Por que o plexiglás não é usado nas janelas do carro?

Em 2014, alguém quebrou a janela do lado direito do meu VW Golf.

Eu estava com pressa e com pouco dinheiro, então "cortei" temporariamente um pedaço de plexiglás com espessura de 4 ou 5 mm (US $ 8), dobrei-o com ar quente e coloquei-o no carro, pensando que, algumas semanas depois, quando ele estiver desgastado Eu o substituiria por uma janela adequada.

Ele está fechando em dois anos e ainda está claro (e é por isso que eu meio que me esqueci disso), embora com micro-riscos, se você parecer muito próximo. Ainda transparente como sempre.

Estou falando disso porque ontem dois caras de bicicleta tentaram roubar minha maleta. Parou ao meu lado no sinal vermelho e um deles tentou esmagar o vidro com um martelo. A ferramenta ricocheteou na janela e atingiu o motorista da bicicleta no capacete. Eles quase caíram e fugiram sem graça.

Durante muito tempo, pensei que o plexiglás não era adequado para fins automotivos, mas agora estou reconsiderando.

Além do para-brisa (que se degradaria mais rapidamente devido ao impacto direto das micropartículas), quais são as razões pelas quais o plexiglás não é considerado para as janelas dos carros?

O plexiglás é inflamável. Embora não libere gases tóxicos ou quantidades excessivas de fumaça, ainda é classificado como B2 (normalmente inflamável) e, portanto, é proibido como material interno em veículos a motor, incluindo janelas.

Aqui está um padrão americano relevante se você estiver interessado em detalhes.

O comportamento de colisão mencionado por Thomas também é uma propriedade crucial, especialmente para peças maiores como janelas. Se aquele cara de bicicleta tivesse um martelo maior, ele poderia ter aberto sua janela dentro do veículo, onde seus estilhaços teriam liberado sua energia cinética ao machucar o motorista e os passageiros. O mesmo poderia ter acontecido em uma colisão lateral com outro carro.

Por causa de como ele reage em uma colisão. O vidro automático foi projetado para se quebrar em pequenos pedaços bastante opacos, em oposição a punhais grandes e afiados. Nos EUA, seu carro deve ser equipado com material de vidro que atenda a determinadas especificações e o tipo de material não é especificado. Se alguém conseguisse que o plexiglás satisfizesse essas especificações, tenho certeza de que seria mais barato e popular. Então, eu suponho que o plexiglás não atenda às especificações.

Além disso, pode ter a ver com os gases liberados se derretidos.

Além disso, ao longo do tempo, o plástico bruma com os UV. A maioria dos faróis atualmente são de plástico. Uma das primeiras coisas que alguns entusiastas fazem é substituí-los por vidro. Quando você olha para carros com apenas 10 anos de idade com faróis embaçados e sem faróis, é exatamente assim que o plexiglass se parece com o usado nas janelas.

Além dos outros fatores mencionados. O plexiglás não é opaco à radiação UV como o vidro de sílica. Os passageiros ficam queimados pelo sol dirigindo expostos à luz solar.

Antes, quando nem todos os carros em clima quente tinham ar condicionado, era possível dizer aos motoristas que não o faziam, porque abaixavam a janela do lado do motorista e, às vezes, colocavam o cotovelo na porta. O braço esquerdo ficava bronzeado enquanto o braço direito, embaixo do vidro de bloqueio UV, não.

No terceiro mundo, eles estão aproveitando a maioria dos plásticos transparentes aos raios UV para esterilizar a água. Eles apenas enchem uma garrafa de água velha do tamanho de uma mão e a jogam em um telhado de zinco por uma semana ou mais e, quando a derrubam, todos os micróbios estão fritos. Alguém deveria ter recebido o prêmio nobel por isso.

Os plásticos são incríveis. Uma de suas características é que elas se degradam facilmente aos raios UV / luz solar. Na minha experiência, esse é o elo mais fraco de seu uso. Com isso dito, há muitos plásticos usados ​​em carros modernos.

Geralmente as lentes dos faróis são feitas de policarbonato. O material de policarbonato possui um revestimento fino pulverizado na parte superior da lente para ajudar a fornecer proteção UV extra.

As lentes das lâmpadas de cauda vermelha são praticamente todas de acrílico. Tem propriedades decentes, molda bem e passa a luz de forma consistente. E plexiglas é basicamente acrílico.

Por que o plexiglás não é usado em carros? Meu palpite é que você realmente precisa seguir a nota de dólar $$$$$$$$. Os moldes para moldagem de vidro não são tão caros quanto os moldes necessários para coisas como lentes de farol. Os moldes (matrizes) para esses produtos são muito caros. Você não pode imaginar.

Fiz muita engenharia para um OEM (Original Equipment Manufacturer) dos EUA para produtos de vidro externo e produtos de iluminação externa. Eu direi que os moldes para as lentes dos faróis de policarbonato foram algumas das ferramentas mais altamente projetadas (e super caras) que tivemos que lidar. Devido ao tamanho dos moldes, você realmente só pode ter uma pessoa trabalhando em um molde de cada vez. Não é possível colocar dez pessoas no trabalho e fazê-lo ir dez vezes mais rápido. Esse aço é super caro, super duro. Se você fizer algo errado ou tentar ir rápido demais, poderá quebrar um molde.

Algumas dessas ferramentas podem levar até um ano para serem produzidas desde o início do projeto até as primeiras peças saírem da impressora. Pela minha experiência, o design e as ferramentas dos faróis estão no caminho crítico para o ciclo de desenvolvimento de um veículo.

De maneira alguma você desejaria esse custo de investimento em ferramentas ou aborrecimentos para vidros de portas, pára-brisas ou vidros traseiros. O vidro flutuante ainda é caro se você tiver que construir uma fábrica de vidro a partir do zero, mas depois que a fábrica for construída, o preço é muito razoável. Caramba, a matéria-prima do vidro é essencialmente areia. O vidro flutuado existe há muito tempo. É verdade que você só pode moldar o vidro como uma superfície regular, mas os designers trabalham com isso há muito tempo.

E o vidro não se degrada com a luz UV. Nem um pouco.

Para a pergunta "Por que o fabricante fez isso?" a resposta é muitas vezes .. porque é mais barato assim. (Siga o dinheiro!)

Penso que, ao responder a essa pergunta, você precisa responder à pergunta inicial que é fundamentalmente, o acrílico usado para envidraçar carros de rua. A resposta a esta pergunta é que é um sim muito definitivo, é usado.

Um exemplo de veículo de produção que usa janelas de plástico é o Porsche 911 GT3 (991 GT3 R). Retirado da informação wiki sobre o carro disponível aqui

Todas as janelas - e pela primeira vez na tela - são feitas de policarbonato para reduzir o peso

A legislação local pode impedir o uso de plexiglás nas janelas dos carros, refletido no mesmo artigo que afirma

A versão americana ... possui uma janela traseira padrão (não plexiglas) ... para atender às regras da SCCA

O 911 GT3 foi o primeiro exemplo em que pensei, mas algumas pesquisas adicionais revelam que carros de estrada mais humildes, como o smart Fortwo roadster, usam janelas de plástico.

arranha com muita facilidade. portanto, não pode ser usado em ambiente rodoviário

Além do comportamento de colisão / incêndio, as vidraças automotivas precisam resistir a danos causados ​​por detritos nas estradas - pedras e outros. Ele também deve resistir à abrasão dos limpadores de para-brisa empoeirados / sujos. Isso requer um material rígido que o plexiglás não seja. Além disso, você precisa de uma visão sem distorções da estrada à frente, o que exige que o pára-brisa tenha espessura uniforme e livre de ondulações. Isso pode ser difícil de fazer com plástico.

Em Israel, as pessoas que vivem em áreas perigosas podem ter as janelas dos carros substituídas gratuitamente. Eles substituem o pára-brisa dianteiro por um vidro à prova de bala. As janelas laterais são substituídas por algum tipo de plástico para proteger do arremesso de pedras. As janelas laterais arranham e ficam amareladas depois de alguns anos e depois podem ser substituídas.

Um insight que recebi em uma pergunta semelhante sobre janelas da casa em um site SE diferente:

A suposição de que você deseja janelas inquebráveis ​​em um carro pode estar errada. Se você bater com o carro de uma maneira que atola suas portas - por exemplo, alguém o bate contra uma parede pela lateral - as janelas laterais e traseiras fornecem um método rápido de fuga se você tiver um martelo de emergência projetado para romper o vidro temperado usado em janelas laterais. (Que foi projetado para se quebrar em pequenos estilhaços.) O para-brisa é feito de vidro laminado que não quebra de qualquer maneira, precisamente para que os detritos da estrada não o destruam.