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Cristallo parabrezza
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Cristallo parabrezza
Tecnica e componenti
 

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Caratteristica ben nota del vetro temprato è quella di rom­persi tutto in minuti frammenti quando venga sollecitato an­che in un solo punto oltre i limiti di resistenza. Ad esempio, l'urto di un sasso appuntito, porta spesso alla rottura quasi istantanea di tutto il vetro che si frammenta in minuti pezzi.
Tali frammenti sono piuttosto tondeggianti e non taglienti ed è appunto per questa proprietà che il vetro temprato deve considerarsi un vetro di sicurezza.
Qualora il vetro temprato sia usato come parabrezza di un autoveicolo, in caso di rottura non rappresenterà un pericolo diretto per gli occupanti dell'autoveicolo, in quanto i piccoli numerosi frammenti non feriranno gli occupanti stessi, ma potrà invece rappresentare un pericolo indiretto per la per­dita della visibilità all'atto stesso della rottura e con il vei­colo in movimento.
Era naturale quindi che molti tecnici e studiosi si dedicas­sero alla ricerca di procedimenti ed apparecchiature atti a realizzare parabrezza che riducessero gli inconvenienti sud­detti pur mantenendo tutte le caratteristiche di resistenza e sicurezza dei vetri a rottura uniforme.

Generalità. Una tempra uniformemente distribuita induce nella lastra di vetro delle tensioni permamenti, uniformemente e simmetrica­mente distribuite.
Variando il salto termico ed il gradiente di riscaldamento e/o di raffredamento si può influire sul tipo dì frammentazione della lastra al momento della rottura.
Quando tali elementi sono differenti da una zona all'altra del vetro da temprare si può indurre nella lastra stessa una tempra che si definisce differenziata, ossia la lastra può pre­sentare zone prestabilite con tempra a frammentazione mi­nuta ed altre zone a frammentazione più grandi e tali da permettere una visibilità sufficiente alla guida. Le zone a frammentazione più grande naturalmente non de­vono eventualmente rompersi in pezzi eccedenti un certo peso - preferibilmente per applicazioni normali i 16 grammi - perché, in caso contrario, le caratteristiche di sicurezza ver­rebbero notevolmente diminuite.
La parte di parabrezza che dovrà essere a grossa frammen­tazione è quella definita sulla base delle prescrizione riporta­te dal regolamento ECE 43 R.
Il controllo della bontà della tempra secondo la normativa è verificabile tramite la prova di "frammentazione" applicata nei punti d'impatto previsti dalla norma ECE 43 R e si può riassumere come segue:

  • Zona FI: il numero di frammenti compresi in qualsiasi quadrato di 5 erti, x 5 cm. tracciato sul vetro deve essere almeno pari a 40 ed al massimo a 350. I frammenti con superficie superiore a 3 cm2 non sono am­messi, fatta eccezione per una fascia di 2 cm di larghezza su tutto il contorno del vetro e per una zona di 7,5 cm di raggio intorno al punto d'impatto.

  • Zona FII: la visibilità residua dopo-rottura del parabrezza deve essere controllata nella parte rettangolare di dim. 50 x 20 cm si­tuata approssimativamente in faccia al guidatore. In questo rettangolo, la superficie cumulata dei pezzi la cui area risulti superiore a 2 cm2 deve rappresentare almeno il 15% dell'area del rettangolo. In questa zona nessun pezzo deve avere un'area superiore a 16 cm2.

  • Zona FIII: la frammentazione in questa zona deve avere caratteristiche intermedie fra la zona FI e la zona FII.

Il «cancro» del parabrezza. Esistono due tipi di parabrezza: quello stratificato — realiz­zato con due lastre di vetro «ricotto», cioè privo di tensioni, incollate tra loro mediante interposizione di un foglio di pla­stica che funziona da collante e, in caso di rottura, da legame tra i frammenti — e quello temprato — ottenuto da una sola lastra di vetro nella quale, in fase di lavorazione a caldo, viene introdotto un sistema di tensioni permanenti. E' in questo secondo tipo di vetro che si può verificare il cosiddetto « cancro » del parabrezza. Il sistema di tensioni in­trodotto nel vetro ha lo scopo, da un lato, di aumentarne la resistenza meccanica (qualcosa di simile ad una trave pre­compressa) e, dall'altro, di fare in modo che una eventuale rottura avvenga in minuti frammenti non pericolosi. Si tratta infatti di un sistema in equilibrio metastabile, cioè assolutamente inerte in condizioni normali, ma in grado di scatenare in modo distruttivo l'energia immagazzinata se gli si fornisce, l'energia sufficiente ad innescare il processo. Nel caso del parabrezza l'energia di innesco è solitamente fornita dall'urto di un oggetto estraneo e, quando tale urto è sufficientemente forte, la rottura è immediata rendendo evi­dente il rapporto di causa-effetto.
Può però accadere che l'urto non sia tale da innescare la rot­tura, ma si limiti a provocare un indebolimento locale della struttura. In questo caso una sollecitazione successiva, di entità anche modesta e tale da non avere di solito effetto alcuno, per esempio una sollecitazione termica o una tor­sione del pezzo dovuta al moto della macchina su terreno accidentato, sono sufficienti a raggiungere localmente il va­lore di innesco e provocare la rottura del vetro. In questo caso, dato lo spostamento nel tempo tra la prima sollecitazione e la rottura, il rapporto causa-effetto non viene percepito ed il fenomeno appare inspiegabile e sembra qual­cosa di intrinseco alla natura del vetro, che ne rode e di­strugge la vitalità: un cancro appunto.

Tratto da SEKURIT SAINT-GOBAIN ITALIA, Manuale del vetro per auto, Savigliano, Edito a cura della Direzione Commerciale SGS, © 1982

 
  • Cronologia
    1910 Scoperta del vetro stratificato di un Ingegnere francese: Eduardo Benedictus. Due lastre di vetro incollate su tutta la superficie per mezzo di un collante trasparente. In caso di urto, nessuna proiezione di grossi pezzi di vetro appuntiti e aguzzi.
    1910 Prima applicazione di vetro stratificato per automobile. La Compagnie de Saint-Gobain si Interessa a questa scoperta con la sua filiale Triptex & Bertrand Lepatita.
    1929 Scoperta del vetro temprato da parte del servizi dl ricerca delle Compagnie de Saint-Gobain.
    1930 Vetro temprato: prima applicazione nell'auto.
    1935 Vetro stratificato, importante miglioramento tecnico. Intercalare in acetato di cellulosa in fogli (processo umido). La visibilità resta quasi perfetta in caso di rottura.
    1947 Vetro stratificato, per la prima volta il parabrezza stratificato è inserito nella catena di montaggio.
    1952 Tempra: nuovo miglioramento con la nascita del Visurit. La frammentazione è controllata (tempra differenziata). In caso di rottura, una parte del parabrezza si frammenta, riservando di fronte al conducente uno spazio tondo che assicuri visibilità.
    1955 Stratificato: scoperta di un nuovo intercalare. Intercalare in polivinilbutirrale (PVB) processo a secco. Intercalare più elastico: assorbe meglio l'energia cinetica in caso di urto, ma con basse caratteristiche di resistenza alla penetrazione.
    1958 Tempra: creazione del Bisecurit. Nuovi progressi nel controllo della frammentazione. Il parabrezza è diviso in due zone di frammentazione diversa.
    1960 Tempra: apparizione del Luxrit. Nuovo processo di tempra differenziata. Una zona con rottura a frammenti più grandi permette una migliore visibilità in caso di rottura.
    1967 Stratificato: nuova fabbricazione di PVB denominato High Impact. L'intercalare aumenta spessore (0,38-0,76 mm) pur mantenendo le sue proprietà di trasparenza. Rischi di sfondamento attenuati ma in caso di impatto col viso, gravi lacerazioni.
    1977 Nascita del Securiflex. Al parabrezza stratificato H.I. si aggiunge una pellicola plastica sulla superficie rivolta all'interno della vettura. Si eliminano i rischi di lacerazione e la proiezione di frammenti.
    1983 Evoluzione del Securiflex. Parabrezza in una sola lastra di vetro con applicato uno strato di composito plastico. Ai vantaggi del precedente Securiflex si aggiunge, minor peso, maggiore sicurezza, forme complesse.

Immagini

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