logo
logo

ΕΝΑΣ ΚΟΣΜΟΣ ΓΥΑΛΙΝΟΣ

Ένας κόσμος γυάλινος

Λίγοι γνωρίζουν τη σημασία των κρυστάλλων που περιβάλλουν το αυτoκίνητό τους. Ο ρόλος τους παραγνωρισμένος στην αρχή και από τους ίδιους τους κατασκευαστές, άρχισε να αναβαθμίζεται μόλις συνειδητοποίησαν ότι πολλοί τραυματισμοί μπορούσαν να είχαν αποφευχθεί διότι οφείλονταν στα κρύσταλλα του αυτοκινήτου. Η αναγνώριση της σημασίας αυτής, καθώς και η συνεχιζόμενη προσπάθεια των κατασκευαστών οχημάτων για μεγαλύτερη ασφάλεια, αναβάθμισε τα κρύσταλλα των αυτοκινήτων σε κορυφαίο παράγοντα παθητικής ασφάλειας. Έτσι, σήμερα μπορούμε να μιλάμε για μια ολόκληρη εξειδικευμένη βιομηχανία που σε συνεργασία με τις αυτοκινητοβιομηχανίες αναλαμβάνουν να υλοποιήσουν την κατασκευή αυτών των τόσο σημαντικών στοιχείων ενός οχήματος.

Παθητική ασφάλεια: Η συμβολή των κρυστάλλων στην ασφάλεια των επιβατών δε συνοψίζεται μόνο στη σωστή ορατότητα που φυσικά είναι και ο σημαντικότερος παράγοντας. Μια σειρά άγνωστων για τον πολύ κόσμο στοιχείων συνθέτουν τη σημασία των κρυστάλλων για την παθητική ασφάλεια των επιβατών. Ειδικότερα:

  • Αποτρέπουν την εκτίναξη του επιβάτη από το όχημα κατά τη σύγκρουση. Είχε παρατηρηθεί ότι μεγάλος αριθμός θανάτων και σοβαρών τραυματισμών - κυρίως σε μετωπικές συγκρούσεις - οφειλόταν στην εκτίναξη του επιβάτη από την καμπίνα του αυτοκινήτου. Αυτό αντιμετωπίστηκε με την εισαγωγή των ζωνών ασφαλείας, η χρήση των οποίων όμως δε γίνεται συστηματικά από όλους. Το κενό αυτό της μη χρήσης της ζώνης ασφαλείας καλύπτεται από τα εμπρόσθια παρ-μπρίζ, τα λεγόμενα LAMINATED ( θα αναφέρουμε παρακάτω τί ακριβώς είναι ).
  • Προσφέρουν αντηλιακή προστασία με τους διάφορους χρωματισμούς στους οποίους υπάρχουν, μειώνοντας σημαντικά την κόπωση από την έντονη ηλιοφάνεια και βελτιώνοντας ταυτόχρονα την ορατότητα .
  • Συμβάλλουν στη διατήρηση της σωστής θερμοκρασίας στο χώρο των επιβατών κάνοντας το ταξίδι πιο άνετο.
  • Μία επιπλέον συνέπεια της αντηλιακής προστασίας που παρέχουν είναι η βελτίωση της λειτουργίας του κλιματιστικού του οχήματος και κατά συνέπεια η μείωση της κόπωσης του κινητήρα και μείωση της κατανάλωσης, στοιχεία που αυξάνονται κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του κλιματιστικού.
  • Ακόμα παρέχουν δυνατότητα εξόδου κινδύνου σε περίπτωση σύγκρουσης και μπλοκαρίσματος των πορτών του αυτοκινήτου (αυτό αφορά κυρίως τα κρύσταλλα τύπου ΤΕΜPERED στα οποία θα αναφερθούμε παρακάτω).
  • Επιπλέον ενισχύουν την ακαμψία του αμαξώματος συμβάλλοντας στη συνολική οδική συμπεριφορά του οχήματος.
  • Τέλος είναι αναμφισβήτητη η συμμετοχή τους στην συνολική αισθητική εικόνα του αυτοκινήτου.

Για τους παραπάνω λόγους καθώς και λόγω της ιδιαίτερης φύσης του γυαλιού ως υλικό, έχει αναπτυχθεί ολόκληρη βιομηχανία που επεξεργάζεται όλες τις παραπάνω παραμέτρους για την σωστή παραγωγή του τελικού προϊόντος που ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές των κατασκευαστών και θα τοποθετηθεί στο όχημα. Τί είναι όμως το γυαλί και πώς παράγεται ένα κρύσταλλο αυτοκινήτου έχοντας τις ιδιότητες ασφάλειας και οπτικής που απαιτούνται; 

Παραγωγή: To γυαλί είναι ένα στερεο-ελαστικό υλικό του οποίου οι ιδιότητες αλλάζουν ραγδαία μέσα σε ένα πολύ μικρό εύρος θερμοκρασιών. Μεταξύ 500’IC και 600’ΙC η υφή του γυαλιού αλλάζει από ένα εύθραυστο και σκληρό υλικό σε ένα ρευστό και εύκολα μορφοποιήσιμο. Η παραπάνω ιδιότητα του γυαλιού είναι και η βάση του πρώτου σταδίου της κατασκευής των κρυστάλλων αυτοκινήτων που είναι η μορφοποίηση. Το να πάρει δηλαδή το επίπεδο αρχικά φύλλο γυαλιού το σχήμα και την καμπυλότητα που χρειάζεται για να τοποθετηθεί σε ένα όχημα. Αυτό γίνεται μέσα σε ειδικούς φούρνους με καλούπια, όπου η ρύθμιση της θερμοκρασίας είναι υψίστης σημασίας παράγοντας για την επίτευξη της μορφής και ποιότητας που απαιτείται. Το βασικό πρόβλημα είναι η δημιουργία διπλής κούρμπας  (καμπυλότητας) και κατά μήκος και κατά ύψος στο επίπεδο φύλλο γυαλιού χωρίς να δημιουργηθούν ρυτίδες και οπτικά σφάλματα στην επιφάνειά του. Αυτό το καταλαβαίνουμε εύκολα αν προσπαθήσουμε να τυλίξουμε μία ζελατίνα γύρω από μια μπάλα. Θα δούμε τότε ότι το πλαστικό σκεβρώνει και ρυτιδιάζει , όπως και το γυαλί όταν προσπαθούμε να του δώσουμε περίπλοκα σχήματα.

Όταν το γυαλί πάρει την μορφή που θέλουμε προχωράμε στην παραγωγή Laminated ή Tempered τελικού προϊόντος.

Ειδικότερα: Το Laminated κρύσταλλο είναι ένα σάντουιτς γυαλιού/ ζελατίνας/ γυαλιού και χρησιμοποιείται στην κατασκευή αποκλειστικά σχεδόν εμπρόσθιων παρ-μπρίζ αν και υπάρχει η τάση εξάπλωσής του και στα πλαϊνά κρύσταλλα. Αφού το γυαλί θερμανθεί για να μορφοποιηθεί και ψυχθεί σταδιακά για να αυξηθεί η αντοχή του, τοποθετείται η ζελατίνα ανάμεσα στα δύο φύλλα γυαλιού και το σάντουιτς μπαίνει σε ένα ειδικό κλίβανο σε συνθήκες υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας (150 IC και 100 psi) ώστε να αφαιρεθεί ο αέρας και τα τρία συστατικά του να ενωθούν και να παραχθεί το τελικό προϊόν. Η βασική ιδιότητα του είδους αυτού είναι ότι κατά την θραύση του η ζελατίνα στο ενδιάμεσο δεν αφήνει το γυαλί να σπάσει σε κομμάτια αλλά τα συγκρατεί με αποτέλεσμα το γυαλί να παραμένει στη θέση του –αν και ραϊσμένο- επιτρέποντας στον οδηγό να συνεχίσει απρόσκοπτα και χωρίς να είναι εκτεθειμένος στον αέρα  το ταξίδι του. Επιπλέον, ενισχύει την αντικλεπτική δυνατότητα του αυτοκινήτου αφού κατά την θραύση του δεν αφήνει εκτεθειμένο το χώρο των επιβατών.

Το Tempered κρύσταλλο βασίζεται στην αύξηση της αντοχής του μέσα από την εφαρμογή σ’ αυτό συμπιεστικών δυνάμεων, ώστε να μπορεί να ανταπεξέλθει σε οποιαδήποτε εξωτερική δύναμη. Δηλαδή για να σπάσεις ένα τέτοιο τζάμι πρέπει πρώτα να εφαρμόσεις δύναμη που ξεπερνά αυτήν την κατασκευαστική αντίσταση του γυαλιού.

Επειδή όμως οι δυνάμεις που εφαρμόζονται σε ένα κομμάτι γυαλιού πρέπει να εξισορροπηθούν και ολόκληρο το γυαλί δεν μπορεί να τεθεί υπό πίεση, το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να προστατέψουμε τις εξωτερικές πλευρές του γυαλιού με ένα στρώμα αντίστασης.

Υπάρχουν διάφορες τεχνικές για να “σκληρύνουμε” το κρύσταλλο. Μία μέθοδος είναι η χημική σκλήρυνση. Σ’ αυτή την μέθοδο βουτάμε το κομμάτι του γυαλιού σε ανερχόμενη θερμοκρασία σε μπάνιο με υποτασικά άλατα. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον τα ιόντα του νατρίου που περιέχονται στην επιφάνεια του γυαλιού αντικαθίστανται από τα μεγαλύτερα ιόντα της ποτάσας. Όταν το γυαλί παγώνει, μετά σε θερμοκρασία δωματίου τα ιόντα της ποτάσας δημιουργούν ένα στρώμα αντίστασης στην επιφάνειά του. Αν και η χημική σκλήρυνση δημιουργεί υψηλές δυνάμεις αντίστασης, το στρώμα αντίστασης είναι λεπτό λόγω της αδυναμίας των ιόντων της ποτάσας να εισχωρήσουν σε βάθος στην επιφάνεια του γυαλιού. Επίσης είναι ακριβή σαν μέθοδος και δεν πολυχρησιμοποιείται στην κατασκευή κρυστάλλων αυτοκινήτων.

Η πιο διαδεδομένη μέθοδος είναι αυτή της θερμικής σκλήρυνσης. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην ιδιότητα του γυαλιού –όπως αναφέραμε προηγούμενα- να συμπεριφέρεται με την αύξηση της θερμοκρασίας από στέρεο σε ρευστό.

Η θερμική σκλήρυνση επιτυγχάνεται ζεσταίνοντας το γυαλί σε θερμοκρασία άνω των 565 IC και μετά ψύχοντάς το απότομα. Η απότομη ψύξη έχει ως αποτέλεσμα η επιφάνεια του γυαλιού να συρρικνώνεται σε σχέση με το υπόλοιπο γυαλί που διατηρεί ακόμα αρκετή θερμότητα ώστε να συμπεριφέρεται ως υγρό και συνεπώς ελεύθερο από εντάσεις. Όσο το γυαλί κρυώνει και η θερμοκρασία του ομαλοποιείται επιτυγχάνεται μια διασπορά αντίστασης στην επιφάνειά του από το κέντρο του γυαλιού προς τα γειτονικά σημεία λόγω της συρρίκνωσης του κεντρικού τομέα του γυαλιού. Όσο πιο μεγάλη είναι η αντίσταση που δημιουργείται πάνω στο γυαλί τόσο πιο δύσκολο είναι να σπάσει αλλά και όταν συμβεί αυτό τα θραύσματα που θα δημιουργηθούν θα είναι πολύ μικρά, σαν κόκκοι ρυζιού. Αυτό είναι πολύ σημαντικό στην περίπτωση μιας σύγκρουσης ενός οχήματος γιατί περιορίζει δραματικά τους τραυματισμούς από τα σπασμένα τζάμια.

Αποκλειστικά σχεδόν τα Tempered κρύσταλλα χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των πλαϊνών και οπίσθιων κρυστάλλων καθώς και των κρυστάλλων για ηλιοροφές  των αυτοκινήτων.

Εξελίξεις: Οι δύο τύποι κρυστάλλου που περιγράψαμε την παραγωγή τους δεν εξαντλούν την τεχνογνωσία που υπάρχει και ενσωματώνεται σε ένα κρύσταλλο αυτοκινήτου και πολλοί πιστεύουν ότι στον χώρο αυτό δεν υπάρχουν καινοτομίες και εξέλιξη. Αυτό είναι τεράστιο λάθος. Όπως σε κάθε τομέα ενός οχήματος έτσι και ο τομέας των κρυστάλλων χαρακτηρίζεται από συνεχόμενη εξελικτική πορεία. Οι πρόσφατες καινοτομίες αφορούν τα παρακάτω πεδία:

  • Τους αισθητήρες βροχής (αυτόματη λειτουργία των καθαριστήρων του παρ-μπρίζ όταν πέσει βροχή).
  • Τα αυτόματα ρυθμιζόμενα στον ήλιο κρύσταλλα (solextra) που λόγω της ειδικής επίστρωσής τους γίνονται πιο σκούρα ανάλογα με την ηλιακή ακτινοβολία.
  • Τα πλαϊνά Laminated κρύσταλλα. Υπάρχει μια αυξανόμενη τάση των κατασκευαστών αντικατάστασης των τύπου Tempered κρυστάλλων με τα Laminated λόγο της αυξημένης αντικλεπτικής προστασίας που παρέχουν τα τελευταία.
  • Ενσωμάτωση της κεραίας του ραδιοφώνου στο κρύσταλλο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική μείωση των αεροδυναμικών θορύβων και του αεροδυναμικού συντελεστή καθώς και μείωση των τμημάτων του αυτοκινήτου που προεξέχουν αυξάνοντας την αίσθηση της συμπαγούς κατασκευής.
  • Σε αρχικό στάδιο βρίσκεται και η εφαρμογή του head-up display δηλαδή της προβολής των διαφόρων ενδείξεων του ταμπλό πάνω στο παρ-μπρίζ ούτως ώστε ο οδηγός να μην αποσπάει την προσοχή του από την οδήγηση.
  • Αισθητήρες φώτων (αυτόματη λειτουργία των φώτων στο σκοτάδι ή την ομίχλη).

Κλείνοντας την περιήγησή μας στον χώρο των κρυστάλλων αυτοκινήτων ας πούμε ότι το να βλέπεις είναι καλό, το να βλέπεις καλά όμως είναι καλύτερο και η ασφαλής οδήγηση είναι ο σκοπός όλων των ανθρώπων που απασχολούνται στο χώρο αυτό, από τους κατασκευαστές των κρυστάλλων μέχρι και τα καταστήματα πώλησης ανταλλακτικών κρυστάλλων.