Лобовое стекло

( Лобовое стекло североамериканский английский ) или лобовое стекло ( английский язык Содружества , за исключением Канады) самолета , автомобиля , автобуса , мотоцикла , грузовика , поезда , лодки или трамвая — это переднее окно , которое обеспечивает видимость, одновременно защищая пассажиров от непогоды. Современные лобовые стекла обычно изготавливаются из многослойного безопасного стекла , типа обработанного стекла , которое обычно состоит из двух изогнутых листов стекла с пластиковым слоем , ламинированным между ними для безопасности и приклеенным к оконной раме.

Лобовые стекла мотоциклов часто изготавливаются из ударопрочного поликарбоната или акрилового пластика.

Использование

Лобовые стекла защищают пассажиров автомобиля от ветра и летящих предметов, таких как пыль, насекомые и камни, а также образуют переднее окно аэродинамической формы. УФ-покрытие может быть нанесено для защиты от вредного ультрафиолетового излучения. Однако обычно в этом нет необходимости, поскольку большинство автомобильных ветровых стекол изготовлены из многослойного безопасного стекла . Большая часть УФ-В поглощается самим стеклом, а оставшийся УФ-В вместе с большей частью УФ-А поглощается связующим слоем ПВБ. ^[1]

На мотоциклах их основная функция — защищать водителя от ветра, хотя и не так полностью, как в автомобиле, тогда как на спортивных и гоночных мотоциклах основная функция — уменьшение лобового сопротивления, когда гонщик принимает оптимальную аэродинамическую конфигурацию, когда тело находится в унисон с машиной. и не защищает водителя от ветра, когда он сидит прямо.

Безопасность

На лобовом стекле автомобиля видны трещины в виде «паутины», типичные для многослойного безопасного стекла.

Раньше лобовые стекла делались из обычного оконного стекла, но это могло привести к серьезным травмам в случае аварии. Серия аварий привела к разработке более прочных лобовых стекол. Наиболее ярким примером этого является дело Пейн против Форда 1917 года, в котором Пэйн был вынесен не в пользу того, что он получил травму только в результате неосторожного вождения . ^{[ нужна ссылка ]} Их заменили лобовыми стеклами из закаленного стекла , которые крепились к раме с помощью резинового или неопренового уплотнителя . Когда разбилось лобовое стекло, закаленное стекло разбилось на множество, в основном, безобидных осколков. Однако эти лобовые стекла могут разбиться от простого каменного скола. «триплекс» Однако ламинирование стекла было доступно для лобовых стекол во Франции с 1911 года и в Великобритании с 1912 года; оно было принято в качестве аксессуара некоторыми ведущими американскими автопроизводителями, начиная с 1913 года, а с 1919 по 1929 год Генри Форд приказал использовать многослойное стекло на всех своих автомобилях. ^[2]

Современные вклеенные лобовые стекла повышают жесткость автомобиля, но исторически основной движущей силой инноваций была необходимость предотвращения травм острыми осколками стекла. Почти все страны теперь требуют, чтобы лобовые стекла оставались целыми, даже если они разбиты, за исключением случаев, когда их пробивает сильная сила.

Уретановый герметик защищен от ультрафиолета и солнечного света полосой темных точек, называемой фриттой, по краю лобового стекла. ^[3] Затемненный край переходит в прозрачное лобовое стекло с точками меньшего размера, чтобы минимизировать термическую нагрузку при производстве. Та же самая полоса затемненных точек часто расширяется вокруг зеркала заднего вида, выполняя роль солнцезащитной шторки. ^[4]

В дождливый день преломление воды на лобовых стеклах самолета может ввести пилотов в заблуждение, заставив их поверить в то, что они летят на большей высоте, чем на самом деле, из-за того, что горизонт кажется ниже, чем он есть на самом деле. Это может привести к выходу за пределы взлетно-посадочной полосы и стать угрозой безопасности. ^[5]

Другие аспекты

Во многих местах законы ограничивают использование сильно тонированных стекол в лобовых стеклах автомобилей; как правило, законы определяют максимально разрешенный уровень оттенка. Некоторые автомобили имеют заметно большую тонировку в самой верхней части лобового стекла, чтобы блокировать солнечные блики .

В лобовых стеклах самолетов электрический ток подается через проводящий слой оксида олова (IV) для выработки тепла и предотвращения обледенения . Аналогичная система для автомобильных лобовых стекол, представленная на Ford автомобилях под названием « Quickclear » в Европе («InstaClear» в Северной Америке) в 1980-х и начале 1990-х годов, использовала это проводящее металлическое покрытие, нанесенное на внутреннюю сторону внешнего слоя стекла. . Другие производители стекол используют сетку из микротонких проводов для отвода тепла, особенно на более поздних европейских фургонах Ford Transit. Эти системы чаще всего используются европейскими автопроизводителями, такими как Jaguar и Porsche .

Использование термостекла препятствует корректной работе некоторых навигационных систем , поскольку встроенный металл блокирует спутниковый сигнал. Радиочастотный сигнал имеет тенденцию течь вдоль металлических проводов или слоев, поэтому может пройти очень небольшое излучение. Эту проблему можно решить, используя внешнюю антенну. С мобильными телефонами также могут возникнуть проблемы; Термическое стекло обычно пропускает только 0,001 (1 ‰ или один на тысячу) сигнала, тогда как бетонная стена с арматурой пропускает до 0,100 (10% или 100 ‰) сигнала.

Терминология

Термин «лобовое стекло» обычно используется по всей Северной Америке. Термин «лобовое стекло» является обычным термином на Британских островах и в Австралазии для всех транспортных средств. В США под ветровым стеклом понимается сетка или пенопласт, надеваемый на микрофон для минимизации шума ветра , а под ветровым стеклом понимается переднее стекло автомобиля.В Великобритании эти термины противоположны, хотя обычно пенопластовый экран называют экраном микрофона, а не ветровым стеклом.

Спортивные или гоночные автомобили иногда имели аэродинамические экраны , которые представляли собой небольшие полукруглые или прямоугольные лобовые стекла. Их часто устанавливали парами за складным плоским лобовым стеклом. ^[6] Аэроэкраны обычно имеют высоту менее 20 см (8 дюймов). Их называют аэроэкранами, потому что они лишь отражают ветер. ^{[ нужна ссылка ]}^{[ сомнительно – обсудить ]} Установка с двумя аэродинамическими экранами (часто называемая Brooklands ) была популярна среди старых спортивных и современных автомобилей в винтажном стиле.

Лобовое стекло без стеклоочистителей используется механизм, отличный от дворников — это ветровое стекло, в котором для удаления снега и дождя с ветрового стекла . Концепт-кар Acura TL оснащен лобовым стеклом без стеклоочистителей, в котором используется ряд форсунок в капоте , которые нагнетают сжатый воздух на лобовое стекло. Кроме того, несколько производителей стекла с разной степенью успеха экспериментировали с нанопокрытиями, предназначенными для отражения внешних загрязнений, но на сегодняшний день ни одно из них не достигло коммерческого применения.

Сертификация

Сертификация лобового стекла необходима для обеспечения безопасности. В разных округах установлены разные правила, которые все производители ветровых стекол должны соблюдать в соответствии с Законами об автотранспортных средствах. Некоторые из наиболее известных сертификатов — это стандарты DOT США, ECE ЕС, CCC Китая, SABS Южной Африки и стандарты BIS Индии. Эта сертификация гарантирует безопасность, надежность и качество продукции в соответствии с требованиями законодательства.

Ремонт повреждений от сколов и трещин

По данным Национальной ассоциации ремонта лобовых стекол США, многие виды повреждений камнями можно успешно устранить. Возможность ремонта лобового стекла всегда зависит от четырех факторов: размера, типа, глубины и местоположения повреждения. ^[7]

Размер и глубина

Ремонт трещин размером до 6,1 см (2,4 дюйма) находится в пределах допустимого; Автомобильные стекла с более серьезными повреждениями требуют замены. Однако это зависит от местных законов. Если трещина доходит до края панели, это может поставить под угрозу структурную целостность лобового стекла. Лобовые стекла самолетов спроектированы таким образом, что даже если трещина распространится по всей панели, структурная целостность сохраняется с помощью нескольких отказоустойчивых методов как в раме, так и в стеклянных слоях. Жертвенный внешний слой, который трескается, а не расстекловывается, является первым средством защиты.

Тип

Круглые яблони, линейные трещины, сколы, вмятины, ямки и звездообразные разрывы можно отремонтировать, не снимая стекло, что исключает риск протечек или проблем со склеиванием, иногда связанных с заменой.

Расположение

Некоторые повреждения очень трудно исправить или не подлежат ремонту:

на внутренней стороне лобового стекла
глубокие повреждения обоих слоев стекла из-за поглощения солнечных лучей или окисления.
повреждение датчика дождя или внутренней радиоантенны
сложные множественные трещины
очень длинные трещины (т.е. более 45–60 см или 18–24 дюймов в длину)
загрязненные трещины
краевые трещины

При ремонте треснутого лобового стекла воздух удаляется из поврежденного участка лобового стекла с помощью специального вакуумного насоса. Затем с помощью впрыскивающего насоса впрыскивается прозрачная клейкая смола, чтобы заменить воздух в трещине лобового стекла. Затем смолу отверждают ультрафиолетом. При правильном выполнении прочность поврежденного участка восстанавливается, как и прозрачность на 90–95%.

Замена

Лобовые стекла, которые не подлежат ремонту, подлежат замене. Замена лобового стекла обычно занимает не более часа. Чтобы гарантировать безопасность вождения автомобиля, временные значения, называемые временем безопасного отъезда были установлены . Замененные ветровые стекла должны достаточно затвердеть или склеиться, чтобы они смогли выдержать силу удара. Поэтому важно знать минимальное время, необходимое для отверждения клея для склеивания стекла. Это безопасное время отъезда (SDAT) или минимальное время отъезда (MDAT) относится к времени, необходимому для того, чтобы установка или замена лобового стекла снова не считались безопасными для вождения. ^[8] Критерии указаны в Федеральных стандартах безопасности транспортных средств США 212/208 (см. FMVSS ) для обеспечения надежности клеевых систем. Обычно SDAT проверяется с помощью краш-тестов , а также с помощью методов высокоскоростных лабораторных испытаний.

Потребители могут не знать, что время MDAT или SDAT ориентировано на безопасность, а не на качество, долговечность или гарантию установки. Необходимо соблюдать осторожность и не управлять автомобилем до проведения SDAT/MDAT.

Подушки безопасности срабатывают на скорости до 320 км/ч (200 миль в час; 89 м/с) и в некоторых случаях оказывают на лобовое стекло огромную силу. Пассажиры могут воздействовать на подушку безопасности уже через 50 мс после первого срабатывания. ^[9] В зависимости от конструкции автомобиля, раскрытие подушки безопасности и/или удар пассажира о подушку безопасности может привести к увеличению силы воздействия на лобовое стекло, причем в некоторых случаях значительно.Усилия пассажиров на подушках безопасности (и, следовательно, потенциальные силы на лобовом стекле) меньше для пассажиров, пристегнутых ремнями безопасности. ^[10] Как следствие, поставщики клея обычно информируют своих клиентов о достигнутом уровне безопасности:

1) Пример: безопасность, превышающая FMVSS 212/208, с ремнями.

2) Пример: безопасность без ремня превышает FMVSS 212/208. ^[11]

С появлением быстроотверждаемых клеев мобильная замена лобового стекла стала более распространенной. Часто в мобильных установках невозможно контролировать температуру и влажность. Для большинства распространенных клеев для стекла идеальной средой является температура 21 °C (70 °F) и влажность 50% . Отклонения от идеальной среды отверждения могут увеличить время, необходимое для формирования достаточно безопасного соединения. Из-за особенностей и трудностей, связанных с мобильной заменой лобового стекла, многие производители автомобилей не рекомендуют этот метод установки.

Утилизация

Вывоз отходов многослойного стекла на свалку в большинстве европейских стран больше не разрешен, поскольку вступила в силу Директива по транспортным средствам с истекшим сроком эксплуатации (ELV). Исследование ^[12] и Университет Суррея Pilkington Glass предлагают помещать отходы многослойного стекла в сепарирующее устройство, такое как прокатный стан, где стекло дробится, а более крупный стеклобой механически отделяется от внутренней пленки. Затем под воздействием тепла ламинирующий пластик плавится, обычно поливинилбутираль «ПВБ», что позволяет переработать как стекло, так и внутреннюю пленку. Процесс переработки ПВБ представляет собой простую процедуру его плавления и изменения формы.Один из возможных методов переработки простых автомобильных ламинированных ветровых стекол может включать нагрев лобового стекла до температуры, превышающей точку плавления промежуточного слоя ПВБ, а затем отделение слоев стекла. Это зависит главным образом от разницы температур плавления ПВБ и стекла и не подходит для других промежуточных материалов, таких как материалы на основе силикона.

См. также

Ссылки

^ Тучинда, Чанисада; Сабонг Шриваннабун; Генри В. Лим (2006). «Фотозащита оконными, автомобильными стеклами и солнцезащитными очками» . J Am Acad Дерматол . 54 (5): 845–854. дои : 10.1016/j.jaad.2006.05.014 . ПМИД 16635665 . Проверено 23 января 2013 г.
^ «Ваше лобовое стекло больше не просто ветровое стекло» . Национальная стекольная ассоциация. Архивировано из оригинала 2 августа 2009 года.
^ Збинден, Лин (2014). «Глава 7 — Керамическая фритта и затеняющая лента» . Производство стекла: проектные решения для автомобильной промышленности . ИИЭЭ . дои : 10.4271/R-433 . ISBN 978-0-7680-8129-9 . Проверено 9 июня 2020 г.
^ Трейси, Дэвид (3 февраля 2017 г.). «Вот что это за маленькие точки по краям окон вашей машины» . Ялопник . Гоукер Медиа . Проверено 6 февраля 2017 г.
^ «Глава 17: Авиамедицинские факторы». Справочник пилота по авиационным знаниям (изд. FAA-H-8083-25C). Федеральное управление гражданской авиации . 17 июля 2023 г. п. 10.
^ Битти, Ян (1977). Полная книга по дизайну автомобильных кузовов . Йовил, Великобритания: Издательская группа Haynes. п. 22. ISBN 0854292179 .
^ «Подлежит ли ремонту ваше лобовое стекло?» . Информация о лобовом стекле автомобиля . Проверено 22 февраля 2014 г.
^ Коньяр, Филипп (2006). Справочник по клеям и герметикам . Эльзевир. ISBN 978-0080447087 .
^ Боб Стензел: Определение SDAT, журнал AGRR, март/апрель 2012 г., страницы 29-30
^ Представляя отраслевые ярлыки для рекомендаций SDAT, Volkswagen Recall является напоминанием о важности автомобильного стекла.
^ Премиальные клеевые системы, журнал AGRR, март/апрель 2012 г., стр. 15
^ «Переработка ламинированного автомобильного лобового стекла» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 31 октября 2008 г.

Дальнейшее чтение

Как это сделано. Шестая серия, лобовые стекла, английские седла, масло и почтовые часы.
Справочное руководство по производственным процессам: Роберт Х. Тодд, Делл К. Аллен и Лео Альтинг
Виндзор, Х.Х. младший, изд. (сентябрь 1933 г.). «Небьющееся стекло найдено в результате несчастного случая в лаборатории» . Популярная механика . 60 (3). Чикаго, Иллинойс, ISA: Популярная механика: 337.

Внешние ссылки

ЕЭК ООН Рег. 43 Безопасный материал для остекления
BS 857:1967. Архивировано 22 июня 2009 г. в Wayback Machine. Спецификация безопасного стекла для наземного транспорта.
Национальная стекольная ассоциация
Совет по стандартам безопасности при замене автомобильного стекла

[1] Тучинда, Чанисада; Сабонг Шриваннабун; Генри В. Лим (2006). «Фотозащита оконными, автомобильными стеклами и солнцезащитными очками» . J Am Acad Дерматол . 54 (5): 845–854. дои : 10.1016/j.jaad.2006.05.014 . ПМИД 16635665 . Проверено 23 января 2013 г.

[2] «Ваше лобовое стекло больше не просто ветровое стекло» . Национальная стекольная ассоциация. Архивировано из оригинала 2 августа 2009 года.

[ieee7-3] Збинден, Лин (2014). «Глава 7 — Керамическая фритта и затеняющая лента» . Производство стекла: проектные решения для автомобильной промышленности . ИИЭЭ . дои : 10.4271/R-433 . ISBN 978-0-7680-8129-9 . Проверено 9 июня 2020 г.

[4] Трейси, Дэвид (3 февраля 2017 г.). «Вот что это за маленькие точки по краям окон вашей машины» . Ялопник . Гоукер Медиа . Проверено 6 февраля 2017 г.

[5] «Глава 17: Авиамедицинские факторы». Справочник пилота по авиационным знаниям (изд. FAA-H-8083-25C). Федеральное управление гражданской авиации . 17 июля 2023 г. п. 10.

[6] Битти, Ян (1977). Полная книга по дизайну автомобильных кузовов . Йовил, Великобритания: Издательская группа Haynes. п. 22. ISBN 0854292179 .

[7] «Подлежит ли ремонту ваше лобовое стекло?» . Информация о лобовом стекле автомобиля . Проверено 22 февраля 2014 г.

[8] Коньяр, Филипп (2006). Справочник по клеям и герметикам . Эльзевир. ISBN 978-0080447087 .

[9] Боб Стензел: Определение SDAT, журнал AGRR, март/апрель 2012 г., страницы 29-30

[10] Представляя отраслевые ярлыки для рекомендаций SDAT, Volkswagen Recall является напоминанием о важности автомобильного стекла.

[11] Премиальные клеевые системы, журнал AGRR, март/апрель 2012 г., стр. 15

[12] «Переработка ламинированного автомобильного лобового стекла» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 31 октября 2008 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]