Dlaczego pleksi nie stosuje się do szyb samochodowych?

105

W 2014 roku ktoś rozbił prawe okno mojego VW Golfa.

Spieszyło mi się i brakowało mi gotówki, więc „tymczasowo” wyciąłem kawałek pleksi o grubości 4 lub 5 mm (8 USD), zgięłem go gorącym powietrzem i włożyłem do samochodu, myśląc, że kilka tygodni później będzie zużyty Zastąpiłbym to odpowiednim oknem.

Zamykają się od dwóch lat i wciąż są krystalicznie czyste (dlatego trochę o tym zapomniałem), choć z mikrouszkodzeniami, jeśli spojrzysz naprawdę blisko. Nadal przejrzysty jak zawsze.

Mówię o tym, ponieważ wczoraj dwóch facetów na rowerze próbowało ukraść moją teczkę. Zatrzymał się tuż obok mnie na czerwonym świetle i jeden z nich próbował przebić szybę młotkiem. Narzędzie odbiło się od okna i uderzyło kierowcę motocykla w kask. Prawie upadli i uciekli bez litości.

Przez długi czas myślałem, że pleksi nie nadaje się do celów motoryzacyjnych, ale teraz zastanawiam się.

Oprócz przedniej szyby (która degradowałaby się szybciej z powodu bezpośredniego uderzenia mikrocząstek), jakie według ciebie są powody, dla których szyby samochodowe nie są brane pod uwagę?

PaulB
źródło
5
Zastanawiam się, czy można go złamać, gdy samochód jest podwodny ... jeśli jest niezniszczalny, to chyba odpali i znacznie zmniejszy bezpieczeństwo kierowcy, gdy zostaną uwięzieni w zanurzonym samochodzie.
Andrew T.
6
Należy powiedział, że plexi i innych tworzyw sztucznych stosowane w szybach samochodowych, tylko nie Drogowa okien. Wiele samochodów wyścigowych ma okna z pleksi w celu zmniejszenia masy ciała, a także w celu zapewnienia bezpieczeństwa (mniej odłamków szkła na całym torze). Z reguły jednak to, co przechodzi na torze wyścigowym, zwykle nie przechodzi na drogę.
Aaron Lavers
Istnieją plastikowe tylne okna z tworzywa sztucznego. Są one zwykle dopasowane na całe życie, nie poruszają się, nie otwierają.
Gábor
@AndrewT. Zawsze możesz poczekać, aż samochód zostanie całkowicie zanurzony, a następnie otworzyć drzwi samochodu, które stały się powszechnie znane dzięki Mythbusters.
phk
1
@AndrewT. jak często kierowcy są zanurzeni pod wodą? ...
JonathanReez

Odpowiedzi:

100

Pleksi jest łatwopalny. Chociaż nie uwalnia toksycznych gazów ani nadmiernych ilości dymu, nadal ma klasę B2 (zwykle łatwopalną), a zatem jest zabroniony jako materiał wewnętrzny w pojazdach silnikowych, w tym w szybach.

Oto odpowiedni standard amerykański, jeśli interesują Cię szczegóły.

Zachowanie kolizji wspomniane przez Thomasa jest również kluczową właściwością, szczególnie w przypadku większych elementów, takich jak okna. Gdyby ten facet na rowerze miał większy młotek, mógłby wbić okno w pojazd, gdzie jego odłamki uwolniłyby ich energię kinetyczną, raniąc kierowcę i pasażerów. To samo mogło się stać podczas zderzenia bocznego z innym samochodem.

Dmitrij Grigoriew
źródło
3
nie myślałem o tym w ten sposób. Interesujący wkład. Link, który opublikowałeś, był szczególnie pomocny.
PaulB
18
Kolejny punkt do rozważenia. Osoby reagujące na awarie są szkolone, aby jak najszybciej wyciągnąć ofiary wypadku samochodowego. Gdy drzwi są zablokowane, często oznacza to wybicie okna. IE Okna zaprojektowano tak, by pękały, aw przypadku szyby przedniej pękały w bardzo specyficzny sposób.
Aron
12
@Aron Plexiglass nie stanowi problemu dla zespołów ratowniczych, można go łatwo wyciąć za pomocą odpowiednich narzędzi. Będzie to problem dla kierowcy, który musi uciec od płonącego lub tonącego samochodu - kierowca prawdopodobnie będzie miał do dyspozycji bardzo mało narzędzi, w najlepszym wypadku wybijacz szyb samochodowych.
Dmitrij Grigoriew
10
Pleksiglas jest również bardzo powszechny w lekkich samolotach. Powodem jest waga. Ma to jednak wadę. Zarysuje się o wiele łatwiej niż hartowane szkło samochodowe. Często zdarza się, że starsze okno samolotu jest pełne małych zadrapań, co powoduje gorszą widoczność.
Joe
3
@DmitryGrigoryev kierowca prawdopodobnie będzie miał zagłówek
2813274
43

Z powodu tego, jak reaguje podczas kolizji. Auto szybę rozbija się na małe kawałki, które są dość matowe, w przeciwieństwie do dużych, ostrych sztyletów. W USA samochód musi być wyposażony w materiał oszklenia spełniający określone wymagania, a rodzaj materiału nie jest określony. Jeśli ktokolwiek mógłby uzyskać pleksi, aby spełnić te specyfikacje, jestem pewien, że byłby tańszy i popularny. Zakładam więc, że pleksi nie mogę spełnić specyfikacji.

Może też mieć związek z uwolnionymi gazami, jeśli zostaną stopione.

Poza tym z czasem plastikowe mgły z UV. Obecnie większość reflektorów jest plastikowych. Jedną z pierwszych rzeczy, które robią niektórzy entuzjaści, jest zastąpienie ich szkłem. Kiedy patrzysz na samochody w wieku zaledwie 10 lat z zamglonymi i dziurawymi światłami przednimi, właśnie tak wyglądałby pleksi, gdyby był używany w oknach.

Thomas Carlisle
źródło
2
Czy nie byłoby możliwe utworzenie szyby zespolonej, cienkiego arkusza pleksi na górze szkła lub na odwrót. Czy nie pozbyłoby się to problemu niszczenia i nie zachowałoby elastyczności?
Avamander
8
Tak, ale reflektory są plastikowe, a nie akrylowe. Pleksi jest akrylowy i z czasem nie żółknie ... Przynajmniej nie tak szybko jak plastik. Jak powiedziałem, mam go przez około dwa lata i nie ma śladu utraty przejrzystości. Jedynym problemem są zadrapania. Myślę, że problem jest taki, jak wspomniałeś podczas reakcji na kolizję, w której szkło
MUSI
8
@PaulB, jaka jest twoja definicja „plastiku”? Większość ludzi, których znam, nazwałaby prawie każdy organiczny polimer „plastikiem”.
Solomon Slow
4
@AnthonyX Nie jestem przekonany, że samoloty mają dokładnie takie same względy bezpieczeństwa, a waga jest znacznie większym czynnikiem.
David Richerby,
4
@jameslarge Um. Masz go całkowicie w 100% do tyłu. Zakładając, że mieszkasz w kraju o populacji przekraczającej kilka milionów, wiele osób ginie w wypadkach samochodowych w twoim kraju każdego dnia w roku i wszyscy mówią: „No cóż, to była wypadek samochodowy . Czego się spodziewałeś ? Natomiast każda katastrofa lotnicza w rozwiniętym kraju powoduje dochodzenie rządowe, które próbuje dowiedzieć się „jak to się mogło stać?” i „co moglibyśmy zrobić inaczej?” To katastrofy lotnicze, przy których ludzie pracują, a nie wypadki samochodowe.
David Richerby,
22

Oprócz innych wymienionych czynników. Pleksi nie jest nieprzezroczysty dla promieniowania UV jak szkło krzemionkowe. Pasażerowie mieliby poparzoną słońcem jazdę po słońcu.

Kiedyś, kiedy nie wszystkie samochody w gorącym klimacie miały klimatyzatory, można było powiedzieć tym kierowcom, którzy tego nie zrobili, ponieważ stoczyli okno po stronie kierowcy i czasami położyli łokcie na drzwiach. Lewa ręka opali się, podczas gdy prawa ręka pod szkłem blokującym UV nie.

W trzecim świecie wykorzystują większość plastików przezroczystych dla promieni UV do sterylizacji wody. Po prostu napełniają starą butelkę wody wielkości dłoni i podrzucają ją na falisty blaszany dach przez około tydzień, a kiedy ją zdejmą, wszystkie drobnoustroje zostaną usmażone. Ktoś powinien był dostać za to nagrodę Nobla.

TechZen
źródło
3
Mam oparzenia słoneczne w samochodach, nawet przy podniesionych szybach.
JAB
2
Inną rzeczą, o której należy wspomnieć, jest to, że tworzywa sztuczne mogą być łatwo wykonane w celu odfiltrowania promieniowania UV, jeśli jest to poważny problem.
Nie mam pojęcia, co robię
4
@JAB To dlatego, że jeździłeś kabrioletem z opuszczonym dachem. :-P Mówiąc poważniej, Twoja skóra nadal może stać się czerwona z przegrzania po wystawieniu na działanie słońca, nawet jeśli filtr UV zostanie odfiltrowany. Kiedy tak się dzieje, początkowo wygląda bardzo podobnie do wczesnych stadiów oparzeń słonecznych, ale nie jest to poparzenie słoneczne.
David Richerby,
16

Tworzywa sztuczne są niesamowite. Jedną z ich cech jest to, że łatwo ulegają degradacji w świetle UV / słonecznym. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​jest to najsłabszy link w jego użyciu. Powiedziawszy to, w nowoczesnych samochodach jest wiele tworzyw sztucznych.

Zasadniczo soczewki reflektorów są wykonane z poliwęglanu. Poliwęglan ma cienką powłokę natryskiwaną na soczewkę, aby zapewnić dodatkową ochronę przed promieniowaniem UV.

Soczewki czerwonych lamp tylnych są praktycznie w całości akrylowe. Ma przyzwoite właściwości, dobrze się formuje i konsekwentnie przepuszcza światło. A pleksiglas jest w zasadzie akrylowy.

A dlaczego pleksi nie jest używane w samochodach? Domyślam się, że naprawdę musisz przestrzegać rachunku dolara $$$$$$$$. Matryce do formowania szkła nie są tak drogie, jak formy potrzebne do takich rzeczy jak soczewki reflektorów. Formy (matryce) do tych produktów są szalenie drogie. Nie możesz sobie wyobrazić.

Zrobiłem wiele inżynierii dla amerykańskiego producenta oryginalnego sprzętu (OEM), zarówno dla szkła zewnętrznego, jak i produktów oświetlenia zewnętrznego. Powiem, że formy do soczewek z poliwęglanu były jednymi z najlepiej zaprojektowanych (i bardzo drogich) narzędzi, z którymi mieliśmy do czynienia. Ze względu na rozmiar form, naprawdę możesz mieć tylko jedną osobę pracującą nad formą na raz. Niemożliwe jest zatrudnienie dziesięciu osób i przyspieszenie pracy dziesięć razy. Ta stal jest gatunkiem bardzo drogim, bardzo twardym. Jeśli zrobisz coś źle lub spróbujesz iść zbyt szybko, możesz złamać pleśń.

Niektóre z tych narzędzi mogą trwać nawet rok, aby wyprodukować od początku projektowania do momentu pojawienia się pierwszych części w prasie. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​konstrukcja i oprzyrządowanie reflektorów znajduje się na krytycznej ścieżce dla cyklu rozwoju pojazdu.

W żaden sposób nie chcesz, aby ten kłopot lub koszt inwestycji w oprzyrządowanie szklanych drzwi, szyb samochodowych lub tylnej szyby. Szkło typu „float” jest wciąż drogie, jeśli trzeba zbudować od podstaw fabrykę szkła, ale po wybudowaniu fabryki szkło jest w bardzo przystępnej cenie. Heck, surowcem do produkcji szkła jest zasadniczo piasek. Szkło float istnieje już od dawna. Prawdą jest, że szkło można kształtować tylko jako linijkę, ale projektanci pracowali z tym od dawna.

A szkło nie ulega degradacji w świetle UV. Ani trochę.

Na pytanie „Dlaczego producent to zrobił?” odpowiedź jest często .. ponieważ jest tańsza w ten sposób. (Podążaj za pieniędzmi!)

zipzit
źródło
7

Myślę, że odpowiadając na to pytanie, musisz odpowiedzieć na pierwotne pytanie, które zasadniczo jest pleksi używane do oszklenia w samochodach drogowych. Odpowiedź na to pytanie jest taka, że ​​jest to bardzo określone tak, jest używane.

Jednym z przykładów pojazdu produkcyjnego wykorzystującego plastikowe okna jest Porsche 911 GT3 (991 GT3 R). Zaczerpnięte z wiki informacji o samochodzie dostępnym tutaj

Wszystkie okna - i po raz pierwszy w historii, szyba przednia - są wykonane z poliwęglanu w celu zmniejszenia masy

Lokalne przepisy mogą uniemożliwić stosowanie pleksi do szyb samochodowych, co znajduje odzwierciedlenie w tym samym artykule, który stanowi

Wersja amerykańska ... ma standardowe okno tylne (nie z pleksiglasu) ... zgodne z zasadami SCCA

911 GT3 był pierwszym przykładem, o którym myślałem, ale niektóre dalsze badania ujawniają, że bardziej skromne samochody szosowe, takie jak roadster Smart Fortwo, używają plastikowych okien.

Steve Matthews
źródło
1
Poliwęglan i pleksi nie są identyczne. W rzeczywistości pleksiglas (y) jest nazwą handlową dla PMMA . Poliwęglan jest twardszy z tych dwóch, a zatem lepiej nadaje się do ochrony przed uderzeniami i jest mniej podatny na pękanie.
Yves Klett,
1
Dodaj Renault Megane R26R do swojej listy, niektóre jego okna również są poliwęglanowe.
tallpaul
6

rysuje się zbyt łatwo. dlatego nie można go używać w środowisku drogowym

hw4hw34
źródło
7
Czy możesz to rozwinąć? To dobry początek odpowiedzi, ale więcej szczegółów poprawiłoby ją - na przykład dlaczego drapanie jest złe? Co powoduje, że się drapie? itp ...
Nick C
1
Głosowałem za zatrzymaniem tego na razie, aby dać plakatowi okazję do rozwinięcia.
cdunn
1
Z pewnością szkło jest dość delikatne i może być nie tylko porysowane, ale pęknięte, rozbite i dziurawe i nadaje się do użytku na drodze.
Steve Matthews,
2
@ SteveMatthews, szkło ma twardość Mohsa około 5,5 - twardszą niż większość resztek drogowych, które napotkasz (choć nadal można je porysować piaskiem kwarcowym). Większość tworzyw sztucznych nawet nie rejestruje się w skali twardości Mohsa.
Mark
@SteveMatthews Glass jest delikatny, ponieważ gdy zawodzi, całkowicie zawodzi, ale wymaga to znacznej siły, szczególnie w przypadku szkła hartowanego. Chyba że tak się stanie, jest praktycznie odporny na regularne zużycie. Tworzywa sztuczne można jednak porysować pospolitym zabrudzeniem i wytrawić chemią gospodarczą - tak jak uczą się ludzie, którzy czyszczą szklane soczewki za pomocą koszuli lub szyby.
millimoose
3

Oprócz zachowania podczas kolizji / pożaru, szyby samochodowe muszą być odporne na uszkodzenia powodowane przez zanieczyszczenia drogowe - kamienie itp. Musi również być odporny na ścieranie przez zakurzone / brudne wycieraczki przedniej szyby. Wymaga to twardego materiału, którym nie jest pleksiglas. Ponadto potrzebujesz niezakłóconego widoku drogi przed sobą, co wymaga, aby przednia szyba miała jednolitą grubość i była wolna od zmarszczek. Może to być trudne w przypadku plastiku.

Anthony X
źródło
6
OP specjalnie wspomina, że ​​rozumie, dlaczego nie jest on używany na przednią szybę - głównie rozważa okna boczne.
Luaan
2

W Izraelu mieszkańcy obszarów niebezpiecznych mogą bezpłatnie wymienić okna samochodowe. Zastępują one przednią szybę szybą kuloodporną. Boczne okna zostały zastąpione jakimś rodzajem tworzywa sztucznego w celu ochrony przed rzucaniem kamieniami. Boczne okna drapią się i po kilku latach zmieniają kolor na żółtawy, a następnie można je wymienić.

okej
źródło
1

Jeden wgląd w podobne pytanie o okna domów w innej witrynie SE:

Założenie, że chcesz nietłukące się szyby w samochodzie, może być błędne. Jeśli rozbijesz samochód w sposób powodujący zatkanie drzwi - np. Ktoś wbije cię w ścianę z boku - okna boczne i tylne zapewniają szybką metodę ucieczki, jeśli masz młot awaryjny zaprojektowany do przebicia hartowanego szkła użytego w boczne okna. (Który ma rozpadać się na małe, tępe odłamki.) Szyba wykonana jest z laminowanego szkła, które i tak nie pęknie, właśnie po to, aby nie zniszczyły go resztki drogi.

millimoose
źródło