Делают пуленепробиваемое стекло. Как сделать пуленепробиваемое стекло

Разновидности и краткий обзор бронированных стекол

В зависимости от толщины бронированное стекло обеспечивает защиту автомобиля или помещения от физического проникновения или от пуль крупнокалиберного оружия. Для предотвращения взлома машины применяется также бронестекло, которое может быть получено при помощи укрепляющих пленок.

Конструкция бронированного стекла

Классическое бронированное изделие состоит из нескольких слоев стекла, склеенных между собой специальными пленками на полимерной основе или жидким полимерным составом.
Используя стекло с увеличенной прозрачностью (путем внесения химических добавок), возможно изготовление бронестекла с внешним видом, неотличимым от обычного. Если один из листов изделия имеет зеркальную поверхность, то весь пакет стекол будет с отражающими характеристиками. Допускается нанесение тонирующей пленки или напыления на одно из стекол пакета.

Виды бронированных стекол

В зависимости от прочности стекло может подразделяться на несколько групп (по мере роста защищенности):

– антивандальные;- бронестекла, препятствующие взлому;- стекла, обеспечивающие защиту от пуль стрелкового оружия.
Толщина изделий может различаться:- минимальная толщина бронестекла — 10 мм;
– максимальные толщины могут составлять 90 мм и больше.

Антивандальные стеклаИзделия этого типа относятся к международной классификации А1-А3. Конструкция представляет собой стандартное стекло любой толщины с наклеенной на него прозрачной пленкой на полимерной основе. Изредка применяется нанесение между двумя листами стекла гелевых составов, которые при застывании образуют защитный слой. Стекла такого вида называются триплексом и применяются для изготовления лобового остекления автомобилей. Плюсом использования гелей является хорошая адгезия разнородных материалов и повышенная прочность.

При ударе по антивандальному стеклу оно разбивается, но осколки не разлетаются вокруг и остаются держаться на пленке. При достаточно сильных ударах возможны отрывы осколков вместе с пленкой.

Взломоустойчивые стеклаИзделия взломоустойчивой конструкции отличаются от антивандальных увеличенной стойкостью к ударам. Стекла способны выдерживать многократные удары кувалдой или таран автомобилем.

Пр системе стандартов, принятой в России, стекла имеют класс защиты:
– Б1;

Сфера применения — изготовление витрин в банковских учреждениях, а также ювелирных магазинах и аптеках (для обеспечения сохранности наркотических веществ).

Пулестойкие или пуленепробиваемые стекла делятся на пять классов по устойчивости к попаданиям — В1-В6 или 1-6 классы. Такие изделия защищают от поражения пулями или осколками.

Бронестекла подобного типа используются для:
– пунктов обмена валюты или выдачи денежных средств;

– рабочих мест операторов, имеющих наличные денежные средства (банки, заправочные станции);

– автомобилей (служб инкассации или для перевозки высокопоставленных лиц);

– пропускных постов в учреждениях МВД или ФСБ.

Определение пулестойкости выполняется контрольным обстрелом, при этом патроны оружия снаряжаются стандартной или бронебойной пулей. На автомобилях устанавливаются лобовое, а также заднее и боковые бронированные изделия. При этом механизм подъема и опускания отсутствует или имеется возможность ограниченного опускания стекла на двери водителя (в пределах 70-100 мм).

Полноценные бронированные изделия характеризуются высокой стоимостью и большим весом, поэтому не имеют широкого распространения. Основным способом повышения прочностных характеристик автомобильных стекол является наклейка бронирующей пленки. Для разрушения стекла необходима поперечная деформация поверхности, которая приведет к образованию трещин. При приложении усилия, перпендикулярного поверхности пленки, она не прогибается на большую глубину. Соответственно, не деформируется и слой стекла, расположенный под изделием. Стандартное стекло с пленкой не пробивается камнями и не прокалывается колющими предметами.

Для того чтобы защищать стандартные стекла автомобилей, применяют прозрачные пленки с толщинами (микрон):
– 112;

Пуленепробиваемое стекло: технология, изготовление, стандарты

Главная страница » Пуленепробиваемое стекло: технология, изготовление, стандарты

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 стекло, какую обеспечивает защиту, как производится и другие моменты.

Немного общего представления о движении

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 обычного стекла, 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 энергия распространяется 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 образуется спайка 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 окнами, 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 автомобилей.

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.

Стандарты для промышленных изделий

Существуют разные стандарты конструкций в мировом ассортименте. Так, применительно к использованию в США, эффективность пуленепробиваемого стекла обычно характеризуется стандартом 0108 Национального института юстиции (NIJ).

Этот стандарт определяет свойства баллистически стойких защитных материалов. Документом перечислены семь видов брони, разбитых на пять основных типов: (I, II- A, II, III-A, III, IV и «Special»).

Таблица конфигурации изделий, исходя из уровня баллистики, показывающая – атаку какого типа оружия способна выдерживать конструкция

Высшая классификация (тип IV) выдерживает одно попадание пули, выпущенной из бронебойной винтовки 30-го калибра. При этом масса пули составляет 10,8 г, а измеренная скорость полёта равна 868 ± 15 м/с.

Великобританией также разработана собственная стандартизация, где основным выступает стандарт BS EN 1063: 2000. Документ определяет девять различных типов пуленепробиваемого стекла, где отмечены продукты:

• BR1 (для пистолетов и винтовок),
• BR2–4 (для пистолетов),
• BR5–7 (для винтовок),
• SG1–2 (для ружей).

Другие страны Европы пользуются стандартом CEN 1063.

Завершающий исторический штрих

Современное пуленепробиваемое стекло конструктивно представляет прототип многослойного безопасного стекла. Такого типа конструкцию впервые удалось создать химику из Франции — Эдуарду Бенедикту (1878–1930 гг.).

Изобретатель получил патент на предложенную идею в 1909 году. Оригинальная версия продукта основывается на целлулоиде (разновидность пластика), зажатого между двумя стеклянными панелями.

Идея использования поливиниловых пластиков в составе многослойных конструкций нашла признание в 1936 году. Предложение на такую форму изготовления исходило от Эрла Фикса, представителя компании «Pittsburgh Plate Glass Company».

Как сделать пуленепробиваемое стекло

Содержание статьи

• Как сделать пуленепробиваемое стекло
• Как сделать дырку в стеклянной бутылке
• Как сделать зеркало из стекла

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.

Пуленепробиваемое стекло – технология изготовления и сфера применения

Многие привыкли думать о стекле как о хрупком, не выдерживающем хоть сколько-нибудь сильных нагрузок материале. Однако некоторые разновидности стекла могут быть очень крепкими. Самой высокой степенью прочности обладает пуленепробиваемое стекло – оно и впрямь может выдержать попадание из огнестрельного оружия.

Как появилось пуленепробиваемое стекло

Первые предпосылки к изобретению пуленепробиваемого стекла появились в 1910 году, когда французский химик Эдуардом Бенедикт изобрел триплекс – многослойное стекло, скрепленное между собой полимерной пленкой. Позже, в 1928 году немецкие химики представили новую разработку – плексиглас. Ею тут же заинтересовались авиаконструкторы, ведь стекло такой прочности могло спасти жизнь пилота во время пулеметного обстрела.

Технология изготовления бронированного стекла

Современное бронестекло – это «сэндвич» из листов силикатного стекла, поликарбоната, полиуретана и оргстекла. Иногда в состав могут входить прослойки из кварцевого или керамического стекла, а также из синтетического сапфира. Поговорим подробнее о каждом из этих материалов.

• Силикатное стекло. Это самая распространенная разновидность стекла – его делают из песка. Разумеется, в данном случае идет речь о закаленном стекле.
• Поликарбонат. Этот материал относится к термопластам. Он крайне устойчив к механическим нагрузкам, перепадам температуры и другим неблагоприятным воздействиям. В пуленепробиваемом стекле он предназначен для гашения ударной волны.
• Полиуретан. Этот упругий, прочный на разрыв материал придает стеклу прочности и, как и поликарбонат, гасит ударную волну и сдерживает осколки.
• Оргстекло. Несмотря на название, это пластик, основой которому служит акриловая смола. Благодаря своей термостойкости и безосколочности оргстекло широко используется в изготовлении военной техники и по сей день.
• Кварцевое стекло. Производится из кварцевого стекла, горного хрусталя или двуокиси кремния. Его отличительные черты: высокая термостойкость и прочность.
• Керамическое стекло. Его используют в военной промышленности, ведь его прочностные качества превосходят характеристики не только силикатного стекла, но и кварцевого.
• Лейкосапфир или искусственный сапфир. Этот материал достаточно дорогой, он труден в производстве и обработки, зато он обладает исключительной устойчивостью к нагрузкам. Так, к примеру, его средний предел на изгибе составляет 742 МПа, тогда как у керамического стекла этот показатель составляет примерно 380 МПа, а у обычного силикатного – всего 40-50 Мпа.

Каждый из слоев стекла играет важную роль в обеспечении прочности пуленепробиваемого стекла. Правда, толщина материала получается достаточно большой, а его прозрачность немного ниже, чем у обычных стекол.

Где используют бронестекло

Изначально бронированное стекло создавалось для военных нужд, но впоследствии оно нашло применение и в других сферах. Сегодня бронестекло используют для изготовления:

• Перегородок в банках и обменных пунктах.
• Будок постов охраны.
• Фасадов и витрин магазинов (особенно ювелирных).
• Автомобильных стекол.
• Стеклопакетов, устанавливаемых в домах и квартирах.
• Раздвижных дверей.

Пуленепробиваемое стекло в последнее время все чаще ставят в частные машины и дома. Это не слишком дешево, зато безопасность в этом случае будет на высоте. В особенности это будет полезно тем, кто живет на нижних этажах или проживает в неблагополучных районах.