Historia del vidrio laminado (PVB) en Automoción

Fecha: 1 de marzo de 2023

Autor: Luc MoeyersonGracias a Francis Serruys por la revisión

¿Qué es el vidrio laminado?

Dos o más láminas de vidrio combinadas con una o más láminas de capa intermedia.

En los primeros días de la automoción se utilizaba vidrio plano

Definiciones (Lyle Hill)

1. Vidrio plano es un término amplio que abarca todo, desde vidrio flotado, vidrio plano y vidrio estampado (vidrios laminados), hasta vidrio plano. Además, los productos de vidrio procesado/fabricado como espejos, vidrio para ventanas, vidrio templado, vidrio laminado, vidrio aislante, vidrio resistente a las balas y todo lo demás que comenzó como una pieza plana de vidrio cae en la categoría de "vidrio plano". vaso". Para aquellos que trabajan en la industria del vidrio, casi todo el vidrio que no sea el vidrio para automóviles se considera vidrio plano. Esto puede parecer un poco tonto porque incluso el vidrio que se usa en los vehículos comenzó como vidrio plano, pero la diferenciación común es que el vidrio se divide en dos categorías: plano y automotriz. La cristalería, los jarrones y todas esas otras cosas tienen sus propias categorías y no están incluidas aquí.

2. El vidrio flotado es el vidrio que se fabrica en una línea de flotación donde se hace una cinta de vidrio fundido "haciendo flotar" la mezcla de vidrio líquido sobre un lecho de estaño fundido. A medida que "flota" sobre la lata y sobre un sistema transportador de aire o rodillos de cerámica, se enfría lentamente y forma una larga cinta de vidrio (ahora sólido) que se corta y empaqueta para su envío. Se le llama "vidrio flotado" por el proceso por el cual se formó; flotando literalmente el vidrio líquido sobre estaño líquido y enfriándolo lentamente (lo que se conoce como recocido) para convertirse en lo que comúnmente llamamos "vidrio plano".

3. El vidrio plano no siempre fue producido por el "proceso de flotación". Antes de la invención del proceso de flotación, las placas de vidrio se fabricaban moliendo grandes "placas" o cintas de vidrio tosco hasta que quedaba transparente. Por lo tanto, no todo vidrio plano es vidrio flotado, pero todo vidrio flotado es vidrio plano.

4. La lámina de vidrio se fabrica utilizando una serie de rodillos que extraen el vidrio fundido verticalmente del tanque de mezcla (donde el vidrio aún es líquido). El vidrio se enrolla verticalmente y luego, a medida que se enfría, se gira horizontalmente para su posterior enfriamiento y procesamiento. Históricamente, la lámina de vidrio se ha utilizado para productos de "vidrio plano" más delgados. El proceso de láminas tiene limitaciones en cuanto al grosor y el tamaño total, así como a la claridad, pero era menos costoso que el antiguo proceso de pulido de placas de vidrio, por lo que se utilizó más comúnmente en situaciones en las que se podía usar un vidrio más delgado, generalmente de menor costo pero de menor calidad. Las ventanas residenciales, los escritorios, los marcos de cuadros, etc. generalmente se fabricaban con láminas de vidrio. Sin embargo, el proceso de flotación, que es muy eficiente, ahora domina el mercado de ciertos productos de vidrio plano delgado que solían fabricarse mediante el proceso de láminas. La mayoría considera que el vidrio flotado tiene una mejor calidad visual y es más fácil de transportar y fabricar que el vidrio fabricado en láminas. El proceso de flotación también permite tamaños mucho más grandes para productos de vidrio más delgados.

Colina de Lyle

El término "vidrio laminado" apareció en 1905, cuando John Crewe solicitó una patente británica y estadounidense sobre vidrio laminado (la capa intermedia consistía en plástico de celuloide transparente con bálsamo de Canadá).

En 1910, Eduard Benedictus solicitó patentes francesas y británicas para vidrio laminado. Usó el nombre comercial: "Triplex". (Composición de la capa intermedia: plástico celuloide y gelatina)

En 1916 Benedictus obtiene una patente estadounidense para vidrio laminado.

La demanda de vidrio de seguridad laminado (LSG) comenzó en la Primera Guerra Mundial (además de gafas y máscaras antigás)

En 1924 aparece el primer uso de vidrio laminado en automóviles (EE.UU.).

Laminado con Nitrato de Celulosa (pegado con gelatina y sellador compuesto asfáltico, para proteger los bordes de las condiciones ambientales)

En Europa, los automóviles estaban equipados con parabrisas de vidrio templado/templado.

En 1928, los parabrisas laminados se convirtieron en estándar para Ford (EE. UU.)

En 1934, todo el vidrio para automóviles laminado por Ford se basaba en acetato de celulosa (para mejorar la visibilidad y la durabilidad).

A principios de la década de 1930, 5 empresas decidieron unir fuerzas en I+D para un programa conjunto de 6 años para una capa intermedia para vidrio laminado para automóviles.

Pronto, algunas empresas se separaron y, en última instancia, DuPont y Monsanto fueron los 2 socios de desarrollo restantes.

El producto/capa intermedia final desarrollado se probó en 1937 y tenía un espesor de 0,38 mm.

La nueva capa intermedia y el vidrio laminado fabricado a partir de ella tenían una mejor visibilidad y resistencia a la penetración (entre 3 mm de vidrio).

Ambos socios decidieron producir y comercializar la capa intermedia por separado:

Se desarrollaron los primeros códigos (estándares)

DuPont estaba listo para lanzar 3 productos novedosos a fines de la década de 1930: Teflon®, Nylon® y Butacite® (PVB).

Los 3 productos solo podían usarse en aplicaciones militares hasta después de la Segunda Guerra Mundial. El vidrio laminado se utilizó en vehículos y aviones militares. (Se utilizó Nylon® en paracaídas).

En la década de 1950, la ciencia del doblado (en caliente) del vidrio despegó. Pero doblar pares de vidrios aún no era factible, por lo que la mayoría del vidrio de seguridad laminado (LSG) en los automóviles se reemplazó por vidrio templado, curvado en una sola pieza.

Se realizaron muchos estudios comparativos sobre lesiones en la cabeza (creación de la regulación ANSI Z26).

El vidrio teñido de verde estuvo disponible, así como la banda sombreada de PVB. (Contrariamente a lo que se creía, la banda de sombra no era protección solar, sino la señal de que el conductor era dueño de un automóvil más caro (con vidrios de colores).

En la década de 1960, se lograron mejoras en el control de la adhesión del PVB al vidrio (lo que influyó en la estabilidad del rendimiento frente al impacto).

El vidrio flotado está disponible, mejorando la calidad óptica del vidrio (y los parabrisas) y el precio.

En 1966, después de numerosas series de pruebas/evaluaciones, el espesor de la película de polivinil butiral se incrementó a 30 mil/0,76 mm (PVB resistente a la alta penetración)

El parabrisas resistente a la alta penetración se adoptó como estándar en EE. UU.

En la década de 1970, se realizaron más series de estudios integrales sobre la calidad, el rendimiento y la resistencia a la intemperie.

Demostraron de manera concluyente que el vidrio de seguridad laminado (LSG) era superior al vidrio templado en el rendimiento de impacto (estudios en EE. UU. y el Reino Unido)

En 1974, Ford instaló parabrisas de vidrio laminado de seguridad en automóviles de producción europea.

A principios de la década de 1970, solo el 10 % del aparcamiento mundial tenía parabrisas LSG.

A principios de la década de 1980, el 80 % del aparcamiento mundial utilizaba parabrisas LSG.

Japón y Asia tardaron en requerir parabrisas LSG.

Hoy: Todos los principales países del mundo requieren parabrisas LSG.

Año 2000: > 100 M vehículos Año 2005: > 250 M vehículos Año 2010: > 600 M vehículos Año 2015: > 1 MM vehículos Año 2020: > 1,2 MM vehículos

Posibilidad de añadir otras características:

El uso del vidrio laminado en construcciones arquitectónicas ha evolucionado con el tiempo:

Nota:

DuPont Glass Laminating Solutions fue comprada por Kuraray (2014) (y parcialmente (fabricación europea) revendida a Everlam). (2015) El negocio de PVB de Monsanto se separó en Solutia y luego fue comprado por Eastman. (2012)

Esta información corresponde a nuestro conocimiento actual sobre este tema. Se ofrece únicamente para proporcionar sugerencias para sus propios experimentos. Sin embargo, no pretende sustituir ninguna prueba que pueda necesitar realizar para determinar por sí mismo la idoneidad de nuestro asesoramiento para sus propósitos.