Historia del vidrio laminado (PVB) en Automoción

Fecha: 1 de marzo de 2023

Autor: Luc MoeyersonsGracias 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 laminado 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 balas y cualquier otra cosa que comenzó como una pieza de vidrio plana, prácticamente entra en la categoría de “vidrio plano”. vaso". Para quienes trabajan en la industria del vidrio, casi todo el vidrio, excepto el vidrio para automóviles, se considera vidrio plano. Esto puede parecer un poco tonto porque incluso el vidrio utilizado 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 todo eso tiene sus propias categorías y no se incluyen aquí.

2. El vidrio flotado es vidrio que se fabrica en una línea de flotación donde se fabrica 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 pasa a un sistema transportador de aire o rodillos cerámicos, 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 mediante el cual se formó; literalmente, hacer flotar el vidrio líquido sobre estaño líquido y enfriarlo lentamente (lo que se conoce como recocido) para convertirse en lo que comúnmente llamamos "placa de vidrio".

3. El vidrio plano no siempre se produjo mediante el “proceso de flotación”. Antes de la invención del proceso de flotación, el vidrio plano se fabricaba moliendo grandes “placas” o cintas de vidrio rugoso hasta que quedaba transparente. Por lo tanto, no todo el vidrio plano es vidrio flotado, pero sí todo el vidrio flotado es vidrio plano.

4. El vidrio en láminas se fabrica utilizando una serie de rodillos que extraen el vidrio fundido verticalmente del tanque de mezcla (donde el vidrio todavía está líquido). El vidrio se enrolla verticalmente y luego, mientras se enfría, se gira horizontalmente para su posterior enfriamiento y procesamiento. Históricamente, el vidrio laminado se ha utilizado para productos de “vidrio plano” más delgados. El proceso de lámina tiene limitaciones en cuanto al espesor y el tamaño total, así como la claridad, pero era menos costoso que el antiguo proceso de pulido de placas de vidrio, por lo que se usó 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., normalmente se fabricaban con láminas de vidrio. Sin embargo, el proceso de flotación, que es muy eficiente, domina ahora el mercado de ciertos productos de vidrio plano y delgado que solían fabricarse mediante el proceso de láminas. La mayoría considera que el vidrio flotado tiene 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.

lyle colina

El término "vidrio laminado" apareció en 1905, cuando John Crewe solicitó una patente británica y estadounidense sobre vidrio laminado (la capa intermedia estaba hecha de 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 las capas intermedias: plástico celuloide y gelatina)

En 1916 Benedictus obtiene una patente estadounidense para vidrio laminado.

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

En 1924 apareció 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, Ford (EE. UU.) adoptó como estándar los parabrisas laminados.

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, cinco empresas decidieron unir fuerzas en I+D para un programa conjunto de seis años para una capa intermedia para vidrio laminado para automóviles.

Pronto algunas empresas se desintegraron y finalmente DuPont y Monsanto fueron los dos socios de desarrollo restantes.

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

La nueva capa intermedia y el vidrio laminado fabricados con ella tenían una visibilidad y una resistencia a la penetración mejoradas (entre vidrios de 3 mm).

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

Se desarrollaron los primeros códigos (estándares)

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

Los 3 productos sólo pudieron utilizarse en aplicaciones militares hasta después de la Segunda Guerra Mundial. El vidrio laminado se utilizó en vehículos y aviones militares. (Nylon® se utilizó en paracaídas).

En la década de 1950, la ciencia del curvado (en caliente) del vidrio despegó. Pero doblar pares de vidrios todavía no era posible, por lo que la mayor parte del vidrio laminado de seguridad (LSG) en los automóviles fue reemplazado por vidrio templado, curvado en una sola pieza.

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

Se puso a disposición el vidrio tintado en verde, así como el PVB con banda sombreada. (Al contrario de lo que se cree, la banda de sombra no era una protección solar, sino más bien una señal de que el conductor era propietario de un coche más caro (con cristales 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 comportamiento ante impactos).

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 polivinilbutiral se aumentó 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 calidad, rendimiento y resistencia a la intemperie.

Demostraron de manera concluyente que el vidrio laminado de seguridad (LSG) era superior al templado en cuanto a su rendimiento ante impactos (estudios realizados en EE. UU. y el Reino Unido).

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

A principios de los años 1970, sólo 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 exigir parabrisas de LSG.

Hoy en día: 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 agregar otras características:

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

Nota:

Kuraray (2014) compró DuPont Glass Laminating Solutions (y parcialmente (fabricación europea) la revendió 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.