الزجاج الأمامي

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

زجاج أمامي بانورامي (ملتف) في سيارة إدسل كورسير موديل 1959

الزجاج الأمامي ( في الإنجليزية الأمريكية والكندية ) أو الزجاج الأمامي ( في الإنجليزية البريطانية ) للطائرة أو السيارة أو الحافلة أو الدراجة النارية أو الشاحنة أو القطار أو القارب أو الترام هو النافذة الأمامية التي توفر الرؤية مع حماية الركاب من العوامل الجوية. تُصنع الزجاجات الأمامية الحديثة عمومًا من زجاج أمان مُصفّح ، وهو نوع من الزجاج المعالج ، ويتكون عادةً من طبقتين زجاجيتين منحنيتين بينهما طبقة بلاستيكية مُصفّحة لزيادة الأمان، ومثبتة في إطار النافذة.

غالباً ما تُصنع الزجاجات الأمامية للدراجات النارية من البولي كربونات عالي التأثير أو البلاستيك الأكريليكي .

الاستخدام

زجاج أمامي مقسوم ومائل لسيارة ديسوتو موديل 1952. لاحظ أن ألواح الزجاج مسطحة.

تحمي الزجاجات الأمامية ركاب السيارة من الرياح والحطام المتطاير كالغبار والحشرات والصخور، وتوفر نافذة أمامية ذات تصميم انسيابي. يمكن تطبيق طبقة واقية من الأشعة فوق البنفسجية لحجب الأشعة الضارة. مع ذلك، عادةً ما يكون هذا غير ضروري لأن معظم الزجاجات الأمامية للسيارات مصنوعة من زجاج أمان مُصفّح . يمتص الزجاج نفسه معظم أشعة UV-B، بينما تمتص طبقة الربط PVB ما تبقى من أشعة UV-B مع معظم أشعة UV-A. [ 1 ]

في الدراجات النارية، تتمثل وظيفتها الرئيسية في حماية الراكب من الرياح، وإن لم يكن ذلك بشكل كامل كما هو الحال في السيارة، بينما في الدراجات النارية الرياضية ودراجات السباق، تتمثل وظيفتها الرئيسية في تقليل السحب عندما يتخذ الراكب الوضعية الديناميكية الهوائية المثلى مع جسمه في انسجام مع الآلة، ولا تحمي الراكب من الرياح عند الجلوس في وضع مستقيم.

أمان

كادت حشود معادية أن تخترق الزجاج الرقائقي في سيارة نائب الرئيس ريتشارد نيكسون في كاراكاس عام 1958
زجاج أمامي للسيارة يظهر تشققات "شبكية" نموذجية للزجاج الآمن الرقائقي

كانت الزجاجات الأمامية للسيارات في بداياتها تُصنع من زجاج النوافذ العادي، لكن ذلك كان يُعرّضها لإصابات خطيرة في حال وقوع حادث. وقد أدت سلسلة من الحوادث إلى تطوير زجاج أمامي أكثر متانة. ولعل أبرز مثال على ذلك قضية "بان ضد فورد" عام 1917، التي صدر فيها الحكم ضد بان، حيث تبين أن إصابته كانت نتيجة قيادة متهورة . استُبدلت هذه الزجاجات بزجاج أمامي مصنوع من الزجاج المقوى ، وثُبّت في الإطار باستخدام مانع تسرب مطاطي أو نيوبرين . كان الزجاج المقوى يتحطم إلى شظايا صغيرة غير ضارة في الغالب عند انكسار الزجاج الأمامي. مع ذلك، كان هذا الزجاج الأمامي عرضة للتحطم حتى من مجرد اصطدام حجر صغير. أما تقنية " الزجاج الثلاثي" (Triplex) لتغليف الزجاج الأمامي، فقد كانت متاحة في فرنسا منذ عام 1911 وفي بريطانيا منذ عام 1912؛ واعتمدتها بعض شركات تصنيع السيارات الأمريكية الفاخرة كملحق بدءًا من عام 1913، وفي الفترة من 1919 إلى 1929، أمر هنري فورد باستخدام الزجاج الرقائقي في جميع سياراته. [ 2 ]

تساهم الزجاجات الأمامية الحديثة المُلصقة في تعزيز صلابة السيارة، لكن الدافع الرئيسي للابتكار تاريخياً كان الحاجة إلى منع الإصابات الناجمة عن شظايا الزجاج الحادة. تشترط معظم الدول الآن أن تبقى الزجاجات الأمامية سليمة حتى في حالة كسرها، إلا إذا تعرضت لاختراق قوي.

يُحمى مانع التسرب المصنوع من اليوريثان من الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس بواسطة طبقة سيراميكية داكنة تُسمى " الفريت" تُحيط بحافة الزجاج الأمامي. [ 3 ] تنتقل هذه الطبقة بسلاسة إلى الزجاج الأمامي الشفاف عبر نمط منقط بنمط نصف لوني لتقليل الإجهاد الحراري أثناء التصنيع. غالبًا ما تُستخدم نفس الطبقة السيراميكية حول قاعدة مرآة الرؤية الخلفية لحماية المادة اللاصقة. [ 4 ]

في يوم ممطر، قد يؤدي انكسار الماء على زجاج الطائرات الأمامي إلى تضليل الطيارين وجعلهم يعتقدون أنهم يحلقون على ارتفاع أعلى مما هم عليه في الواقع، وذلك بسبب ظهور الأفق منخفضًا. وهذا قد يؤدي إلى عدم الوصول إلى المدرج ، مما يشكل خطرًا على السلامة. [ 5 ]

جوانب أخرى

في كثير من الأماكن، تقيّد القوانين استخدام الزجاج الملون بشدة في زجاج السيارات الأمامي؛ وعمومًا، تحدد القوانين الحد الأقصى المسموح به للتظليل. وتتميز بعض السيارات بتظليل ملحوظ في الجزء العلوي من الزجاج الأمامي لحجب وهج الشمس .

في زجاج الطائرات الأمامي، يُمرر تيار كهربائي عبر طبقة موصلة من أكسيد القصدير (IV) لتوليد الحرارة ومنع تكون الجليد . نظام مشابه لزجاج السيارات الأمامي، طُرح في سيارات فورد تحت اسم " Quickclear " في أوروبا ("InstaClear" في أمريكا الشمالية) في ثمانينيات القرن الماضي وحتى أوائل التسعينيات، استخدم هذا الطلاء المعدني الموصل على الجانب الداخلي للطبقة الخارجية من الزجاج. تستخدم شركات تصنيع الزجاج الأخرى شبكة من الأسلاك الدقيقة جدًا لتوصيل الحرارة ، خاصةً في سيارات فورد ترانزيت الأوروبية الأحدث. وتُستخدم هذه الأنظمة بشكل شائع من قبل شركات تصنيع السيارات الأوروبية مثل جاكوار وبورش .

يُعيق استخدام الزجاج الحراري عمل بعض أنظمة الملاحة بشكل صحيح، حيث يحجب المعدن المدمج إشارة القمر الصناعي. تميل إشارة الترددات اللاسلكية إلى التدفق عبر الأسلاك أو الطبقة المعدنية، مما يقلل من نفاذ الإشعاع. ويمكن حل هذه المشكلة باستخدام هوائي خارجي. كما قد تواجه الهواتف المحمولة مشاكل مماثلة؛ فالزجاج الحراري يسمح عادةً بمرور 0.001 (1 بالألف) فقط من الإشارة، بينما يسمح جدار خرساني مُدعّم بقضبان حديدية بمرور ما يصل إلى 0.100 (10%، أو 100 بالألف) من الإشارة.

مصطلحات

شاشة هوائية مفردة على منفاخ بنتلي رقم 1

يُستخدم مصطلح "الزجاج الأمامي" بشكل عام في الولايات المتحدة وكندا. أما في الجزر البريطانية وأستراليا ، فهو المصطلح الشائع لجميع المركبات. في الولايات المتحدة، يُشير مصطلح "الزجاج الأمامي " إلى الشبكة أو الإسفنج الموضوع فوق الميكروفون لتقليل ضوضاء الرياح ، بينما يُشير مصطلح "الزجاج الأمامي" إلى الزجاج الأمامي للسيارة. في المملكة المتحدة، يُعكس المصطلحان، ولكن يُشار عادةً إلى غطاء الإسفنج باسم "واقي الميكروفون" وليس "الزجاج الأمامي".

كانت السيارات الرياضية أو سيارات السباق تُزود أحيانًا بشاشات هوائية ، وهي عبارة عن زجاج أمامي صغير نصف دائري أو مستطيل. غالبًا ما كانت تُركب في أزواج خلف زجاج أمامي مسطح قابل للطي. [ 6 ] عادةً ما يقل ارتفاع الشاشات الهوائية عن 20 سم (8 بوصات) . تُعرف بالشاشات الهوائية لأنها تعمل فقط على صد الرياح. كان نظام الشاشات الهوائية المزدوجة (المعروف غالبًا باسم بروكلاندز ) شائعًا بين السيارات الرياضية القديمة والسيارات الحديثة ذات الطراز الكلاسيكي. 

الزجاج الأمامي بدون ماسحات هو نوع من الزجاج الأمامي يستخدم آلية أخرى غير الماسحات لإزالة الثلج والمطر. تتميز سيارة أكورا TL النموذجية بزجاج أمامي بدون ماسحات، حيث تستخدم سلسلة من الفوهات النفاثة في غطاء المحرك لنفخ هواء مضغوط على الزجاج الأمامي. كما جرب العديد من مصنعي الزجاج طلاءات نانوية مصممة لصد الملوثات الخارجية، وحققوا نجاحات متفاوتة، ولكن لم يصل أي منها إلى التطبيقات التجارية حتى الآن.

في سياق سفن الشحن ، قد تشير كلمة "الزجاج الأمامي" إلى الزجاج الأمامي الأمامي ، وهو هيكل مثبت على مقدمة السفينة لتقليل السحب وتحسين كفاءة استهلاك الوقود . [ 7 ]

شهادة

يُعدّ اعتماد الزجاج الأمامي ضروريًا لضمان السلامة. وقد وضعت دولٌ مختلفةٌ مجموعةً من القواعد التي يجب على جميع مصنّعي الزجاج الأمامي الالتزام بها بموجب قوانين المركبات. ومن أبرز هذه الاعتمادات: اعتماد وزارة النقل الأمريكية (DOT)، واعتماد اللجنة الاقتصادية لأوروبا (ECE)، واعتماد شهادة المطابقة الصينية (CCC)، واعتماد هيئة المواصفات الجنوب أفريقية (SABS)، واعتماد مكتب المواصفات الهندية (BIS). وتضمن هذه الاعتمادات سلامة المنتج وموثوقيته وجودته وفقًا للمتطلبات القانونية ذات الصلة.

إصلاح أضرار الحصى والتشققات

بحسب الرابطة الوطنية الأمريكية لإصلاح زجاج السيارات الأمامي، يمكن إصلاح العديد من أنواع أضرار الحصى بنجاح. ويعتمد إمكانية إصلاح الزجاج الأمامي على أربعة عوامل: حجم الضرر ونوعه وعمقه وموقعه. [ 8 ]

الحجم والعمق

يُعدّ إصلاح الشقوق التي يصل طولها إلى 6.1 سم (2.4 بوصة) ضمن الحدود المسموح بها؛ أما زجاج السيارات المتضرر بشدة فيحتاج إلى استبدال. مع ذلك، يخضع هذا الأمر للقوانين المحلية. إذا امتدّ الشقّ إلى حافة اللوحة، فإن ذلك يُضعف السلامة الهيكلية للزجاج الأمامي. صُمّمت زجاج الطائرات الأمامي بطريقة تضمن الحفاظ على السلامة الهيكلية حتى في حال امتداد الشقّ عبر اللوحة بالكامل، وذلك بفضل آليات أمان متعددة في كلٍّ من الإطار وطبقات الزجاج. وتُعدّ الطبقة الخارجية الواقية، التي تتشقق بدلاً من أن تتبلور، آلية الأمان الأولى. 

يكتب

يمكن إصلاح الشقوق الدائرية، والشقوق الخطية، ورقائق الشقوق، والخدوش، والحفر، والكسور على شكل نجمة دون إزالة الزجاج، مما يزيل خطر التسرب أو مشاكل الالتصاق المرتبطة أحيانًا بالاستبدال.

موقع

بعض الأضرار يصعب إصلاحها للغاية، أو لا يمكن إصلاحها على الإطلاق:

  • على الجانب الداخلي للزجاج الأمامي
  • تلف عميق في طبقتي الزجاج بسبب امتصاص أشعة الشمس أو الأكسدة.
  • تلف مستشعر المطر أو هوائي الراديو الداخلي
  • تشققات متعددة معقدة
  • شقوق طويلة جداً (أي أكثر من 45-60 سم أو 18-24 بوصة طولاً) 
  • الشقوق الملوثة
  • تشققات في الحواف

في عملية إصلاح الزجاج الأمامي المتشقق، يُسحب الهواء من المنطقة المتضررة باستخدام مضخة حقن فراغية خاصة. ثم تُحقن مادة لاصقة شفافة، باستخدام نفس المضخة، لتعويض الهواء الموجود في الشق. بعد ذلك، تُعالج المادة اللاصقة باستخدام ضوء فوق بنفسجي. عند إتمام العملية بشكل صحيح، تُستعاد قوة المنطقة المتضررة، بالإضافة إلى استعادة 90-95% من شفافية الزجاج.

الاستبدال

يجب استبدال الزجاج الأمامي الذي لا يمكن إصلاحه. تستغرق عملية استبدال الزجاج الأمامي عادةً أقل من ساعة. ولضمان سلامة قيادة المركبة، تم تحديد قيم زمنية تُعرف باسم " وقت القيادة الآمن" . يجب أن يجف الزجاج الأمامي المُستبدل أو يلتصق جيدًا حتى يصبح قادرًا على تحمل قوى الاصطدام. لذا، من المهم معرفة الحد الأدنى للوقت اللازم لجفاف المواد اللاصقة المستخدمة في تثبيت الزجاج. يُشير وقت القيادة الآمن (SDAT) أو الحد الأدنى لوقت القيادة (MDAT) إلى الوقت اللازم حتى يُعتبر تركيب الزجاج الأمامي أو استبداله آمنًا للقيادة مرة أخرى. [ 9 ] تم تحديد المعايير في معايير السلامة الفيدرالية الأمريكية للمركبات الآلية 212/208 (انظر FMVSS ) لضمان موثوقية أنظمة اللصق. عادةً ما يتم التحقق من وقت القيادة الآمن (SDAT) من خلال اختبارات التصادم بالإضافة إلى طرق الاختبار المعملية عالية السرعة.

قد لا يدرك المستهلكون أن وقت فحص السلامة (MDAT) أو فحص السلامة بعد التركيب (SDAT) يركز على السلامة وليس بالضرورة على جودة التركيب أو متانته أو ضمانه. لذا، يجب توخي الحذر وعدم قيادة المركبة قبل إجراء فحص السلامة بعد التركيب (SDAT/MDAT).

تنفتح الوسائد الهوائية بسرعات تصل إلى 320 كم/ساعة (200 ميل/ساعة؛ 89 م/ث) ، وفي بعض الحالات تُسلط قوة هائلة على الزجاج الأمامي. قد يصطدم الركاب بالوسادة الهوائية بعد 50 مللي ثانية فقط من فتحها. [ 10 ] اعتمادًا على تصميم السيارة، قد يؤدي فتح الوسادة الهوائية و/أو اصطدام الركاب بها إلى زيادة القوى المؤثرة على الزجاج الأمامي، بشكل كبير في بعض الحالات. تكون قوى الركاب على الوسائد الهوائية - وبالتالي القوى المحتملة على الزجاج الأمامي - أقل بالنسبة للركاب الذين يرتدون أحزمة الأمان. [ 11 ] ونتيجة لذلك، يُبلغ موردو المواد اللاصقة عملاءهم عادةً بمستوى الأمان المُحقق.    

1) مثال: تجاوز مستوى الأمان المطلوب وفقًا لمعيار FMVSS 212/208.

2) مثال: الأمان الذي يتجاوز FMVSS 212/208 بدون حزام الأمان [ 12 ]

مع ظهور المواد اللاصقة سريعة الجفاف، أصبح استبدال زجاج السيارات الأمامي في مواقع العمل أكثر شيوعًا. غالبًا ما يتعذر التحكم في درجة الحرارة والرطوبة أثناء عمليات التركيب المتنقلة. بالنسبة لمعظم المواد اللاصقة الشائعة للزجاج، تُعتبر درجة الحرارة المثالية 21 درجة مئوية (70 درجة فهرنهايت) والرطوبة 50% . قد يؤدي أي اختلاف عن بيئة الجفاف المثالية إلى زيادة الوقت اللازم لتكوين رابطة آمنة وكافية. نظرًا للمتغيرات والصعوبات التي ينطوي عليها استبدال زجاج السيارات الأمامي في مواقع العمل، لا يُوصي العديد من مُصنّعي السيارات بهذه الطريقة.  

تصرف

لم يعد التخلص من نفايات الزجاج الرقائقي مسموحًا به في مكبات النفايات في معظم الدول الأوروبية، وذلك مع تطبيق توجيهات المركبات المنتهية الصلاحية (ELV). تقترح دراسة [ 13 ] أجرتها جامعة ساري وشركة بيلكينغتون غلاس وضع نفايات الزجاج الرقائقي في جهاز فصل، مثل مطحنة الدرفلة، حيث يُكسر الزجاج ويُفصل الجزء الأكبر منه ميكانيكيًا عن الطبقة الداخلية. بعد ذلك، يؤدي تسخين البلاستيك المستخدم في التغليف، والذي يكون عادةً بولي فينيل بوتيرال (PVB)، إلى صهره وإعادة تشكيله، مما يسمح بإعادة تدوير كل من الزجاج والطبقة الداخلية. عملية إعادة تدوير PVB بسيطة، وتتضمن صهره وإعادة تشكيله. إحدى الطرق الممكنة لإعادة تدوير الزجاج الأمامي الرقائقي البسيط للسيارات هي تسخين الزجاج الأمامي إلى درجة حرارة أعلى من درجة انصهار طبقة PVB البينية، ثم فصل طبقات الزجاج. يعتمد هذا بشكل أساسي على اختلاف درجات انصهار PVB والزجاج، وهو غير مناسب لمواد الطبقات البينية الأخرى، مثل المواد القائمة على السيليكون.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ توتشيندا، تشانيسادا؛ سابونج سريفانابون؛ هنري دبليو ليم (2006). "الحماية الضوئية من خلال زجاج النوافذ وزجاج السيارات والنظارات الشمسية" . J آم أكاد ديرماتول . 54 (5): 845-854 . دوى : 10.1016/j.jaad.2006.05.014 . بميد 16635665 . تم الاسترجاع 23 يناير 2013 . 
  2. ↑ «لم يعد زجاج سيارتك الأمامي مجرد "زجاج أمامي"» . الرابطة الوطنية للزجاج. مؤرشف من الأصل في 2 أغسطس 2009.
  3. ↑ زبيندن، لين (2014). "الفصل 7 - الفريت الخزفي وشريط التظليل" . هندسة الزجاج: حلول تصميمية لتطبيقات السيارات . IEEE . doi : 10.4271/R-433 . ISBN 978-0-7680-8129-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يونيو 2020 .
  4. ↑ تريسي، ديفيد (3 فبراير 2017). "إليك ما تعنيه تلك النقاط الصغيرة على حواف نوافذ سيارتك" . جالوبنيك . جوكر ميديا . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2017 .
  5. ↑ "الفصل 17: العوامل الطبية الجوية". دليل الطيار للمعرفة الملاحية (FAA-H-8083-25C ). إدارة الطيران الفيدرالية . 2023. ص 10. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-06-2023.  
  6. ↑ بيتي، إيان (1977). الكتاب الكامل لتصميم هياكل السيارات . يوفيل، المملكة المتحدة: مجموعة هاينز للنشر. ص 22. ISBN  0854292179.
  7. ↑ وانغ، غوانشيانغ؛ فنغ، يوكون؛ داي، يي؛ تشن، زوغانغ؛ وو، يانفنغ (2024-12-01). "التصميم الأمثل للزجاج الأمامي لسفينة حاويات سعتها 12000 حاوية نمطية (TEU) بناءً على نموذج بديل للانحدار باستخدام متجه الدعم" . هندسة المحيطات . 313 119405. Bibcode : 2024OcEng.31319405W . doi : 10.1016/j.oceaneng.2024.119405 . ISSN 0029-8018 . 
  8. ↑ "هل يمكن إصلاح زجاج سيارتك الأمامي؟" . معلومات عن زجاج السيارات الأمامي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2014 .
  9. ↑ كوجنارد، فيليب (2006). دليل المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب . إلسيفير. ISBN 978-0080447087.
  10. ↑ بوب ستينزيل: تحديد SDAT، مجلة AGRR، مارس/أبريل 2012، الصفحة 29-30
  11. ↑ كشف عمليات الاستدعاء التي قامت بها فولكس فاجن عن اختصارات في الصناعة لتوصيات SDAT، وهي بمثابة تذكير بأهمية زجاج السيارات
  12. ↑ أنظمة لاصقة ممتازة، مجلة AGRR، مارس/أبريل 2012، الصفحة 15
  13. ↑ "إعادة تدوير الزجاج الأمامي للسيارات المصفح" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 31-10-2008.

للمزيد من القراءة

  • كيف صُنعت. السلسلة السادسة، الزجاج الأمامي، السروج الإنجليزية، الزبدة، وساعات الأعمدة.
  • دليل مرجعي لعمليات التصنيع: روبرت هـ. تود، وديل ك. ألين، وليو ألتينغ
  • ويندسور، إتش إتش الابن، محرر. (سبتمبر 1933). "العثور على زجاج مقاوم للكسر في حادث مختبري" . مجلة الميكانيكا الشعبية . 60 (3). شيكاغو، إلينوي: الجمعية الدولية للميكانيكا: مجلة الميكانيكا الشعبية: 337.