BRPI1103175A2 - conjunto de placas transparentes laminadas,processo para sua produÇço, curvamento e uso do mesmo - Google Patents

Abstract

CONJUNTO DE PLACAS TRANSPARENTES LAMINADAS, PROCESSO PARA SUA PRODUÇçO E CURVAMENTO E USO DO MESMO. A invenção refere-se a conjunto de placas transparentes laminadas de materiais quebradiços, sendo que quanto aos materiais quebradiços se trata de diferentes vidros, vidros especiais, cerâmicas de vidro, cerâmicas transparentes e materiais cristalinos, a processo para produção e curvamento desses conjuntos de placas e a seu emprego como vidro à prova de golpes e de ruptura, balisticamente seguro.

Description

CONJUNTO DE PLACAS TRANSPARENTES LAMINADAS, PROCESSO PARA SUA PRODUÇÃO E CURVAMENTO E USO DO MESMO

A invenção refere-se a vidros com alta proteção balística, não planos, transparentes, especialmente curvados em 2D ou 3D, com uma espessura total pequena, especialmente para o emprego em veículos blindados. A invenção refere-se também especialmente à produção de vidros não planos, de alta proteção balística, transparentes, particularmente para emprego em veículos,

que satisfazem uma proteção balística conforme Stanag Levei 2 e apresentam uma espessura total de menos de 65 mm, de preferência menos de 63 mm e particularmente menos de 60 mm, especialmente os que contêm mais de um tipo de material quebradiço.

Vidros com proteção balística consistem, via de

regra, em várias placas de vidro, vidro especial, cerâmica de vidro, cerâmica ou plástico transparente de espessuras especiais, que são laminadas umas sobre as outras por meio de folhas ou resinas sintéticas. A proteção balística é

2 0 então essencialmente determinada tanto pela seleção de

material, pela espessura dos distintos materiais e pela espessura total resultante. Para maiores proteções balísticas resultam assim espessuras totais nitidamente superiores a 4 0 mm, o que é várias vezes superior às

espessuras de vidros totais usuais em veículos padronizados. Também as espessuras dos vidros individuais que se encontram no laminado são, via de regra, nitidamente maiores do que usuais em vidros de veículos padronizados (p.ex. na faixa de 5-10 mm).

3 0 Além disso, em vidros balisticamente protegidos se comprovou o emprego de vidros especiais. Assim é que são empregados vidros de silicato de boro, como p.ex. Borofloat 33, Borofloat 40, bem como cerâmicas vítreas, para se produzir vidros particularmente à prova de tiros com baixo peso total por unidade de área (ver também o pedido DE 10 2010 013 641.7-45 do Depositante ainda não publicado).

Para o emprego especialmente em veículos é importante a espessura total do composto. Pois ao freqüentemente a aparência exterior do veículo não deve ser alterada - ou ser alterada tão pouco quanto possível - em comparação com o modelo não blindado. A espessura total do vidro e da construção de moldura portando o composto deve, portanto, crescer para o interior do veículo. Uma espessura total demasiado grande resulta, portanto, em uma elevada perda de volume do espaço interno e, além disso, uma deficiência de espaço de montagem nos cantos do veículo, em que vidros laterais e vidros frontais e traseiros ficam vizinhos (p.ex. coluna A) . Por esse motivo, se deseja proteção balística tão alta quanto possível também em classes balísticas militares (p.ex. Stanag Levei 2 ou 3) via de regra limitada pela espessura demasiada do correspondente vidro. 0 requisito de pequena espessura total do conjunto é atendido por uma estrutura selecionada dos materiais quebradiços, mas também leva à exigência do

2 5 emprego de folhas de laminado tão finas quanto possível,

com uma espessura de menos de 2,54 mm (de preferência menos de 1,27 mm, especialmente de preferência menos de 0,76 mm, de 0,38 mm ou até mesmo ainda mais finas) . Para se poder utilizar essas finas folhas de laminado, a precisão de

3 0 ajuste das superfícies sobrepostas dos respectivos vidros deve ser tão boa que a folha de laminação possa preencher a variação de espessura restante do espaço intermediário, sem que no entanto as placas de vidro se toquem diretamente em qualquer ponto.

Em veículos não blindados, tanto em automóveis como

também em veículos de carga, se comprovaram há muito geometrias de vidro curvadas, p.ex. com base em critérios de desenho industrial, e no ângulo de visão do motorista essencialmente melhor, a isso associado, e em uma aerodinâmica aperfeiçoada.

Em princípio, portanto, também em vidros balisticamente protegidos é requerido um desenho industrial curvo.

Sistemas compostos de duas placas padronizados podem ser facilmente produzidos: duas placas de pequena espessura (p.ex. 3 mm) são assentadas uma sobre a outra separadas por meios de separação (p.ex. pó ou esteiras de tecido) e aquecidas para uma temperatura, à qual as placas se curvam sob seu próprio peso e para a forma curvada. A temperatura de curvamento se situa então, via de regra, em torno de 625 0C para vidro à base de soda-calcário, o que corresponde a uma viscosidade de cerca de 1010,25dPas. A duração, pela qual os vidros são expostos à temperatura de curvamento, oscila então na ordem de grandeza de poucos minutos.

Atualmente há compostos balisticamente protegidos curvados todavia apenas até determinadas classes balísticas (p.ex. B6/B7) e com uma estrutura relativamente simples (vidro à base de soda-calcário). 3 0 Para o curvamento de vidros de automóveis há um abrangente estado atual da técnica, que está descrito em

Moreau, Lochegnies et al., Integration of thermal aspects in the finite element analysis of..., Glasverarbeitung Bd.2 (1995) S. 53-60 Lochegnies1 Marion, Carpentierl Oudin; Finite element contributions to glass manufacturing control and optimisation. Part 1. Creep of flat volumes; Glass

Technol. 1996, 37(4), 128-132,

ou também por exemplo nos seguintes pedidos:

DE 36 15 225 C2, DE 101 27 090 Al, Patente US 2,827,739.

Vidros balisticamente protegidos especialmente os que contêm distintos materiais quebradiços, se encontram p.ex. nos seguintes pedidos: DE 10 2006 043 718 Al, WO 2009/042877 A2 e DE 42 44 048 C2.

A produção de sistemas compostos curvados, de estrutura mais espessa e mais complexa, se defronta no entanto com a especial problemática de fabricação.

Em princípio, os processos de produção acima mencionados estão de fato também disponíveis para compostos mais espessos com várias placas (como mostra a existência de compostos B6 e B7 curvados) e a correspondente documentação remete nesse sentido também à aplicação do processo a mais de duas placas. Na prática se verificou, contudo, que há aí cada vez mais um conflito entre qualidade de superfície e precisão de contorno. Devido â pressão de apoio significativamente maior e à essencialmente mais lenta penetração de calor, a janela de processo para esse processo de produção com crescente número de placas e espessura de laminado é sempre mais estreita e fica ainda cada vez mais difícil assegurar uma qualidade de superfície aceitável. Teoricamente, de fato, 3 0 pode ser realizado um curvamento também sem meios de separação. Na prática, porém, se verificou que uma seleção ou combinação apropriada de meios de separação conhecidos ou encontrados no comércio tem efeito positivo sobre a qualidade de superfície. P.ex., para tanto podem ser empregados velos de metal ou de fibra de vidro usuais, meios de separação em forma de pó ou meios de separação suspensos em líquidos. Isso é particularmente dificultado pelo fato de que uma grande parte das placas ou todas têm espessura maior ou igual a 5 mm (em parte até mesmo maior

ou igual a 8 mm, 10 mm ou 15 mm de espessura) e, assim, são de curvamento particularmente difícil.

A conseqüência dessas dificuldades é p.ex. que há propostas para se conseguir um contorno externo não plano com emprego de vidros planos de material quebradiço, como

por exemplo descrito na DE 100 48 566 B4 ou DE 195 48 338 C2 .

Uma problemática ainda mais especial apresentam compostos balisticamente protegidos, que consistem em mais de um tipo de material quebradiço. É o caso quando tanto

2 0 (distintos) vidros como também cerâmicas vítreas ou

cerâmicas transparentes ou cristais estão contidos em um composto, ou quando estão contidos diversos tipos de vidro, que divergem consideravelmente entre si em suas curvas de viscosidade.

Do conflito entre alta qualidade de superfície, de

um lado, e alta precisão de ajuste das placas entre si (para permitir o emprego de folhas de laminado mais finas), de outro lado, resulta uma janela de processo muito estreita, especialmente no tocante à temperatura de

3 0 curvamento. Uma temperatura elevada leva a maiores defeitos de superfície, uma temperatura reduzida leva a pior ajuste das placas entre si e, com isso, à necessidade de empregar folhas de laminação mais espessas do que o desejado, o que é indesejável com relação ao peso de superfície resultante e à espessura total resultante.

No caso de que no laminado deva estar contida mais de um tipo de vidro, e os diversos tipos de vidro divirjam entre si em sua janela de processo de curvamento, no processo padrão deve haver uma decisão de se arcar com uma qualidade de superfície pior ou (devido a pior precisão de ajuste) com uma folha de laminação mais espessa.

Uma problemática particularmente específica apresentam compostos balisticamente protegidos que contêm ao menos uma placa de cerâmica de vidro. Cerâmicas vítreas são produzidas da massa fundida inicialmente como vidro verde, que diretamente quando da produção ou também em um processo subsequente pode ser convertida em uma cerâmica de vidro. Compostos, em que uma parte ou todas as placas são feitas de cerâmica de vidro, se comprovam como

2 0 particularmente conveniente com relação às propriedades

balísticas e são já empregadas como laminados planos.

0 curvamento conjunto, acima explicado, de vidro verde de cerâmica de vidro com outros vidros não se comprova conveniente devido às curvas de viscosidade fortemente divergentes entre si (ΔΤ a 1012dPas = 135 K (75°C) para o exemplo Borofloat 22 e vidro verde de cerâmica de vidro) e ao processo de ceramização necessário em seguida. Um curvamento conjunto de placas com cerâmica de vidro já ceramizada se revê ainda mais inconveniente

3 0 devido às viscosidades ainda mais acentuadamente X 7/19

divergentes.

Especial curvamento e ceramização da cerâmica de vidro e posterior inclusão no composto curvado de placas de vidro são de fato possíveis. Pela deformação, que via de regra ocorre quando da ceramização, é de fato possível, mas trabalhoso, garantir uma suficiente coincidência de contorno entre a cerâmica de vidro e o composto restante na periferia da produção, para se poder laminar com as folhas de laminação finas, favorecidas.

Uma problemática semelhante se apresenta quando o

composto deve conter um material quebradiço, para o qual não está de modo algum disponível um processo de curvamento convencional, como p.ex. para cerâmicas transparentes ou cristais.

É, portanto, objetivo da invenção laminar placas de

espessura distinta, de materiais distintos com distintas viscosidades e curvá-las de tal maneira que se obtenha tanto uma qualidade de superfície muito boa, como também uma boa precisão de ajuste com produção simples.

2 0 Constitui ainda objetivo da invenção disponibilizar

um conjunto de placas transparentes, curvadas, com menor peso de superfície possível e pequena espessura (menos de 65 mm, de preferência menor de 63 mm, particularmente de preferência menor de 60 mm).

2 5 Segundo a presente invenção, comprovou-se a

seguinte correlação surpreendente:

Embora a grande espessura das placas de vidro contidas conforme experiências convencionais implique de fato em menor viscosidade de curvamento, para se obter os

3 0 raios de curvamento requeridos, segundo a invenção foi percorrido o caminho inverso.

Selecionou-se uma viscosidade de curvamento tão alta quanto possível até mesmo em comparação com a usual, superior a 1012dPas, de preferência até mesmo superior a 1012,5dPas ou superior a 1013dPas para o vidro relativamente mais viscoso. Para se obter em geral um efeito de curvamento, a viscosidade do vidro relativamente mais viscoso para o curvamento deve se situar aquém de IO14,5dPas.

A viscosidade na faixa mencionada deve então ser

determinada por uma aproximação VFT conforme DIN ISSO 7884- 1 de dados de viscosidade medidos conforme DIN ISSO 7884-4.

Para vidros típicos estão indicadas na tabela abaixo as temperaturas, às quais os mencionados materiais têm uma viscosidade de cerca de 1012dPas ou cerca de 1013dPas.

Vidro à base de soda- calcário Borofloat33® Borofloat40® Vidro verde de cerâmica de vidro Exemplo T^=1012dPas) 565 0C 595 0C 625 0C 73 0 0C T (ή = 1013dPas) 545 0C 565 °C 600 0C 695 0C

É vantajoso ajustar um longo período de manutenção

a essa temperatura, de mais de 2 h, de preferência mais de h, especialmente de preferência de mais de 10 h, pelo 2 0 qual o vidro de viscosidade relativamente maior a ser curvado deve permanecer no total nessas faixas de viscosidade. Tempos assim extremamente longos praticamente não mais são viáveis em fornos de curvamento de passagem usuais. Devido a esse comportamento não usual, se consegue, curvar até mesmo pilhas de placas com uma espessura total de mais de 50 mm, até mesmo mais de 80 mm com boa qualidade de superfície. Para avaliar a ótima qualidade ou a qualidade de transparência de uma pilha de placas curvada e laminada ou composto, é aplicado o método a ser descrito. Esse método é chamado de "Método Fourier".

Por uma estrutura microscópica apropriada, que possui uma distância de trabalho suficiente, são feitas imagens digitais de uma estrutura circular definida. A estrutura circular consiste em cinco anéis pretos sobre fundo branco, sendo que a espessura dos anéis pretos corresponde à sua distância mútua e importa em 0,5 mm. 0 diâmetro de toda a estrutura circular importa em 10 mm.

Para a determinação da qualidade óptica, de um lado, a pilha de placas curvada e laminada e, de outro, uma referência são colocadas no passo de raio entre a estrutura microscópica e a estrutura circular e registrada uma imagem dessa estrutura. A referência é então uma pilha de placas laminada, que consiste da mesma estrutura que a pilha a ser

2 0 avaliada, que foi laminada não tratada na mesma espessura.

Depois, as transformadas de Fourier de ambas as imagens assim tomadas são determinadas.

Como na imagem Fourier transformada de uma estrutura de aresta viva os valores de amplitude de altas freqüências são mais acentuados do que na estrutura menos acentuada, a soma total dos valores de amplitude (a soma de histograma) por toda a imagem Fourier transformada com uma imagem original acentuada é maior do que com uma não acentuada. Uma avaliação quantitativa da qualidade óptica

3 0 da pilha curvada pode então ser determinada na medida em que a soma de amplitude assim determinada é relacionada com a correspondente soma de amplitude da pilha de referência.

Às altas qualidades de superfície, que podem ser obtidas pelo processo de curvamento descrito, o valor assim determinado da qualidade óptica se situa acima de 90 %, acima de 95 %, de preferência acima de 97,5 %, especialmente de preferência acima de 99 % por toda a área, ao menos porém em todos os pontos que distam mais do que 10 cm da borda da placa.

Especialmente se pode assim também curvar pilhas de placas, que contêm placas de vidro de espessura bastante distinta.

Graças a esse processo se consegue ainda, pela primeira vez, produzir um composto curvado em boa qualidade de superfície para a laminação com folhas inferiores a 2,57/1,27/0,38 mm de espessura entre os materiais quebradiços, que contenha dois materiais quebradiços distintos, cujas temperaturas correspondentes à viscosidade de 1012dPas se situam em mais de 10 K até 50 K (-263,15°C a -223,15° C) entre si (para Borofloat33® e Borofloat40® essa diferença importa p.ex. em cerca de 30 K).

Ao menos da metade das folhas de laminado inseridas entre os materiais quebradiços de preferência não ultrapassa a espessura de 0,3 8 mm.

Uma proposta de solução auxiliar é aplicar conscientemente gradientes de temperatura pela espessura da pilha de placas quando do curvamento, de tal maneira que o tipo de vidro com a viscosidade relativamente mais alta é conduzido a temperaturas mais altas. Isso pode ser facilmente alcançado, por exemplo, quando o tipo de vidro mais viscoso se situa acima quando do curvamento por um calor superior intensivo curto, que ao ocorre muito amortecido no interior da pilha devido à inércia térmica. Isso pode ser reforçado na medida em que p. ex. um meio de separação (p.ex. velo de tecido) reduz o transporte térmico entre os materiais mais viscosos e menos viscosos.

Situando-se as curvas de viscosidade dos dois ou mais materiais quebradiços a ser curvados acima da temperatura em tal medida afastadas entre si que não haja uma faixa de temperatura favorável para um curvamento conjunto, é mais vantajosa outra modalidade de processo. Esse é, via de regra, o caso quando não haja uma temperatura, à qual os materiais a serem curvados apresentem simultaneamente uma viscosidade na faixa de 101:LdPas até 1014dPas. O mesmo se aplica a materiais para os quais não é executável um curvamento convencional (p.ex. cerâmicas transparentes e cristais) e que dever ser produzidos ou providos de outra maneira em geometria curvada.

Para tanto, o material com a viscosidade

relativamente mais alta primeira é curvado em forma (no caso de cerâmica de vidro também ceramizado) ou provido em geometria curvada. Tratando-se no material com a viscosidade relativamente alta de mais de uma placa, estas são curvadas em conjunto, no caso de cerâmica de vidro também ceramizadas em conjunto. A placa curvada obtida ou existente serve então como forma de curvatura convexa e/ou côncava para uma próxima etapa de curvatura com o material, que apresenta a menor viscosidade seguinte. A placa 3 0 servindo como forma de curvatura por seu lado pode estar montada em um molde. Isso é então especialmente vantajoso quando essa placa à temperatura de curvatura das placas a ser curvadas em seguida ainda apresenta deformabilidade residual. Esse processo deve ser executado até que todos os materiais quebradiços estejam curvados. As placas quebradiças utilizadas como formas de curvatura permanecem no composto definitivo; a forma de curvatura se torna de certa maneira parte integrante do composto transparente.

No caso de que a ordem de sequencia dos materiais

quebradiços no composto seja de tal maneira selecionada que, quando da aplicação da viscosidade pertencente a uma temperatura de curvamento pela posição na normal plana (internamente => externamente com relação ao composto) apenas um único máximo de viscosidade ocorre em uma posição

de placa e, ademais, apenas sequencias de viscosidade monótonas, é que esse processo pode ser seguido.

Ocorrendo vários máximos de viscosidade, ou uma das duas placas com máxima viscosidade pode ser inserida por um processo de curvamento individual, eventualmente com

2 0 a necessidade de um dispendioso processo de curvamento para

obtenção de contorno ou da utilização de maiores espessuras de folha para compensação de correspondentes desvios.

Dependendo do contorno de curvatura e da requerida espessura da folha, pode haver melhor ajuste de placa;

nesse caso, para o curvamento conjunto os materiais quebradiços devem ser de tal maneira selecionados com relação à sequencia finalmente desejada que novamente apenas haja um único máximo de viscosidade, com que o processo acima mencionado é igualmente aplicável e antes da

3 0 laminação então os materiais quebradiços devem ser levados de novo à ordem de sequencia desejada. Os desvios de espessura de fenda assim provocados podem ser determinados por considerações geométricas e se situam freqüentemente apenas em uma ordem de grandeza tolerável.

Pelas propostas de processo acima explicadas é

possível pela primeira vez apresentar também em geometria não plana ou curvada sistemas de vidros balisticamente seguros, que são balisticamente protegidos por combinações apropriadas de material e espessura apesar de pequeno peso de superfície, como são também descritos por exemplo no pedido DE 10 2010 013 641.7-45 do Depositante.

As propostas de processo acima mencionadas podem ser aplicadas para as mais variadas geometrias de produto requeridas. Pode se tratar então de curvamentos em um só eixo (2D) , que são de interesse por exemplo para vidros laterais de automóveis, ou também curvamentos 3D com vários raios, também em diversas direções espaciais.

A seleção da duração de curvatura depende naturalmente também dos raios de curvatura desejados. Os

2 0 tempos indicados são típicos para raios de curvatura da

ordem de grandeza de 800 mm ou superiores. Para menores raios de curvatura desejados a duração do curvamento deve ser selecionada via de regra novamente mais longa. Também raios de 200 mm poderiam, no entanto, ser representados pelas propostas de processo acima explicadas.

As duas propostas descritas (curvamento conjunto, reivindicações 9 a 12 e curvamente sucessivo, reivindicações 13, 14, 15) podem ser naturalmente combinados p.ex. de tal maneira que placas com diferenças

3 0 de viscosidade, que permitem um curvamento conjunto, podem ser conjuntamente curvadas e apenas aquelas placas, cuja viscosidade diverge mais acentuadamente, são integradas pela proposta do curvamento sucessivo.

Comprova-se ainda favorável o emprego de ao menos uma assim chamada "placa de sacrifício", que quando do curvamento é posicionada abaixo da placa mais inferior, que ainda deve ser parte integrante do composto. A placa de sacrifício pode ter vários efeitos vantajosos, como p.ex.

- uma superfície de vidro danificada no contato

especialmente crítico com a superfície de forma não é parte

integrante do composto de produto;

- o apoio da placa mais inferior sobre a forma via de regra não é completo em processos de curvamento, ocorrendo então elevadas pressões de apoio na região das

áreas de apoio e, com isso, acentuada formação de defeitos de superfície. Graças á utilização de uma "placa de sacrifício" esses defeitos não se tornam parte do produto;

- especialmente no caso de que a(s) placa (s) de produto mais inferiores ou inferiores seja(m)

dimensionada(s) maior(es) do que as placas seguintes acima, pode ser que a ou as placas de produto mais inferiores não estejam em condições de sustentar o peso total da pilha de placas pelos pontos de apoio sobre a forma (perigo de ruptura). A ao menos uma placa de sacrifício de espessura

suficiente pode absorver a carga;

- uma variante favorável do processo de curvamento é aquela em que todas as placas estão rebaixadas tão uniformemente quanto possível no molde de curvamento. Caso a placa mais inferior, devido a curva de viscosidade,

3 0 distribuição de temperatura e espessura de placa não seja a placa da pilha que se curve mais lentamente, esse curvamento uniforme de todas as placas pode ser garantido pelo efeito de frenagem de uma placa de sacrifício apropriadamente selecionada. Para tanto, o tipo de vidro (curva de viscosidade) e a espessura de material da "placa de sacrifício" devem ser correspondentemente selecionados;

- sendo a forma de curvamento (como p.ex. no caso do composto contendo cerâmica de vidro) parte integrante do composto, pode ser conveniente proteger também a própria

forma com uma placa de sacrifício - então curvada. Nesse caso, pode ser portanto conveniente combinar uma placa de sacrifício curvada para a forma com uma placa de sacrifício plana abaixo da pilha de placas a serem curvadas;

- no caso do emprego de formas não completamente

fechadas, como p.ex. formas, que definem o contorno de

curvatura apenas por apoios não totalmente planos, a "placa de sacrifício" impede ou reduz a reprodução da estrutura de apoio da forma sobre o composto;

em casos, em que o composto não alcança

2 0 exatamente o contorno de forma ou em geral não é

predeterminado um contorno de forma completo (p.ex. com assim chamadas formas de quadro), uma "placa de sacrifício" garante que o ajuste das placas entre si seja sempre suficientemente bom para uma laminação com uma folha fina.

Essas vantagens são portanto realizadas de acordo

com a invenção pelo fato

de que como camada mais inferior quando do curvamento conjunto é empregada ao menos uma "placa de sacrifício", que não se torna parte integrante do composto

3 0 a ser produzido, - de que a ao menos uma "placa de sacrifício" tem uma espessura que é maior ou igual à maior espessura de material quebradiço que ocorre no composto a ser produzido, de que ao menos uma "placa de sacrifício" consiste no material quebradiço a ser curvado, que apresenta a máxima viscosidade relativa, ou um material, que apresenta uma viscosidade ainda maior.

Dependendo do raio de curvatura, da espessura total e dos defeitos de superfície admissíveis e tolerâncias de contorno admissíveis é até mesmo possível curvar simultaneamente umas sobre as outras em uma forma de curvamento várias pilhas de placas a serem curvadas, conduzindo para uma janela. O desvio de contorno absoluto que ocorre decorre de considerações geométricas. Para encurtar os tempos de curvamento longos

resultantes da elevada viscosidade quando do curvamento pode também ser adicionalmente utilizado um processo qualquer conhecido para aplicação de uma componente de força adicional na direção de curvamento desejada, como 2 0 p.ex. o emprego de um punção de prensa a partir de cima ou a aplicação apropriada de sobrepressão de cima ou subpressão de baixo e eventualmente entre as placas.

Estando previstas no composto placas quimicamente protendidas, então as mesmas podem ser protendidas via de regra após o curvamento, sem que isso leve a uma deterioração prejudicial do contorno.

Como baixa espessura e peso de superfície só podem ser alcançados através de complexas estruturas em combinação de diversos materiais quebradiços (ver p.ex. DE 10 2008 043 718 Al, WO 2009/042877 A2, DE 42 44 048 C2, que só são disponíveis planos, pelo processo acima mencionado pela primeira vez podem ser obtidas elevadas classes de proteção balística com pequenas espessuras e pesos de superfície também em forma não plana.

Especialmente, pela primeira vez se consegue

produzir um vidro de veículo não plano, que satisfaça o Stanag Levei 2 com uma espessura total de menos de 6 0 mm e espessuras de folha, que foram laminadas em ao menos uma posição entre dois materiais quebradiços com uma folha de laminado de uma espessura inferior a 1,27 mm, de preferência 0,76 mm, especialmente de preferência de 0,38 mm ou menos. 0 Stanag Levei se refere a AEP-55 volume 1, edição 1 (NATO) de fevereiro de 2005.

Em todos os casos acima mencionados pode ser conveniente e necessário que partes planas na borda não sejam executadas na espessura de composto completa, mas sim sejam previstos excedentes p.ex. da placa mais exterior de material quebradiço (como p.ex. previsto na DE 10 048 566 B4 de policarbonato). Isso pode ocorrer quer após o curvamento por uma correspondente usinagem de aresta das placas. Ou então já no processo de curvamento são curvadas placas correspondentemente dimensionadas. Todas as espessuras e semelhantes se referem nesse caso convenientemente à parte principal do laminado, que apresenta a máxima espessura e, com isso, a correspondente resistência balística comprovada.

Quanto ao mais, a invenção refere-se especialmente àqueles vidros não planos balisticamente protegidos, em que essencialmente em todo ponto do vidro balisticamente 3 0 protegido as normas planas das distintas placas quebradiças formando o composto são essencialmente paralelas entre si e para com a superfície interior e exterior da superfície do composto.

0 vidro pode ser provido p.ex. na superfície interior ainda de uma camada de polímero transparente com uma espessura típica de 2-15 mm. Esta pode ser curvada ou analogamente ao procedimento do curvamento sucessivo a uma temperatura de curvamento usual específica do material para a correspondente placa de material quebradiço ou sob curvamento inicialmente elástico sem influência de temperatura antes do processo de laminação, ser laminada pelo processo de laminação e eventualmente distendida.

A invenção será mais detalhadamente explicada com base em exemplos de execução na fig. 1 e na fig. 2.

A fig. 1 (a-c) mostra o curvamento conjunto de Borofloat33 (1) e Borofloat40 (2) (sombreado) com uma "placa de sacrifício" (3) de Borofloat40 a uma temperatura de 58O°C. O raio de curvatura importa em 23 00 mm, as placas têm uma dimensão de cerca de 600 mm χ 600 mm. As temperaturas correspondentes à viscosidade de 1012dPas se situam em 595°C (Borofloat33) ou 625°C (Borofloat4). À temperatura selecionada de 5800C tem Borofloat33 uma viscosidade de cerca de 10,12'4dPas e Borofloat40 de cerca de 1013,7dPas. A duração do curvamento é de 12 h.

A fig. 2 (a-g) ilustra o curvamento de composto de Borofloat contendo cerâmica de vidro (4/sombreada) em várias etapas:

1. Curvamento e ceramização da cerâmica de vidro (Fig.2a/2b)

2. Uso da cerâmica de vidro como forma de curvamento (5) côncava para o curvamento das placas de Borofloat (6) situadas no lado interno (Fig. 2c/2d)

3. Uso da cerâmica de vidro (4) como forma de curvamento (5) convexa para o curvamento das placas de

Borofloat (6) situadas no lado externo (Fig. 2e/2f)

4. Reunião do composto resultante completo com a cerâmica de vidro (4) no interior (Fig. 2g)

Claims (20)

1. Conjunto de placas transparentes laminadas de materiais quebradiços e camadas intermediárias transparentes de resina fundida ou folhas de polímero, caracterizado pelo fato de que os materiais quebradiços são diferentes vidros, vidros especiais, cerâmicas de vidro, cerâmicas transparentes.

2. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter pelo menos dois materiais quebradiços diferentes, cujas temperaturas correspondentes à viscosidade de 1012dPas se situam em torno de IOK (-263,15°C) ou mais.

3. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as espessuras das camadas intermediárias inseridas entre os materiais quebradiços não ultrapassam 1,27 mm, de preferência 0,76 mm, especialmente de preferência 0,38 mm em ao menos um ponto.

4. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas espessuras diferentes em um fator de 1,3 a 2 dos materiais quebradiços estão contidas no composto.

5. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que partes do conjunto de placas divergem do plano das placas, isto é, estão curvadas.

6. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a qualidade de transparência medida pelo método Fourier apresentam um valor superior a 90 %, de preferência superior a 97,5 %, especialmente de preferência superior a 99 % pelo menos em todos os pontos, que estão distanciados em mais de 10 cm da borda da placa.

7. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que corresponde ao nível de proteção Stanag 2 e apresenta uma camada protetora de lascas.

8. Conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por possuir uma espessura total inferior a 65 mm, de preferência inferior a 63 mm e especialmente de preferência inferior a 60 mm.

9. Processo para a produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas placas formadas de material quebradiço são curvadas em conjunto.

10. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que todas as placas formadas de material quebradiço são curvadas em conjunto.

11. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a duração total, em que tem lugar o curvamento, é superior a 2 h, de preferência superior a 5 h, especialmente de preferência superior a 10 h.

12. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a viscosidade do vidro relativamente com a máxima viscosidade quando do curvamento é superior a 1012dPas, de preferência superior a 1012'5dPas, especialmente de preferência superior a 1013dPas.

13. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a produção decorre em várias etapas de curvamento, sendo que os materiais respectivamente quebradiços, que apresentam uma viscosidade superior a possível uma temperatura de curvamento de um segundo ou outro material, servem como um contorno já curvado para uma forma de curvamento positiva ou negativa ou convexa ou côncava para o segundo ou outro material.

14. Processo para a produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a placa de material quebradiço servindo como uma forma de curvamento se torna parte integrante do composto.

15. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que para as várias etapas de curvamento a ordem de seqüência das placas em relação ao composto a ser produzido é variada.

16. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a camada mais inferior empregada para curvamento comum é pelo menos uma "placa de sacrifício", que não se torna parte integrante do composto a ser produzido.

17. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma "placa de sacrifício" apresenta uma espessura, que é maior ou igual à mais espessa placa de material quebradiço presente no composto a ser produzido.

18. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com as reivindicações 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma "placa de sacrifício" é selecionada do material quebradiço a ser curvado, que apresenta a máxima viscosidade relativa.

19. Processo para produção de um conjunto de placas transparentes laminadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que um gradiente de temperatura é produzido pelo menos temporariamente durante o curvamento, de tal maneira que as diferentes de viscosidade dos materiais quebradiços, condicionadas pela curva de viscosidade, são compensadas ao menos parcialmente pelo gradiente de temperatura.

20. Uso de um conjunto de placas transparentes laminadas, definido em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 e curvado com definido em qualquer uma das reivindicações 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, -18 ou 19, caracterizado por ser como vidro à prova de golpes e de ruptura, balisticamente seguro, por exemplo para veículos, aviões e navios, que satisfazem o nível de proteção Stanag 2.