Изготовление прозрачной брони из пуленепробиваемого пулестойкого стекла. Пуленепробиваемое стекло Как делают бронированное стекло
Несложно представить линию фронта, будучи даже в условиях современного «цивилизованного» мира. Опасных зон, где приходится уклоняться от пуль, существует в этом мире немало. В таких условиях требуется специальная помощь, которую современные технологии готовы предложить. Однако не только от пули снайпера может потребоваться защита, но также в иных случаях, когда становится актуальной необходимость рассеивать энергию движения. В любом случае, идея пуленепробиваемого стекла видится вполне подходящей. Поэтому рассмотрим (на всякий «пожарный»), что представляет собой пуленепробиваемое , как производится и другие моменты.
Каждому когда-то приходилось ловить быстро летящий в воздухе мяч. Хитрость этого простого способа гашения энергии заключается в том, когда по вектору движения летящего объекта рука смещается, мягко останавливая летящий мяч.
Тем самым уменьшается сила препятствия (руки). В результате удар мячом воспринимается совершенно безболезненно. Выражаясь научным языком — сила мяча, воздействующая на ладонь руки, равна моменту скорости движения.
Проход пули сквозь обычное стекло неизбежно сопровождается разрушением последнего. Причём пуля не утрачивает никакой энергии движения в этом случае сопротивления
Однако в отличие от ладони руки, кусок стекла не обладает свойствами синхронного перемещения. Если произвести выстрел из огнестрельного оружия по куску , становится очевидным, что этот предмет не в состоянии сгибаться и поглощать энергию.
В итоге стекло попросту разрушается, а пуля преодолевает препятствие практически без потери импульса. Вот почему обычное стекло не способно защищать от пуль, и в таких случаях, требуется пуленепробиваемая конструкция, более эффективная в плане поглощения энергии движения.
Принцип действия пуленепробиваемого стекла
Обычное и пуленепробиваемое стекло – это два совершенно разных предмета. Во всяком случае, отличается одна конструкция от другой кардинально. Между тем пуленепробиваемое стекло не является полностью пуленепробиваемой конструкцией. Ограничения, конечно же, существуют, так как существует различное по силе отдачи огнестрельное оружие.
Примерно такой выглядит структура усиленного стекла, которая уже трудно поддаётся разрушению пулям достаточно большого калибра, выпущенным из огнестрельного оружия высокой мощности
Пуленепробиваемое стекло составляется из нескольких слоёв прочного прозрачного материала с «прослойками», изготовленными на основе различных видов пластиков. Некоторые конструкции пуленепробиваемых стекол содержат последний внутренний слой, сделанный из поликарбоната (жёсткий тип пластика) или пластиковой плёнки.
Этим слоем предотвращается эффект «откола» (когда осколки стекла или пластика откалываются от удара пули). Такой «сэндвич» слоёв называется ламинатом. Своеобразный пуленепробиваемый ламинат на порядок толще обычного стекла, но при этом имеет относительно небольшой вес.
Энергопоглощающее свойство конструкции
Когда пуля поражает пуленепробиваемое стекло, ударная на существующие слои. Поскольку энергия распределяется между различными слоями пуленепробиваемого стекла и пластика прослоек, распространение силы происходит на большой площади, что сопровождается быстрым поглощением энергии.
Эффект на пуленепробиваемом стекле самой простой конфигурации, полученный от удара пули, выпущенной из пистолета с малого расстояния. Как видно на картинке, структура получила повреждения, но не разрушилась и не пропустила пулю
Движение пули замедляется до такого уровня энергии, когда силы преодолеть преграду полностью утрачиваются и не способны нанести значительный урон. Пуленепробиваемые стеклянные панели, конечно же, повреждаются, но пластиковые слои не позволяют разрушаться панелям на мелкие осколки. Поэтому пуленепробиваемое стекло следует рассматривать, скорее, как энерго-поглощающий объект, чтобы ясно понимать действие этого защитного устройства.
Как изготавливается пуленепробиваемое стекло?
Традиционное исполнение пуленепробиваемого стекла, как уже отмечалось, представлено чередующимися стеклянными панелями (толщина 3–10 мм) и пластиком. При этом пластик присутствует в виде тонкой плёнки (толщина 1-3 мм), изготовленной на основе поливинилбутираля (ПВБ). Современные прочные виды пуленепробиваемого стекла представляют подобного рода «сэндвич», содержащий:
- акриловое стекло,
- ионопластичный полимер (например, SentryGlas),
- этиленвинилацетат или поликарбонат.
При этом толстые слои стекла и пластика разделены более тонкими плёнками из различных пластичных материалов, подобных поливинлбутиролю или полиуретану.
Структура трёхслойной конструкции из ряда первых изделий: 1, 2 – обычное стекло; 3 – поливинилацетатная смола, смешанная с пластификатором поликарбонат гликоля
Для того чтобы изготовить простое пуленепробиваемое стекло на основе ПВБ, тонкую плёнку ПВБ помещают между более толстым стеклом, формируя таким способом ламинат. Сформированный ламинат нагревается и сжимается до момента начала плавления пластика, благодаря чему со стеклянной панелью.
Как правило, этот процесс выполняется в условиях вакуума, чтобы предотвратить попадание воздуха между слоями. Проникновение воздуха внутрь прослойки способствует ослаблению конструкции ламината, оказывает влияние на оптические свойства (искажает проходящий свет).
Затем устройство помещается в автоклав и доводится до полной готовности в условиях более высокой температуры (150°C) и давления (13-15 АТИ). Основная сложность этого процесса заключается в обеспечении правильного слипания слоёв пластика и стекла. Необходимо убрать воздух из пространства между слоями, исключить возможную деформацию пластика от перегрева и превышения давления.
Где используется пуленепробиваемое стекло?
Продукт изготавливается многообразием форм и размеров, что позволяет обеспечить различные уровни защиты применительно к чрезвычайным ситуациям. Чаще всего использование пуленепробиваемых стекол видится характерным явлением в банковской сфере.
Кассовые помещения обычно комплектуются пуленепробиваемыми , а также применяются пуленепробиваемые ящики обмена документами и деньгами.
Защита банковских касс многослойной стеклянной структурой обеспечивает повышенный уровень безопасности. Это одна из тех сфер, где пуленепробиваемые конструкции используются достаточно часто
Качество защиты зависит от толщины изделия. Чем толще стекло (чем больше слоёв), тем лучше обеспечивается поглощение энергии, соответственно, возрастает уровень защиты. Базовое пуленепробиваемое стекло имеет толщину 30-40 мм, но при необходимости этот параметр допустимо увеличить вдвое.
Единственная проблема — увеличение толщины пуленепробиваемого стекла неизбежно приводит к увеличению веса. Возможно, это незначительная проблема для оснащения кассы банка, но становится существенной проблемой, к примеру, в случае производства пуленепробиваемого остекления .
Увеличение толщины пуленепробиваемого стекла также приводит к снижению фактора прозрачности, поскольку свет «приглушается» дополнительными слоями конструкции. Иногда такая конструкция создаёт дополнительные сложности, например, в машине, когда пуленепробиваемое стекло ухудшает водителю обзорную видимость.
Стекло, которое не боится молотка! Бывает ли такое?
Сегодня я расскажу вам о том, как своими силами защитить офис, магазин или квартиру от проникновения в них через окна.
Вопрос безопасности и защиты своего имущества волнует каждого человека. Если ваша квартира или офис расположены на первом или цокольном этаже, то окна являются одним из наиболее уязвимых мест. Дело в том, что окно, которое расположено на уровне роста человека представляет большой соблазн для спонтанной кражи. И даже если помещение оборудовано сигнализацией, это не помешает злоумышленнику схватить что-то ценное и скрыться до прибытия охраны.
В этой статье вы узнаете о том, как я своими силами забронировал оконные стекла в своём магазине, расположенном в цокольном этаже жилого дома.
В начале немного теории. Теория не из википедии, а в том виде, как я понимаю её сам.
Бронированные стекла бывают двух видов: заводские и бронированные с помощью плёнок. В отличие от стёкол, бронированных плёнками, заводские стекла получили свою броню ещё на этапе производства. С помощью бронировочных пленок можно защитить любое обычное стекло, например витринное или оконный стеклопакет. Такое стекло конечно же можно разбить. Но для этого надо приложить немало сил и времени. Так, например, при ударе молотком стекло не рассыплется на осколки, в нем просто останется небольшое отверстие.
Выпускаются плёнки различной толщины, как правило, это 100, 200 и 300 мкм. Чем толще плёнка, тем выше класс защиты. Так, например, для банков, залов ювелирных и оружейных магазинов рекомендуется третий класс защиты т.к. толщина плёнки должна быть 600 мкм. Как же достигается такой класс защиты, если максимальная толщина плёнки составляет всего 300 мкм? Вы, наверное, уже догадались - один слой клеится на другой.
Для своих целей я выбрал 1-ый класс защиты: “защита от хулиганов и вандалов”, которому соответствует плёнка толщиной 300 мкм. Поискав в интернете продавцов плёнки, я остановил свой выбор на плёнке “ SOLARTEK”. Стоимость 1 м2 - 500 руб.
Кстати, эта же фирма может сама наклеить плёнку на стекло и это будет стоить уже 1040 руб. за 1м2.
Итак, перехожу к самому процессу.
Прежде всего надо снять стеклопакет. Почему бы не наклеить плёнку прямо на окне, спросите вы? Я не стал делать этого по следующим причинам:
Во-первых, стекло нужно тщательно вымыть. Это удобнее сделать под душем;
Во-вторых, клеить удобнее на горизонтальной поверхности;
В-третьих, края плёнки должны оказаться закрытыми штапиками;
В-четвертых, если вы клеите плёнку зимой, то это необходимо т.к. температура стекла должна быть не ниже 20 градусов
Демонтаж стеклопакета
Для того, чтобы снять стеклопакет сначала нужно снять штапики, удерживающие его в раме. К этому делу надо подойти очень серьёзно, т.к. можно легко поцарапать створку окна и сами штапики. Для снятия штапиков я использовал топор с круглым острым лезвием и резиновый молоток.
Удобнее начать с длинных штапиков, я начал с правого. Вставьте лезвие топора между рамой и штапиком ближе к центру.
Иногда они очень плотно прилегают друг к другу, что нет даже и щели. Ударяем молотком по обуху топора несколько раз так, чтобы лезвие вошло в щель. Как только оно немного углубилось, надавите одной рукой на обух, а другой возьмите за рукоятку топора и медленно поверните, стараясь раскрыть щель. Ваша цель раскрыть щель настолько, чтобы после того как вытащите лезвие штапик не вернулся на место.
Так понемногу перемещая лезвие вдоль штапика вы увеличиваете щель и в какой-то момент штапик выскочит из зацепления с рамой. Снимите его.
Проделайте то же самое с противоположным штапиком. Затем переходите к верхнему штапику. После того как верхний штапик снят, аккуратно придерживая стекло с внутренней стороны надавите на него снаружи так, чтобы верхний край вышел из рамы. После этого возьмите стекло сверху обеими руками и плавно покачивая из стороны в сторону вытащите его из рамы. Будьте внимательны, между рамой и стеклом со всех сторон находятся пластмассовые монтажные планки - не потеряйте их.
После того, как стекло снято нижний штапик легко снимается руками.
Обратите внимание на следующее:
Нужно пометить штапики, чтобы не перепутать где они стояли;
Запомните расположение монтажных планок;
После того как стеклопакет снят поставьте его так, чтобы он не упал
Если вы снимаете стеклопакет не с пластикового окна, а с металлической двери, то там штапики снимаются намного проще. Подцепите уплотнительную резинку, которая находится между штапиком и стеклом. Аккуратно вытяните её, а затем снимите остальные резинки. После этого штапики легко снимаются без всяких инструментов.
Подготовка стеклопакета
Прежде чем приступать к наклеиванию плёнки нужно тщательно вымыть стеклопакет. У меня на работе есть душ на пол которого я постелил резиновые коврики, а сверху положил стеклопакет. Затем нужно тщательно вымыть стекло мыльным раствором.
После этого согнал воду с поверхности стекла с помощью силиконового скребка. На чистом и сухом стекле легко разглядеть мелкие наросты, такие как капли краски или герметика.
Нужно тщательно удалить их с поверхности стекла. Для этого можно использовать лезвие канцелярского ножа. Прижмите лезвие к стеклу и как скребком очистите его поверхность.
Забегая вперёд скажу, что большинство недочётов, которые были видны на забронированном стекле были связаны с мелким мусором, который я не заметил на этом этапе.
После того, как стекло очищено рекомендуется его обезжирить, например уайт спиритом. Я не стал этого делать. В дополнение я помыл стекло абразивным порошком которым чистят ванны. Знаю что теоретически это оставляет на стекле мелкие царапины, но зато такой порошок хорошо убирает мелкие незаметные наросты на стекле, которые не видны глазом. После этого я хорошо промыл стекло водой и высушил его.
Наклейка пленки
Сначала нужно вырезать пленку по размеру стекла. Я разметил и вырезал пленку так, чтобы она не доходила до краев стеклопакета на 0.5 см.
Пленку можно наносить сухим и мокрым способом. Сухой способ я даже не рассматривал т.к. опыта в наклейке пленок у меня не было никакого. Суть мокрого способа нанесения в том, чтобы перед наклейкой пленки увлажнить стекло. Это позволит двигать пленку по стеклу и не дает ей приклеиться сразу. В качестве раствора я использовал обычное жидкое мыло растворив его в воде в соотношении 1 к 4, т.е. 25 гр. мыла на 100 гр. воды. Также можно использовать шампунь.
С помощью распылителя обильно увлажните стекло.
Затем снимите защитную пленку с клеевого слоя.
Не выкидывайте защитную плёнку - она нам еще пригодится. Аккуратно положите бронирующую плёнку на стеклопакет и выровните ее края.
Прижмите рукой плёнку так, чтобы она не съехала, и начинайте постепенно выгонять из-под неё воду. Выгонять нужно от центра к краям.
Я бронировал 3 стекла и каждый раз выгонял воду разными способами - тряпкой, куском пластика, ракелем от картриджа, резиновым шпателем. Не буду расписывать недостатки и преимущества каждого способа. Сейчас я напишу ту последовательность действий, какую бы использовал сам, если бы мне вновь потребовалось клеить плёнку.
После того как вы положили плёнку на стекло и выровняли края, разгладьте её рукой. Это нужно сделать для того, чтобы плёнка немного приклеилась и не съехала. Затем немного увлажните плёнку сверху мыльным раствором, а затем возьмите ту самую защитную плёнку, которую снимали ранее и наклейте её сверху. Затем возьмите кусок пластика и с его помощью разгладьте плёнку от центра к краям. Я не заморачивался на мелких пузырьках, а сначала приклеил плёнку по всей площади, выгнав основную массу мыльной воды из-под неё. Затем более тщательно прогладьте плёнку, добиваясь устранения всех мелких воздушных пузырей под ней.
Для чего же надо клеить защитную пленку сверху? К этому я пришел после того, как приклеивая первую плёнку поцарапал всю ее поверхность. Несмотря на то, что пластик был идеально ровный видимо микроскопические неровности все равно оставляют след на бронирующей пленку. Если честно мне не понятно почему она не защищена пленками с двух сторон.
Еще вы наверняка столкнетесь с тем, что края пленки будут отклеиваться от стеклопакета.
Это происходит из-за скопления мыльного раствора на краях стекла, который не дает пленке приклеится. Можете временно зафиксировать плёнку скотчем по краям.
После того, как пленка наклеена ей нужно высохнуть. Сохнуть пленка должна при температуре не ниже 20 градусов в течение минимум 24 часов.
Я сушил свои стеклопакеты в комнате в течение 5 часов, после чего установил их в окна. При установке не забудьте установить монтажные планки так, как они стояли ранее.
Установку штапиков начинайте в обратной последовательности - сначала короткие, а затем длинные Я начал с установки верхнего штапика. Прижав рукой штапик с помощью молотка я забил его на место. Молоток должен двигаться вдоль плоскости стекла. Штапик надо забивать равномерно простукивая по всей его длине, чтобы он вошел без перекосов. Если вы пользуетесь обычным молотком, то соблюдайте двойную осторожность чтобы не разбить стекло и бейте не напрямую по штапику, а через небольшой деревянный брусок. Длинные штапики устанавливаются следующим образом. Сначала заведите один конец штапика в угол рамы. Можно даже постучать по нему снизу, чтобы он максимально плотно вошел вверх, затем изогните штапик рукой и заведите нижний конец на свое место. В этот момент штапик окажется немного изгнутый.
Плавно постукивая молотком в середину штапика забейте его на место.
Стеклопакет установлен.
Результат
В целом я доволен получившимся результатом.
Первый стеклопакет получился самым неудачным, т.к. я клеил его без защитной пленки, оставил множество мелких царапин и одну большую.
Второй и третий стеклопакеты получились без этих недостатков. Но на них встречается несколько точек, где пленка не приклеилась из-за мелкой соринки.
Вывод: тщательней мыть стекло!!!
После того, как я наклеил пленку в некоторых местах были какие-то мутные разводы. Особенно в тех, где я отклеивал пленку в процессе и снова приклеивал ее.
Через два дня разводы исчезли. Поэтому в процессе наклейки пленки обращайте внимание только на соринки попавшие под стекло и на пузырьки воздуха. Все остальное исчезнет через несколько дней когда клей на пленке полностью прилипнет к стеклу.
Я считаю, что экономическая выгода от самостоятельной наклейки плёнки небольшая - всего 540 руб. с м2. А вы бы стали клеить плёнку самостоятельно?
С уважением, Василий Деваев.
www.devaev.ru
Пуленепробиваемое стекло выглядит совершенно обычным образом, но оно не разбивается при ударе, а если в него выстрелить, то пуля такое стекло не пробьет, она застрянет в нем. Изготовить пуленепробиваемое стекло самостоятельно невозможно, так как это сложный промышленный процесс, но узнать о том, как он происходит, очень интересно.
Изобретение пуленепробиваемого стекла
Идея о том, что можно укрепить стекло, сделав его пуленепробиваемым, пришла в голову французскому ученому Эдуарду Бенедиктусу в 1910 году. Он придумал поместить между двумя листами стекла целлулоидную пленку, что заметно усилило прочность получившегося изделия. Сегодня такой метод называется «ламинированием» стекла, а Бенедиктус в свое время назвал его «Триплекс».
В настоящее время используется та же самая технология, но она с тех пор значительно усовершенствовалась, а вместо целлулоида применяют различные виды полимеров. Иногда так даже склеивают гнутые стекла. Изгибают их до того, как соединить.
Изготовление пуленепробиваемого стекла сегодня
Пуленепробиваемые стекла бывают различной толщины, именно от этого зависит, остановит ли стекло в итоге пулю. Толщина таких стекол бывает от 7 мм до 75 мм. Сегодня наиболее часто для производства пуленепробиваемых стекол используется несколько слоев обычного, между которыми заливаются слои поликарбоната. Поликарбонат – это прозрачный пластик, и он довольно жесткий, хотя и слоистый. Когда пуля проникает в толщу такого стекла, последовательно расположенные слои поликарбоната поглощают ее энергию, и она останавливается.
В настоящее время изготавливают особую модификацию пуленепробиваемого стекла – одностороннюю. Используется специальный вид пластика, свойства которого различаются, в зависимости от того, в каком направлении с ним взаимодействовать. Одна сторона такого стекла останавливает пули, но если выстрелить с другой стороны стекла, то можно поразить противника. Это позволяет обеспечить тому, кто находится за стеклом, возможность ответить на нападение. Поверхность стекла при этом изгибается, не разрушаясь.
Ламинирование стекла
Ламинирование стекла (нанесение на него пластиковой пленки) – очень сложный с технической точки зрения процесс. Делают его на автоматизированном оборудовании, в несколько этапов. Последний этап проходит при высокой температуре, пластиковая пленка полимеризуется и приобретает примерно такие же свойства, как и канцелярский клей. Именно в это время стекла окончательно соединяются.
Хотя пуленепробиваемое стекло очень прочное, все же не бывает идеально крепких стекол. Прочность триплекса на удар превышает прочность обычного листового стекла примерно в 15 раз. Но даже если разрушить такой лист, то осколки останутся на пленке, а не разлетятся во все стороны, нанося травмы людям.
Для производства идеальным считается трехслойное пуленепробиваемое стекло. Причина в том, что с каждым новым слоем возрастают не только защитные свойства, но и стоимость производства стекла. Многослойные стекла используют в крайних случаях, где существует серьезная угроза для жизни людей или в музеях для охраны очень дорогих экспонатов.
Ничто не вечно, а тем более такая уязвимая часть машины, как ветровое стекло. Потребность в его замене возникает часто, а средства на это появляются не с таким постоянством, поэтому удобный способ изготовления ветрового стекла пригодится любому автолюбителю.
Вам понадобится
- - оргстекло 1,5 х 1,05 метра (на восемь ветровых стёкол);
- - бумага по размеру ветрового стекла;
- - карандаш;
- - ножницы;
- - лобзик;
- - таз с крышкой;
- - вода;
- - веревки.
Инструкция
Купите кусок органического стекла на строительном рынке или в специализированном магазине. Площадь подбирайте побольше, примерно 1,5 х 1 метра. По площади такого стекла хватает на 8 ветровых стекол. Таким образом, эта единственная затрата позволит вам сэкономить около 140$ в сравнении с заказом нового стекла для машины.
Достаньте родное ветровое стекло. Возьмите бумагу и сделайте выкройку, точно соответствующую размерам стекла. Теперь перенесите выкройку на купленное оргстекло и выпилите нужный кусок. При помощи лобзика это делается за 15 минут в умелых руках.
Поставьте кипятиться на плите воду в большом тазу. Удерживайте стекло за одну из сторон и окунайте в таз, когда вода в нем закипит. Чтобы правильно сделать ветровое стекло, подержите его в кипящей воде в течение минуты. Затем сделайте прогиб, насколько это позволит купленное оргстекло. Выдержите прогнутый кусок в воде в течение 30 секунд, а затем извлеките, контролируя сохранность прогиба. Если желаемый угол прогиба не достигнут, не расстраивайтесь, немного прямое стекло производит впечатление «туристического тюнинга».
Повторяйте эти действия со всем стеклом, поочередно окуная в кипящую воду разные части ветрового стекла. Если вода будет недостаточно подогрета, возможно появление едва заметных трещинок в стекле. Однако с учетом толщины стекла и размеров трещинок, можете быть спокойны, этот недочет не будет заметен.
Стяните веревками изготавливаемое ветровое стекло. Это позволит вам не держать его, а безопасно варить в воде в течение 5-6 минут. Для большего эффекта закройте таз крышкой. Неточности размера в связи с воздействием температуры и физической силы исправьте, подпилив стекло по краям. Натяните резинку на грани ветрового стекла. Сделанное ветровое стекло около 4 мм толщиной, новое и без царапин без сомнения порадует ваш глаз и кошелек, вставьте его в машину и наслаждайтесь поездкой.
Обратите внимание
Делайте выкройку из бумаги максимально точно по размерам родного ветрового стекла, иначе результат может быть хуже. Если вы недостаточно нагреете воду, возможно появление на стекле малозаметных трещинок, что сглаживается за счет толщины стекла.
Найдите таз побольше размером, чтобы максимально удобно окунать стекло.
Кроме стандартных видов стекла промышленность также выпускает несколько специальных моделей, которые предназначены для одной конкретной цели. Такое мелкосерийное производство делает материал более дорогим, но и в функциональном плане он будет совершеннее. Бронированное стекло устанавливается в зданиях, где хранятся материальные ценности или работают высокопоставленные люди, на которых может быть совершено покушение.
Также данный материал используется при изготовлении защищенных автомобилей, предназначенных для перевозки членов правительства. Стекло характеризуется гораздо большей степенью устойчивости к механическому воздействию, чем стандартный аналог. Подобный эффект достигается за счет специальной технологии производства.
Типы защитных стекол
Существует несколько видов стойких стекол, которые различаются между собой степенью защиты. Их все можно представить в виде следующего списка:
- . антивандальное стекло;
- . стекло против взлома;
- . пуленепробиваемое стекло;
- . стекло, стойкое к взрывному воздействию.
Первая модель является наиболее простой и представляет собой обычно несколько стандартных стекол, склеенных между собой. Такая конструкция способна выдержать попадание тяжелого предмета, но при более решительном воздействии она не устоит. Поэтому такой вид не годится для хранения материальных ценностей. Его используют в качестве витрин, чтобы слишком буйные граждане не могли повредить товар.
Противовзломное стекло уже делается более толстым и прочным. Оно должно выдержать не только удары, но и попытки проникновения при помощи стеклореза. Злоумышленники нередко используют в своем ремесле специальные инструменты для вскрытия защиты, поэтому материал должен быть достаточно прочным, чтобы нарушение его целостности заняло много времени. Это, скорее всего, отпугнет воров и заставит искать другой объект.
Пуленепробиваемое стекло устанавливают в автомобилях высших чиновников, инкассаторских фургонах, военном транспорте. Суть такого материала состоит в том, чтобы не только погасить кинетическую энергию пули, но и равномерно распределить ее по поверхности. Тогда уровень давления в одной точке упадет в несколько раз, и стекло останется целым. На внешней оболочке могут появиться трещины, но целостность нарушена не будет.
Хотя если несколько раз попасть в одну точку, то стекло может и разбиться. Взрывостойкая модель является самой прочной из всех. Она может выдержать многоточечное мгновенное разрушающее воздействие, которое образуется при разлете осколков. Такими моделями оснащаются банковские хранилища и некоторые транспортные средства. Из-за большой толщины стекло будет весьма тяжелым.
Технология изготовления
Многих пользователей интересует вопрос, как бронировать стекла? В домашних условиях добиться максимального эффекта будет невозможно. Есть способы усилить базовые материалы при помощи дополнительных аксессуаров, но эффект будет значительно ниже. В промышленном производстве технология состоит из многих последовательных фаз:
- 1. Вначале производится стандартное листовое стекло. В некоторых случаях в его состав вводятся специальные присадки, которые будут повышать прозрачность.
- 2. Далее при помощи двусторонней клеящей пленки несколько стекол соединяются между собой. Иногда для этого используется фотозатвердевающий полимер. При этом степень прозрачности будет зависеть от количества материалов. Обычно защитное стекло имеет зеленоватый оттенок и плохую светопропускаемость.
- 3. В конце осуществляется тестирование, которое позволит выявить явные дефекты и устранить их до того, как партия товара уйдет на склад.
В домашних же условиях можно применять бронированную пленку на стекла. Она представляет собой несколько слоев сложного полимера, который повышает прочность любой поверхности, на которую наклеивается. Защита обеспечивается на молекулярном уровне, так что ее степень будет максимальной. Купить аксессуар можно в магазине соответствующих товаров, причем его цена будет доступна для всех. Такое бронирование оконных стекол позволит защититься от хулиганов и домушников.
Защита окон
Такая процедура, как бронирование стекол автомобиля пленкой, производится достаточно часто. В большинстве случаев водители стремятся не обезопасить себя от огнестрельного оружия и взрывов, а просто хотят сделать стекла более прочными. Штатные модели могут разбиться от случайного попадания камешка, выскочившего из-под колес. А при наличии защитного слоя такая неприятность исключена. Максимум, что останется - небольшой след.
Бронирование лобового стекла производится на автосервисах. Зачастую не нужно даже предварительно покупать пленку, так как ее можно будет приобрести прямо у мастеров. По времени процедура занимает несколько часов, после чего транспорт сразу же готов к использованию. Не придется ждать несколько дней, пока материал схватиться.
По отзывам бронирование лобового стекла дает отличный эффект. После проведения операции на стекле перестали появляться трещинки от попадания щебенки. Также и все прошлые изъяны окажется под надежным куполом и не смогут разрастаться дальше.
Цена бронированного стекла зависит от марки и толщины. Узнать конкретное значение можно в электронном каталоге на официальном сайте торгующей компании.
В один из дней 1903-го года французский химик Эдуард Бенедикт готовился к очередному эксперименту в лаборатории - он не глядя протянул руку за чистой колбой, стоявшей на полке в шкафу, и уронил ее. Взяв метлу и совок чтобы убрать осколки, Эдуард подошел к шкафу и обнаружил с удивлением, что колба хоть и разбилась, но все ее фрагменты остались на месте, их соединяла друг с другом какая-то пленка. Химик позвал лаборанта - тот был обязан мыть стеклянную посуду после опытов - и попытался выяснить, что было в колбе. Оказалось, что эта емкость использовалась несколько дней назад в ходе экспериментов с нитратом целлюлозы (нитроцеллюлозой) - спиртовым раствором жидкого пластика, небольшое количество которого после испарения спирта осталось на стенках колбы и застыло пленкой. А поскольку слой пластика был тонок и достаточно прозрачен, лаборант решил, что емкость пуста.
Спустя пару-тройку недель после истории с не разлетевшейся на осколки колбой, Эдуарду Бенедикту попалась на глаза заметка в утренней газете, в которой описывались последствия лобовых столкновений нового в те годы вида транспорта - автомобилей. Ветровое стекло разлеталось осколками, нанося водителям множественные порезы, лишая зрения и нормальной внешности. Фотографии пострадавших произвели на Бенедикта тягостное впечатление и тут он вспомнил о «небьющейся» колбе. Бросившись в лабораторию, следующие 24 часа своей жизни французский химик посвятил созданию небьющегося стекла. Он наносил нитроцеллюлозу на стекло, сушил слой пластика и бросал композит на каменный пол - снова, снова и снова. Так Эдуард Бенедикт изобрел первое стекло-триплекс.
Многослойное стекло
Стекло, образованное несколькими слоями из силикатного или органического стекла, соединенными особой полимерной пленкой, называется триплексом. В качестве полимера, соединяющего стекла, обычно используется поливинилбутираль (PVB). Существует два основных способа производства многослойного стекла триплекс - заливной и ламинационный (автоклавный или вакуумный).
Технология заливного триплекса . Листы нарезаются по размерам, при необходимости им придается изогнутая форма (выполняется моллирование). После тщательно очистки поверхностей стекла укладываются друг на друга с тем, чтобы между ними оставался просвет (полость) высотой не более 2 мм - дистанция фиксируется с помощью особой резиновой полосы. Совмещенные листы стекла выставляются под углом к горизонтальной поверхности, в полость между ними заливается поливинилбутираль, резиновая вставка по периметру препятствует его вытеканию. Чтобы достичь равномерности полимерного слоя, стекла помещают под пресс. Окончательное соединение листов стекла за счет отверждения поливинилбутираля происходит под ультрафиолетовым излучением в специальной камере, внутри которой поддерживается температура в диапазоне от 25 до 30 о С. После формирования триплекса, из него извлекается резиновая лента и производится обточка кромки.
Автоклавная ламинация триплекса . После резки листов стекла, обработки кромок и моллирования, они очищаются от загрязнений. По окончании подготовки листов флоат-стекла, между ними укладывается PVB пленка, сформированный «сэндвич» помещается в пластиковую оболочку - в вакуумной установке из пакета полностью выводится воздух. Окончательное соединение слоев «сэндвича» происходит в автоклаве, под давлением 12,5 бар и температурой 150 о С.
Вакуумная ламинация триплекса . По сравнению с автоклавной технологией, вакуумная триплексация выполняется при меньших давлении и температуре. Последовательность рабочих операций у них схожа: нарезка стекла, придание изогнутой формы в моллирующей печи, обточка кромок, тщательная чистка и обезжиривание поверхностей. При формировании «сэндвича» между стеклами помещается этиленвинилацетатная (EVA) или PVB пленка, затем их помещают в вакуумную машину, предварительно уложив в пластиковый мешок. Спаивание стеклянных листов происходит именно в этой установке: откачивается воздух; «сэндвич» нагревается до максимальных 130 о С, происходит полимеризация пленки; триплекс охлаждается до 55 о С. Полимеризация выполняется в разреженной атмосфере (- 0,95 бар), при снижении температуры до 55 о С давление в камере выравнивается до атмосферного и, как только температура многослойного стекла составит 45 о С, формирование триплекса завершается.
Многослойное стекло, созданное по заливной технологии, более прочное, но менее прозрачное, чем ламинированный триплекс.
Из стеклянных сэндвичей, выполненных по одной из триплекс-технологий, создаются лобовые стекла автомашин, они необходимы для остекления высотных зданий, в построении перегородок внутри офисов и жилых домов. Триплекс популярен у дизайнеров - изделия из него являются неотъемлемым элементом стиля модерн.
Но, несмотря на отсутствие осколков при ударе по многослойному «сэндвичу» из силикатного стекла и полимера, пулю он не остановит. А вот рассмотренные ниже триплекс-стекла сделают это вполне успешно.
Бронированное стекло - история создания
В 1928 году немецкие химики создают новый материал, немедленно заинтересовавший авиаконструкторов - плексиглас. В 1935 году руководителю НИИ «Пластмасс» Сергею Ушакову удалось достать в Германии образец «гибкого стекла», советские ученые занялись его исследованием и разработкой технологии серийного производства. Спустя год производство органического стекла из полиметилметакрилата было начало на заводе «К-4» в Ленинграде. Одновременно были начаты эксперименты, направленные на создание бронированного стекла.
Закаленное стекло, созданное в 1929 году французской компанией SSG, в середине 30-х годов под названием «сталинит» выпускалось в СССР. Технология закалки заключалась в следующем - листы самого обычного силикатного стекла нагревались до температур в диапазоне от 600 до 720 о С, т.е. выше температуры размягчения стекла. Затем лист стекла подвергался быстрому охлаждению - потоки холодного воздуха за несколько минут понижали его температуру до 350-450 о С. Благодаря закалке стекло получало высокие прочностные свойства: сопротивляемость удару возрастала в 5-10 раз; прочность на изгиб - не менее чем в два раза; термостойкость - в три-четыре раза.
Однако, несмотря на высокую прочность, «сталинит» не годился для моллирования с целью формирования фонаря кабины самолета - закалка не позволяла его гнуть. Кроме того закаленное стекло содержит в себе значительное количество зон внутреннего напряжения, легкий удар по ним приводил к полному разрушению всего листа. «Сталинит» нельзя резать, обрабатывать и сверлить. Тогда советские конструкторы решили комбинировать пластичное оргстекло и «сталинит», превратив их недостатки в достоинство. Предварительно формованный фонарь самолета покрывался небольшими плитками из закаленного стекла, клеем служил поливинилбутираль.
Вхождение бывших советских республик в капитализм с началом 90-х годов резко повысило спрос на защиту бронированным стеклом автомашин инкассаторов и пунктов обмена валюты. Одновременно возникла потребность в «прозрачной броне» для легковых автомобилей бизнесменов. Поскольку производство настоящего бронестекла было дорогим, как и конечная продукция, ряд фирм наладили выпуск имитации бронированного стекла - это был триплекс довольно посредственного качества, полимеризация пленочного PVB выполнялось в ускоренном режиме, с применением ультрафиолетового облучения. Готовая продукция была способна выдержать пистолетную пулю с дистанции 5 метров, т.е. соответствовала лишь 2-му классу защиты (всего их шесть). Массивные бронированные стекла такого типа плохо выдерживали температурные перепады более +20 и ниже -22 о С - уже через полгода слои триплекса частично расслаивались, их и без того невысокая прозрачность серьезно снижалась.
Прозрачная броня
Современное бронестекло, также называемое прозрачной броней, представляет собой многослойный композит, образованный листами силикатного стекла, оргстекла, полиуретана и поликарбоната. Также в состав бронированного триплекса могут входить кварцевое и керамическое стекло, синтетический сапфир.
Европейские производители бронестекол выпускают в основном триплекс, состоящий из нескольких «сырых» флоат-стекол и поликарбоната. К слову, незакаленное стекло в среде компаний, выпускающих прозрачную броню, называется «сырым» - в триплексе с поликарбонатом применяется именно «сырое» стекло.
Лист поликарбоната в таком многослойном стекле устанавливается на сторону, обращенную внутрь защищаемого помещения. Задача пластика заключается в гашении колебаний, вызванных ударной волной при столкновении пули с бронестеклом, чтобы избежать образования новых осколков в листах «сырого» стекла. Если поликарбонат в составе триплекса отсутствует, то ударная волна, движущаяся перед пулей, разобьет стекла еще до фактического ее соприкосновения с ними и пуля беспрепятственно пройдет через такой «сэндвич». Недостатки бронестекол с поликарбонатной вставкой (равно, как и с любым полимером в составе триплекса): значительный вес композита, особенно по классам 5-6а (достигает 210 кг за м 2); низкая стойкость пластика к абразивному износу; отслоение поликарбоната со временем из-за температурных перепадов.
Кварцевое стекло . Производится из оксида кремния (кремнезема) природного происхождения (кварцевого песка, горного хрусталя, жильного кварца) или искусственно синтезированной двуокиси кремния. Обладает высокой термостойкостью и светопропусканием, его прочность выше, чем у силикатного стекла (50 H/мм 2 против 9,81 H/мм 2).
Керамическое стекло . Выполняется из оксинитрида алюминия, разработано в США для нужд армии, запатентованное название - ALON. Плотность этого прозрачного материала выше, чем у кварцевого стекла (3,69 г/см 3 против 2,21 г/см 3), прочностные характеристики также высоки (модуль Юнга - 334 ГПа, средний предел напряжения при изгибе - 380 МПа, что практически в 7-9 раз превышает аналогичные показатели стекол из оксида кремния).
Искусственный сапфир (лейкосапфир) . Представляет собой монокристалл из оксида алюминия, в составе бронестекла придает триплексу максимальные прочностные свойства из возможных. Некоторые его характеристики: плотность - 3,97 г/см 3 ; средний предел напряжения при изгибе - 742 МПа; модуль Юнга - 344 ГПа. Недостаток лейкосапфира заключается в его значительной стоимости из-за высоких производственных энергозатрат, потребностей в сложной механической обработке и полировке.
Химически упрочненное стекло . «Сырое» силикатное стекло погружают в ванну с водным раствором фтороводородной (плавиковой) кислоты. После химической закалки стекло становится в 3-6 прочнее, его ударная вязкость возрастает шестикратно. Недостаток - прочностные характеристики упрочненного стекла ниже, чем у термически закаленного.
Рама для бронированного стекла
Применение бронированного триплекса в остекление еще не означает, что перекрытый им проем будет пуленепробиваемым - необходима рама специальной конструкции. Она создается в основном из металлических профилей, чаще всего алюминиевых. В пазы, расположенные вдоль линии стыка триплекса и рамного профиля, устанавливаются накладки из стали, защищающие наиболее слабое место в бронированной оконной конструкции от удара или контакта с пулей.
Защитные бронированные накладки также можно устанавливать снаружи рамной конструкции, однако это снизит эстетические характеристики окна. Для достижения максимального уровня защиты рамы могут быть выполнены целиком из стального профиля (накладки в этом случае не нужны), но они станут очень громоздки и обойдутся дорого.
Вес бронированного окна часто превышает 300 кг на м 2 , выдержать его способен не каждый строительно-конструкционный материал. Поэтому монтаж бронированной оконной конструкции допустим лишь для железобетонных и кирпичных стен. Открыть створку бронированного окна ввиду ее высокого веса непросто, для этой цели используются сервоприводы.
