¿Por qué el plexiglás no se usa para las ventanas de automóviles?

En 2014, alguien rompió la ventana lateral derecha de mi VW Golf.

Tenía prisa y me faltaba dinero en efectivo, así que corté "temporalmente" un trozo de plexiglás de 4 o 5 mm de grosor ($ 8), lo doblé con aire caliente y lo coloqué en mi automóvil pensando que unas semanas más tarde cuando se desgastaría Lo reemplazaría con una ventana adecuada.

Ha estado cerrando en dos años y todavía está claro como el cristal (por eso me olvidé un poco), aunque con micro rasguños si te ves muy de cerca. Todavía transparente como siempre.

Traigo esto a colación porque ayer dos chicos en bicicleta intentaron robar mi maletín. Paré justo a mi lado en una luz roja y uno de ellos trató de romper el cristal con un martillo. La herramienta rebotó en la ventana y golpeó al conductor de la bicicleta en el casco. Casi se caen y huyen sin gracia.

Durante mucho tiempo pensé que el plexiglás no era apto para fines automotrices, pero ahora lo estoy reconsiderando.

Además del parabrisas (que se degradaría más rápido debido al impacto directo de las micropartículas), ¿cuáles cree que son las razones por las que el plexiglás no se considera para las ventanas de los automóviles?

El plexiglás es inflamable. Si bien no libera gases tóxicos o cantidades excesivas de humo, todavía tiene una clasificación B2 (normalmente inflamable) y, por lo tanto, está prohibido como material interior en vehículos de motor, incluidas las ventanas.

Aquí está un estándar relevante de EE. UU. Si le interesan los detalles.

El comportamiento de colisión mencionado por Thomas también es una propiedad crucial, especialmente para piezas más grandes como ventanas. Si ese tipo en una bicicleta tuviera un martillo más grande, podría haber abierto su ventana dentro del vehículo, donde sus fragmentos habrían liberado su energía cinética al dañar al conductor y a los pasajeros. Lo mismo podría haber sucedido en una colisión lateral con otro automóvil.

Por cómo reacciona en una colisión. El vidrio automático está diseñado para romperse en pedazos pequeños que son bastante opacos, a diferencia de las dagas grandes y afiladas. En los EE. UU., Su automóvil debe estar equipado con material de acristalamiento que cumpla con ciertas especificaciones, y no se especifica el tipo de material. Si alguien pudiera obtener plexiglás para satisfacer esas especificaciones, estoy seguro de que sería más económico y popular. Así que supongo que el plexiglás no puede cumplir con las especificaciones.

Además, podría tener que ver con los gases liberados si se derrite.

Aparte de eso, con el tiempo el plástico se empaña con los rayos UV. La mayoría de los faros en estos días son de plástico. Una de las primeras cosas que hacen algunos entusiastas es reemplazarlos con vidrio. Cuando miras autos con apenas 10 años de edad con faros empañados y picados, eso es exactamente como se vería el plexiglás en las ventanas.

Además de los otros factores mencionados. El plexiglás no es opaco a la radiación UV como el vidrio de sílice. Los pasajeros sufrirían quemaduras solares al conducir expuestos a la luz solar.

Solía ​​ser, cuando no todos los automóviles en climas cálidos tenían aire acondicionado, se podía decir a los conductores que no lo tenían porque bajaban la ventanilla del lado del conductor y a veces apoyaban el codo en la puerta. El brazo izquierdo se broncearía mientras que el brazo derecho, debajo del cristal de bloqueo UV no lo haría.

En el tercer mundo, aprovechan la mayoría de los plásticos transparentes a los rayos UV para esterilizar el agua. Simplemente llenan una vieja botella de agua del tamaño de una mano y la arrojan sobre un techo de chapa ondulada durante una semana más o menos y cuando la bajan, todos los microbios se han frito. Alguien debería haber obtenido el premio nobel por eso.

Los plásticos son asombrosos. Una de sus características es que se degradan fácilmente en UV / luz solar. En mi experiencia, ese es el eslabón más débil en su uso. Dicho esto, hay una gran cantidad de plásticos utilizados en los automóviles modernos.

Generalmente las lentes de los faros están hechas de policarbonato. El material de policarbonato tiene una capa delgada rociada en la parte superior de la lente para ayudar a proporcionar protección adicional contra los rayos UV.

Los lentes rojos de las lámparas traseras son prácticamente todos acrílicos Tiene propiedades decentes, se moldea bien y deja pasar la luz constantemente. Y el plexiglás es básicamente acrílico.

¿Por qué el plexiglás no se usa en automóviles? Supongo que realmente necesitas seguir el billete de un dólar $$$$$$$$. Los troqueles formadores de vidrio no son tan caros como los moldes necesarios para cosas como lentes de faros. Los moldes (matrices) para estos productos son muy caros. No te lo puedes imaginar.

Realicé una gran cantidad de ingeniería para un fabricante de equipos originales (OEM) con sede en EE. UU. Para productos de iluminación exterior y vidrio exterior. Diré que los moldes para lentes de faro de policarbonato fueron algunas de las herramientas más altamente diseñadas (y súper caras) con las que tuvimos que lidiar. Debido al tamaño de los moldes, realmente solo puede tener una persona trabajando en un molde a la vez. No es posible poner a diez personas en el trabajo y hacer que vaya diez veces más rápido. Ese acero es de grado súper caro, súper duro. Si haces algo mal o intentas ir demasiado rápido, puedes romper un molde.

Algunas de esas herramientas pueden tardar hasta un año en producirse desde el inicio del diseño hasta que las primeras partes salen de la prensa. Desde mi experiencia, el diseño y las herramientas de los faros están en la ruta crítica para el ciclo de desarrollo de un vehículo.

De ninguna manera desearía esa molestia o el costo de inversión en herramientas para vidrios de puertas o parabrisas o ventanas traseras. El vidrio flotado sigue siendo costoso si tuviera que construir una fábrica de vidrio desde cero, pero una vez que la fábrica se construye, el vidrio tiene un precio muy razonable. Demonios, la materia prima para el vidrio es esencialmente arena. El vidrio flotado ha existido por mucho tiempo. Es cierto que solo puede dar forma al vidrio como una superficie reglada, pero los diseñadores han trabajado con eso durante mucho tiempo.

Y el vidrio no se degrada con la luz ultravioleta. Ni un poco.

Para la pregunta "¿Por qué el fabricante hizo eso?" la respuesta es a menudo ... porque es más barato de esa manera. (¡Sigue el dinero!)

Creo que al responder a esta pregunta, debe responder la pregunta inicial, que es fundamentalmente, es el plexiglás utilizado para el acristalamiento en automóviles de carretera. La respuesta a esta pregunta es que es un sí muy definitivo, se usa.

Un ejemplo de un vehículo de producción que usa ventanas de plástico es el Porsche 911 GT3 (991 GT3 R). Tomado de la información wiki sobre el automóvil disponible aquí

Todas las ventanas, y por primera vez el parabrisas, están hechas de policarbonato para reducir el peso.

La legislación local puede evitar el uso de plexiglás para las ventanas de los automóviles, lo que se refleja en el mismo artículo que establece

La versión estadounidense ... tiene una ventana trasera estándar (no plexiglás) ... para cumplir con las reglas de SCCA

El 911 GT3 fue el primer ejemplo en el que pensé, pero algunas investigaciones posteriores revelan que los autos de carretera más humildes, como el Smart Fortwo Roadster, usan ventanas de plástico.

Se rasca con demasiada facilidad. por lo tanto, no se puede usar en un entorno de carretera

Además del comportamiento de colisión / incendio, el acristalamiento automotriz debe resistir el daño de los escombros de la carretera, piedras y demás. También tiene que resistir la abrasión de los limpiaparabrisas sucios o polvorientos. Eso requiere un material duro que el plexiglás no es. Además, necesita una vista sin distorsiones de la carretera por delante, lo que requiere que el parabrisas sea de espesor uniforme y sin ondulaciones. Eso puede ser difícil de hacer con plástico.

En Israel, las personas que viven en áreas peligrosas pueden reemplazar las ventanas de sus automóviles de forma gratuita. Reemplazan el parabrisas delantero con vidrio a prueba de balas. Las ventanas laterales se reemplazan con algún tipo de plástico para proteger contra el lanzamiento de rocas. Las ventanas laterales se rayan y adquieren un color amarillento después de unos años y luego se pueden reemplazar.

Una idea que obtuve en una pregunta similar sobre las ventanas de la casa en un sitio SE diferente:

La suposición de que quiere ventanas irrompibles en un automóvil podría estar equivocada. Si choca su automóvil de una manera que atasca sus puertas, por ejemplo, alguien lo golpea contra una pared desde un lado, las ventanas laterales y traseras proporcionan un método rápido de escape si tiene un martillo de emergencia diseñado para romper el vidrio templado utilizado en Ventanas laterales. (Que está diseñado para romperse en pequeños fragmentos romos). El parabrisas está hecho de vidrio laminado que no se romperá de todos modos, precisamente para que los escombros de la carretera no lo destruyan.