Szklana pogoda

Maciej Blum
11.3.2015

W momencie pojawienia się na drogach pierwszych samochodów zaistniała potrzeba ochrony osób nimi podróżujących przed wpływami atmosferycznymi, czyli przede wszystkim przed kurzem oraz deszczem. Okazało się, że szkło dość dobrze spełnia to zadanie.

Pierwsze szyby samochodowe były prostymi taflami szkła okiennego zamocowanymi w ramach. Przez długi czas ich stosowania bywały momenty, że sprawiały one kłopoty. Chodzi przede wszystkim o wypadki, kiedy szyby się tłukły, a powstające przy tym duże i ostre kawałki szkła dość poważnie raniły osoby uczestniczące w wypadku.
Lekarstwem na tę przypadłość okazało się hartowanie szkła. Wprowadzone do seryjnej produkcji w latach 50. XX wieku szyby hartowane okazały się prawdziwym hitem, jeśli chodzi o zwiększenie bezpieczeństwa. Dzięki hartowaniu były znacznie wytrzymalsze od tradycyjnego szkła okiennego, a w razie stłuczenia pękały na bardzo drobne kawałeczki.
Początkowo szyby w samochodach były płaskie ze względu na problemy związane z technologią ich wykonania. Dopiero w 1934 roku Chrysler zaprezentował pierwszą giętą szybę czołową. Dziś szyby samochodowe nie pełnią tylko roli ochronnej. Dzięki zastosowaniu technologii klejenia przy osadzaniu ich w nadwoziu stały się elementami nośnymi znacznie usztywniającymi całą konstrukcję nadwozia.
Aby szyba mogła być zastosowana w samochodzie, musi spełnić szereg wymagań. Najważniejsze to takie, aby szyba montowana w danym pojeździe była do niego przeznaczona. Kolejnym wymaganiem stawianym szybie samochodowej jest to, aby przy stłuczeniu lub pęknięciu nie odbarwiała się i była możliwie przejrzysta. Spełnienie tych wymagań stało się możliwe dopiero w chwili zastosowania technologii laminowania. Polega ono na łączeniu dwóch tafli szyby, która nie jest hartowana warstwą tworzywa sztucznego. Dzięki temu po stłuczeniu szyba nie rozpada się na drobne kawałki, ale utrzymuje swój kształt oraz przejrzystość. Przeciwieństwem jest tutaj szyba hartowana, która po stłuczeniu staje się praktycznie w ogóle nieprzejrzysta.

Rodzaje szyb samochodowych
1. Najczęściej spotykanym rodzajem szyby samochodowej jest szyba hartowana. Jest ona stosowana w oknach bocznych i tylnych pojazdu. Zaprzestano jej używania jako szyby czołowej ze względu bezpieczeństwa, ponieważ po jej stłuczeniu kierowca mógł przejechać nawet kilkadziesiąt metrów bez jakiejkolwiek widoczności. Szyby hartowane są odporne na zginanie, lecz nawet drobny ostry kamyczek może spowodować ich stłuczenie. Szyby czołowe aktualnie wykonane są w technologii laminowanej, co oznacza, że składają się z co najmniej dwóch warstw szkła połączonych ze sobą jedną lub kilkoma warstwami pośrednimi z tworzywa syntetycznego. Przy tym jedna lub więcej warstw szklanych może mieć zwiększoną wytrzymałość dzięki specjalnej obróbce. Taki podział wynika z warunków bezpieczeństwa. Szyba przednia, warstwowa, po stłuczeniu pęka na małe lub duże kawałki, które dzięki folii trzymają się w całości i przez cały czas zachowują przejrzystość. Pozostałe szyby nie muszą być po stłuczeniu przejrzyste, natomiast powinny ułatwić szybki dostęp do wnętrza samochodu, np. w celu udzielenia pierwszej pomocy.
2. Kolejnym rodzajem są szyby bezpieczne. Są one pokryte po wewnętrznej stronie dodatkową warstwą tworzywa sztucznego, dzięki któremu w razie stłuczenia odłamki szkła nie uwalniają się do wnętrza pojazdu.
3. Podobną jak w przypadku szyb laminowanych technologię stosuje się do produkcji szyb kuloodpornych. Składają się one z kilku warstw szkła oddzielonego warstwą tworzywa sztucznego. W tym przypadku stosowane tworzywo sztuczne jest odporne na przestrzelenie pociskiem. Zazwyczaj taka szyba składa się z 3 lub większej ilości warstw szkła oddzielonego przynajmniej 2 warstwami tworzywa.

Zastosowana technologia
Produkcję szyb dwuwarstwowych rozpoczyna się od formowania prostokątnych tafli szkła. Następnie wykonuje się obróbkę krawędzi i myje całe tafle. W razie potrzeby wykonuje się ceramiczny czarny lub szary nadruk. Jest to tylko maskownica przykrywająca to, co jest pod szybą, a kropkowane krawędzie dają płynne przejście pomiędzy ciemną krawędzią szyby i jej jasną płaszczyzną.
Maskowanie przykrywa elementy, które niekoniecznie muszą być widoczne, jak choćby warstwa kleju przytrzymującaszybę w nadwoziu lub elementy, takie jak antena czy czujnik deszczu. Po wygięciu szyby jeszcze raz są dokładnie myte. Potem pomiędzy obie warstwy kładzie się folię PVB, podgrzewa i łączy przez docisk. W szybach przyciemnianych (zielonych, brązowych lub niebieskich) o wysokiej jakości szkło jest barwione.
Jako szyby warstwowe produkowane są także szyby czołowe specjalne, podgrzewane zamontowanymi antenami. Od szyb czołowych podgrzewanych wymaga się idealnej przejrzystości, dlatego też przewody oporowe wykonane są z cienkiego drutu wolframowego układanego poziomo lub pionowo na powierzchni całej szyby.
Do gięcia tafle szkła przygotowuje się parami: taflę wewnętrzną i zewnętrzną. Ponieważ obie warstwy szkła muszą po gięciu zostać rozdzielone, dlatego wcześniej powierzchnie styku pokrywane są środkiem oddzielającym. Gięcie szyb wykonuje się na gorąco przez tłoczenie w formie i studzenie.

Zabezpieczenie termiczne
W najnowszych samochodach szyby - oprócz funkcji ochronnych i ozdobnych - pełnią dodatkowo funkcję izolacyjną przed nagrzewaniem i chłodzeniem wnętrza pojazdu. Aby w ciepłe dni wnętrze zbytnio się nie nagrzewało, stosuje się szyby absorbujące promienie słoneczne. Zmniejszają one o około 20% ilość ciepła przedostającą się do wnętrza pojazdu w porównaniu do szyb przyciemnianych.
Aby jeszcze lepiej uchronić się przed wpływem promieniowania słonecznego, stosuje się szyby z powłokami odbijającymi promieniowanie podczerwone (IR). Szyby takie odbijają nawet 30% promieniowania (5 razy więcej niż szyby standardowe), dzięki czemu wnętrze pojazdu pozostaje chłodne nawet w upalne dni. Jak uzyskuje się taki efekt? Między dwiema warstwami szkła - oprócz warstwy tworzywa sztucznego - umieszcza się dodatkową folię odbijającą promieniowanie podczerwone.

Maciej Blum
redaktor naczelny

O Autorze

Tagi artykułu

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę