sábado, 5 de septiembre de 2015

CUESTIÓN DE DETALLE: LOS VIDRIOS EN CABINA


Tractores modernos con enormes superficies curvas acristaladas
La mayoría ya me vais conociendo, ¿seguro que a muchos de vosotros os suena que en el blog hay una sección a la que llamo “cuestión de detalle”?
Con el “cuestión de detalle” quiero llamar la atención al lector de “que no todo vale”, de que no todo es lo mismo y de que hay productos de calidad, productos pasables y productos malos.
Hoy quiero meterme con los vidrios de cabina porque hace unos días (31-8-2015) me vi inmerso en una enorme tormenta de viento, agua y piedra en las proximidades de Chinchilla (AB), decenas de coches parados en la cuneta con los parabrisas o las lunetas rotas. Me pregunté si alguno de los damnificados se estaría cuestionando por qué se rompían de diferente forma, en la mayoría de los casos, las lunetas traseras a los parabrisas. Y bueno pues aquí estoy.

CRISTAL, VIDRIO, VIDRIO TEMPLADO Y VIDRIO LAMINADO
Diferencias de rotura en luna laminada o templada
Lo más habitual en un vehículo, tractor incluido, es que se use vidrio templado de seguridad para la fabricación de puertas y ventanillas e incluso luneta trasera, sin embargo para el parabrisas se exige que sea vidrio laminado y que en resumen son dos vidrios unidos entre sí por una lámina plástica de Butiral de Polivinilo (PVB)
Con el vidrio laminado en el caso de rotura el material plástico retiene los fragmentos e impide que se proyecten sobre los ocupantes. En el caso del vidrio templado térmicamente (se calienta hasta la plastificación y luego se enfría bruscamente) se obtiene un vidrio con mucha resistencia mecánica y térmica y en el caso de rotura se fragmenta en trozos muy pequeños.
Ambos vidrios, el templado y el laminado, son vidrios de seguridad.

VIDRIO O PLASTICO
Si seguimos hablando de “conocernos” algunos sabrán que soy un fanático de los “plásticos” y que me encanta hablar de ellos y que aprovecho cualquier ocasión para hablar de la sustitución del vidrio por el plástico. Pues en esta ocasión también podría hacerlo porque los parabrisas como ya os he comentado o se hacen de vidrio laminado o bien se debe recurrir a materiales plásticos como el policarbonato (PC) En aviones de combate, las “troneras” de las naves espaciales, trenes de alta velocidad… se recurre a los plásticos para la elaboración de los “ventanales”. Pero esto es otra historia y ahora vamos con la fabricación del parabrisas.
En España la reglamentación exige que el parabrisas esté homologado por el Reglamento 43 (rev. BOE 1993)

PARABRISAS LAMINADO
El parabrisas además de aportar seguridad, tanto activa como pasiva, al tractorista, también sirve como aislante térmico y acústico y es uno de los elementos más determinantes a la hora de evaluar una cabina.
Además de la seguridad el parabrisas debe ser suficientemente transparente y no provocar deformación apreciable en los objetos vistos para no alterar la percepción del conductor.
Actualmente la sujeción del parabrisas a la estructura de la cabina se realiza con adhesivos mientras que hace unos años lo más habitual era a través de junquillos de caucho.
Cerramiento con cristal plano en viejo tractor (J.A.Requena)
Tampoco es lo mismo un parabrisas actual, normalmente curvado en 1 o 2 planos que los de hace unos años que eran completamente planos. Hoy los diseños son cada vez más envolventes, con curvas con radios menores y también con superficies acristaladas cada vez mayores. Se busca elegancia, pero también mayor confort y sobre todo la sensación de visibilidad total y de “burbuja de seguridad” pero claro esto origina que los parabrisas se monten cada vez con ángulos más conflictivos y eso exige una excelente calidad óptica.

EL DISEÑO
Ya en la mesa de diseño del ingeniero resulta que una vez que se tiene aprobada la maqueta inicial del tractor, o incluso modelos en arcilla o madera escala 1:2 o incluso 1:1 ahora hay que pasar eso a especificación técnica detallada y a plano. Pero no es nada fácil pasar a plano un vidrio en contra de la “facilidad” que puede representar un engranaje. Por ello es habitual definir un parabrisas con un plano pero también con plantillas de control de curvatura y forma.

LA FABRICACIÓN
El vidrio: En primer lugar hay que producir el vidrio. El vidrio es un sólido duro, frágil, translúcido o transparente pero sin estructura cristalina. El vidrio se obtiene por fusión de arena de sílice a muy altas temperaturas. Así se obtiene el denominado vidrio plano flotado y que va de espesores entre 0,3 y 30 mm. No son muchos los fabricantes de vidrio plano flotado (unos 350 en todo el mundo)
El vidrio flotado plano es el material base para la fabricación del parabrisas. A la fábrica de parabrisas le llega vidrio plano en planchas, normalmente, de 6000*3210 mm y en diversos espesores (1,6; 2,1; 2,5 … mm) y en diversos colores (los habituales son el incoloro, el verde, el bronce pero cada vez ganan terreno otros colores)
Moviendo plancha base para la fabricación
El PVB: El fabricante del parabrisas también debe comprar el PVB que va en rollos y que se debe mantener a temperatura controlada. Los espesores del PVB son múltiplos de 0,38. El más utilizado en los parabrisas es el 0,76 mm y el 1,14 mm. Y también el PVB se puede pedir en incoloro o en verde, bronce, azul, espejo…
Una vez que el fabricante tiene los materiales empieza su proceso de fabricación. Por una parte se elabora el par de vidrios que componen el parabrisas. Esto se consigue cortando los vidrios planos de la plancha original. Cantos pulidos, bisel, taladros
Posteriormente ya se hace el tronzado, taladros, biselado, pulido de cantos o lo que se necesite. Ahora toca el lavado de ambos vidrios.
Una vez limpios se debe realizar una impresión de esmalte serigráfico en la cara interna del vidrio interior es decir la cara que se adhesiva a la carrocería. El esmalte que se usa debe ser vitrificable pues pasará a formar parte de la masa de vidrio cuando se haga un tratamiento térmico posterior.
El curvado: Ahora es cuando ya hay que “aparejar” los dos vidrios, el interior y el exterior. Es el momento de curvar los dos vidrios. El vidrio debe curvarse por parejas para que el contacto entre ambos sea el mejor posible.
Hay dos tipos de hornos de curvado que dependen de la capacidad de producción pero para tractores que son vidrios de gran tamaño y con pequeñas tiradas se suele optar por hornos individuales. Aquí se dan las curvas necesarias a los vidrios.
Este es el momento crítico en la calidad del laminado final. Además a partir de aquí los dos vidrios se convierten en uno (un par) y si se rompe uno se debe desechar el otro.
Ensamblaje y sellado: Ahora se corta, desde el rollo suministrado, la lámina de PVB. El corte se hace en demasía para posteriormente recortar el polivinilo que sobre.
Con los dos cristales y la lámina de PVB es el momento de ensamblaje. Se intercala la lámina de PVB entre los dos vidrios en un ambiente totalmente limpio.
Kubota M7001 con cristales tintados en negro y verde
El conjunto debe ahora sellarse. Previo se elimina todo el aire que pueda quedar comprendido entre los vidrios y el PVB y se sellan los bordes del contorno de tal forma que queda herméticamente cerrado.
El autoclave: Ahora ya llega el proceso final en autoclave. En el autoclave se disuelve cualquier aire residual que pudiese quedar y se le da fluidez al PVB. El autoclave consiste en ir combinando tiempo, temperatura y presión. La salida del autoclave debe dar un conjunto con la transparencia definitiva y las propiedades especificadas.

LA CUESTIÓN DE LA CALIDAD
Carlinga de avión de combate realizado en PC
Pues si, las diferencias de calidad entre unos y otros parabrisas es enorme. Cuando voy a alguna exposición o feria, tipo FIMA, me gusta visitar los stand de forma pausada, rodear los tractores, subirme a sus cabinas, mirar sus bajos… y disfruto, lo confieso, viendo y comparando los buenos diseños contraponiéndolos a los aberrantes. También en los parabrisas hay pésimos fabricantes y es que normalmente un mal fabricante de tractores tiene malos proveedores. Por supuesto no voy a dar nombres, pero es fácil. En la próxima feria acercaros a los tractores. Revisar por fuera la adhesión del vidrio al bastidor, mirad los planos de curvatura o si son planos. Ahora subid al tractor y ver las aberraciones ópticas en los cambios de plano del parabrisas, o en las curvas más cerradas o incluso fallos (“picado”) del vidrio o mirad si el parabrisas está hecho de una pieza o han recurrido a varios vidrios, repasad la homogeneidad de la superficie…
https://www.youtube.com/watch?v=UxFVaU4_Gh8
Vídeo de fabricación
¡Y si!, ¡la próxima vez prometo hablar de "cristales" de naturaleza plástica! para que vean esos maestros vidrieros de lo que los plásticos de ingeniería son capaces de ofrecer.

2 comentarios:

  1. Buen artículo, muy pautado y explicado a la perfección

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  2. Una vez más gracias profesor por esta aclaración. había oido lo de vidrios templados o laminados pero en realidad no sabía la diferencia.
    Una clase mas sobre lo que son cuestiones de cultura general para a los que algun día nos surgirá la necesidad de aclarar conceptos a agricultores o técnicos y que en la nueva universidad española se olvidan de impartir (¿será proque su contacto con el mundo real es nulo y su interés por las cosas y sus alumnos consiste en cobrar su nómina de empleado público?)
    Ruego profesor que se me permita hoy no firmar mi comentario porque todavía me queda presentar el tfc

    Mi reconocimiento.

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