Бронированные стекла

№5. Какой уплотнитель лучше?

Уплотнитель обеспечивает полную герметичность всей оконной конструкции, защищает от сквозняков и теплопотерь. Для алюминиевых окон используются такие уплотнители:

EPDM-уплотнитель на основе натуральных каучуков – это самый популярный вариант, который используется большинством производителей. Он устойчив к негативным факторам окружающей среды, нормально ведет себя при перепадах температур, на морозе и жаре, не теряет эластичность, да и стоит недорого

Форма сечения его не столь важна, лучше обратить внимание, чтобы использовался не только внутренний и средний контур утепления, но и внешний;

резиновый уплотнитель хоть и дешевый, но при низких температурах теряется его эластичность, а значит, и основные свойства. Для отечественных условий суровой зимы такой вариант не очень подходит;

силиконовый уплотнитель – лидер по эксплуатационным характеристикам, он долговечный, не боится морозов, перепадов температур, солнечных лучей, но очень дорого стоит, поэтому используется крайне редко;

термоэластопласт обладает схожими с резиной свойствами, но при высоких температурах размягчается

Используется нечасто, так как его эксплуатационные качества далеки от идеальных, а стоимость выше, чем у резинового уплотнителя.

Возможные варианты при выборе окна

Бронирование стеклопакетов пленкой делает их более прочными, стекло-триплекс при разбивании не высыпается, так как все осколки остаются на пленке. Такой стеклопакет при большом желании можно разбить, но у вандала на это уйдет довольно много времени. Хулиганящих подростков можно не бояться. Стекло может помешать попасть в дом вору, прослужит намного дольше обычного, однако от пули защиту не обеспечит.

Бронированные пластиковые окна для дома — это чаще всего обычный триплекс, скрепляющий несколько тонких стекол. Он делает окно прочнее и безопаснее, но такое изделие нельзя в полной мере назвать броней. Стеклопакет такого плана подходит для стандартных пластиковых рам и стоит недорого.

Виды и конструкции рам

Пулестойкий стеклопакет — достаточно дорогое удовольствие, однако он может быть разных вариантов, от одного сравнительно тонкого стекла до толстого комплекса. Стоит заметить, что стеклопакет самого низкого класса может промерзать и давать конденсат. Более толстые стеклопакеты справятся и с выстрелом из более мощного оружия и качественнее держат тепло, однако весить они будут довольно много. Чем выше класс стеклопакета, тем он прочнее. Чтобы было понятно, изделие 5 класса выдерживает выстрел из калибра 7,62.

Бронированные окна в дом могут быть разных конструкций и отвечать разным требованиям и стандартам, что сказывается на их толщине и цене. Такие окна вполне доступны широкому кругу покупателей

7. Устойчивость к температуре

Алюминий — материал с устойчивостью к высоким температурам, и в этом отношении он предлагает преимущества перед композитами из углеродного волокна.

Производительность углеродного волокна и устойчивость к высоким температурам зависят от композитной структуры и технологии выпечки. Это правда, что композит из углеродного волокна устойчив к высокой температуре , но, к сожалению, это часто бывает не так. Фактически это происходит из-за неправильных материалов, неправильной выпечки сложного или недостаточного ноу-хау и опыта в этом отношении многих композитных поставщиков.

Для обеспечения устойчивости к высокой температуре во время производства могут использоваться только материалы, демонстрирующие такое сопротивление, при условии, что композитная выпечка выполняется надлежащим образом в диапазоне температур, подобных желаемому сопротивлению композита. Использование смол, устойчивых к высоким температурам, без дополнительного затвердевания внутри духовки, не обеспечит требуемого сопротивления.

Стандартные эпоксидные композиты из углеродного волокна, которые выдерживают надлежащее сопротивление выпечке до 70-100 ° C (160-210 ° F).

Если для температур выше 100 ° C требуется сопротивление, чаще всего предпочтительным является препрег из углеродного волокна , часто вместе с упрочнением композита при температурах около 150 ° C / 300 ° F, что обеспечивает повышенную устойчивость до температур 200 ° C / 400 ° F. Например, Prepreg Gurit EP127 обладает сопротивлением до 230 ° C / 445 ° F.

Если для более высокой температуры требуется сопротивление, используются фенольные смолы, и эти композиты имеют мгновенное сопротивление до 500 ° C / 930 ° F.

Хотя такое сопротивление может быть обеспечено для композитов, обратите внимание, что эти специальные материалы являются дорогостоящими и требуют не только закалки в печи при высокой температуре, но и ноу-хау. Поэтому все это приводит к высокой цене за композиты, которые устойчивы к очень высоким температурам

Медь в алюминиевых сплавах 7ххх

Добавление меди сплавам Al-Zn-Mg вместе с небольшими количествами хрома и марганца дает этим сплавам самую высокую прочность из всех известных алюминиевых сплавов. Сплавы четверной системы Al-Zn-Mg-Cu имеют самый высокий потенциал упрочнения старением из всех алюминиевых сплавов: у некоторых сплавов предел прочности достигает 600 МПа, как, например, у сплава В95, и даже 700 МПа, как у сплава В96. Однако чрезмерное повышение содержания цинка и магния снижает вязкие свойства и сопротивление коррозии под напряжением. В этих сплавах цинк и магний управляют процессом старения, тогда как роль меди заключается в увеличении скорости старения и повышении чувствительности к закалке. Хотя медь снижает общую стойкость к коррозии, она повышает сопротивление коррозии под напряжением.

1. Aluminum and Aluminum Alloys /J. R. Davis, ASM, 1993
2. Trends in aluminium alloy development /R. Rajan at al – Rev. Adv. Mater. Sci. 44 (2016) 383-397

Подробно о состояниях алюминиевых сплавов:

Установка пуленепробиваемого стекла

Внутри коммерческих помещений и учреждений пулестойкие стекла устанавливаются в сочетании с защитными панелями на высоту не менее 2 м от пола. Просвет до потолка закрывается металлическими панелями или решеткой. Наружные окна защищаются стеклом того же класса, что и внутри помещения. Для каркаса используется стальной профиль с усиливающими элементами.

Толщина пуленепробиваемого стекла, размеры, вид составляющих листов и промежуточных слоев, обработка края и герметизация торцов указываются в договоре на изготовление. С клиентом согласовываются светопропускные характеристики, а также огне- и морозостойкость.

Сфера применения

Как уже отмечалось ранее область применения органического стекла очень велика. Она определяется его уникальными свойствами. Рассмотрим подробнее, где и как служит органическое стекло.

Машиностроение

Органическое стекло применяется в авио- и машиностроении. Его применяют во многих приборах и в станках. Также в судостроительное сфере его используют для возведения внутренних перегородок и для остекления.

Строительство

Полимерные стекла широко используются в строительстве, они позволяют создать оригинальные архитектурные решения. Их свойства позволяют использовать при возведении зданий, делая новые дома легкими и изящными. Оргстекло применяют для изготовления заборов, навесов, различных перегородок, расположенных как снаружи, так и внутри здания.

Мебель и предметы внутреннего интерьера

Органическое стекло обладает прекрасными потребительскими свойствами. Оно прозрачное, легко обрабатывается и может иметь различные цвета. Поэтому данный материал, очень полюбился дизайнерам. Из него изготавливают светильники, аквариумы, витражи. Кроме того, безосколочное свойство, позволяет его использовать в комнатах, где может быть много людей и маленькие дети. В случае разбивания органическое стекло, в худшем случае разлетится на мелкие части, но эти частички не такие не имеют острых граней, как у стандартного стекла. Как правило, оно трескается, от очень сильного удара и не разлетается на части.

Органическое стекло с успехом применяется для изготовления товарного и выставочного оборудования. Из него делают стенды наружной рекламы, офисные таблички и указатели. А еще легкость формования, позволяет изготавливать из органического стекла сувенирную продукцию – брелки, бирки с элементами рекламы и прочее.

Медицина

«Очкарики» — страшное обзывательство, которое преследовало многих детей в школьные годы. Появление органического стекла, изучение его свойств позволило избавиться от очков многим, кто страдает проблемам со зрением и перейти на удобные контактные линзы, которые как раз производятся с использованием оргстекла. Кроме того, контакты линзы не просто позволяют «лучше видеть», но и изменить цвет глаз – создать новый образ.

Также органическое стекло применяется при изготовлении оптоволокна. Причем здесь медицина? Оптоволокно применяется в медицинских инструментах, для проведения эндоскопических операций, которые позволяют без сильного хирургического вмешательства помочь людям. Для их проведения не требуется «разрезания», делаются лишь небольшие проколы. Благодаря чему, человек быстрее восстанавливается.

Защитные щитки, очки, солнцезащитные очки – также производятся из органического стекла.

Органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь, в чем-то, сделав ее ярче и красивее. Мы все уже привыкли и считаем красивыми улицы, светящиеся ночью различными рекламными вывесками и огнями, для нас темный переулок без огней уже чужд. Стол, накрытый органическим стеклом, с множеством закладок и записок под ним – это неотъемлемый атрибут бухгалтерской, офисной жизни. Солнечные очки, спасающие от яркого света, защитные маски, спасающие от пыли и прочих угроз, линзы, маленькие фигурки и огромные аквариумы с множеством красивых рыбок – все это появилось в нашем мире благодаря органическому стеклу. Простой полимер крепко занял позиции и укрепляет и постоянно. Появляются все более новые и интересные композиты на его основе, занимающие новые ниши использования.

Но и, конечно, не стоит забывать, что один материал из оргстекла, может существенно отличаться от другого – цена и качество. Постоянный спор в данном соотношении чаще всего выигрывает цена. Применение низкокачественного сырья, удешевляющие добавки и т.п. – приводит к получению материалов низкого качества. Выбирайте правильный товар, экономя на своей безопасности.

Старлит

Это пластик, выдерживающий невероятно высокую температуру: его тепловой порог настолько высок, что сначала изобретателю просто не поверили. Лишь после демонстрации возможностей материала в прямом эфире на телевидении, с создателем старлита связались сотрудники Британского Центра Атомного Вооружения.

Моррис Уард

В отличие от других термостойких материалов, старлит не становится токсичным при высокой температуре, также он невероятно лёгок. Его можно применять при строительстве космических аппаратов, самолётов, огнезащитных костюмов или в военной промышленности, но, к сожалению, старлит так и не покинул пределы лаборатории: его создатель Моррис Уард умер в 2011-м году, не запатентовав своё изобретение и не оставив никаких описаний. Всё, что известно о строении старлита — что в его состав входит 21 органический полимер, несколько сополимеров и небольшое количество керамики.

Преимущества и недостатки бронированных окон

Рис. 11. Преимущества бронированных окон.

Как и у любой конструкции у бронированного окна есть свои плюсы и минусы. Начнем с положительных моментов:

• Безопасность – это то, ради чего данная конструкция устанавливается в первую очередь: хороший профиль, стеклопакет и надежная фурнитура избавят вас от головной боли;
• Пожаростойкость – в случае возгорания данный вариант стеклопакета не допустит распространения огня;
• Теплозащита и звукоизоляция – усиленная конструкция позволяет увеличить данные показатели по сравнению со стандартными окнами;
• Долговечность – солидность конструкции делает ее практически вечной.

Ложкой дегтя в выборе данного средства безопасности могут стать следующие моменты:

• Цена – конечно же, защищенное окно стоит дороже и в силу своей специфики, и в силу использованных материалов и серьезного производства, но лучше один раз купить более дорогой вариант, заплатить за защиту, чем понести более серьезные убытки в случае нападения или взлома;
• Необходимость замены стеклопакета в случае воздействия – если все же в ваше окно прилет камень, мяч или стекло разбили механически, вам придется полностью его заменить, что опять возвращает нас к первому пункту недостатков.

Посмотреть как ведет себя бронированное окно при ударах:

Если вы готовы вложить определенную сумму в безопасность своего дома, то бронированные окна – прекрасное решение, которое подарит вам спокойствие за свою жизнь и жизнь близких.

Нержавеющая сталь

Химический состав нержавеющей стали в основном состоит из железа, хрома и никеля. В его структуре также присутствуют другие легирующие элементы, такие как марганец и медь. При производстве нержавеющей стали используется не менее 10.5% хрома, что делает ее более устойчивой к коррозии. Кроме того, нержавеющая сталь непористая и не вызывает коррозии, а также обладает более высокой устойчивостью к ржавчине.

Элемент, который делает нержавеющую сталь менее коррозионной, — это слой оксида хрома, который образуется на поверхности, когда хром вступает в реакцию с атмосферным воздухом.

Этот пассивный слой хрома часто составляет от 12% до 13% и поэтому слишком тонкий, чтобы его можно было увидеть. Однако он защищает металл под ним. С другой стороны, никель помогает в этом процессе, восстанавливаясь кислородом, что делает пассивный слой неповрежденным и неповрежденным. Пока это происходит, металл под ним остается нержавеющим.

Однако нержавеющая сталь все еще может оставлять пятна. Если на поверхности есть царапина, это может привести к появлению ржавчины. Точно так же горячая вода, оставляющая отложения хлоридов, также может вызвать появление пятен. Но даже если есть вероятность появления пятен, ее называют нержавеющей сталью, потому что она не ржавеет и не корродирует так быстро, как другая обычная сталь.

Самые прочные алюминиевые сплавы

Сплавы серии 7ххх являются самыми прочными среди всех алюминиевых сплавов (рисунок 1). Однако у них есть большой недостаток – они склонны к коррозии под напряжением. Основные легирующие элементы – от 1 до 9 % цинка (чаще всего от 4 до 6 %), от 1 до 3 % магния, а также, для некоторых сплавов – до 3,0 % меди, алюминий – все остальное. Эти сплавы упрочняются термической обработкой.

Важные области применения этих сплавов связаны с их высокой прочностью. Это – аэрокосмическая техника, военная техника и оборудование атомной энергетики. Кроме того, они имеют применение в строительстве, а также для изготовления спортивного инвентаря, например, лыжных палок и теннисных ракеток.

Рисунок 1 – Рейтинг прочности популярных алюминиевых сплавов

Технология изготовления

Как и традиционная методика создания бетона, в данном случае работы начинаются с обустройства опалубки. Далее в нее заливается раствор

Здесь важно отметить, что сама по себе смесь для бетонов предполагает включение компонентов с разными характеристиками. Существуют мелкозернистые растворы, а в некоторых случаях уместно добавлять щебень

Именно первый вариант без включения наполнителей с крупной фракцией позволяет получить качественный прозрачный бетон. Технология в части применения оптоволоконных нитей предусматривает в некотором роде армирование. От точности укладки волокон также зависит ключевая характеристика материала – способность обеспечения видимости. Еще одним принципиальным отличием от классического способа изготовления бетонов является необходимость доработки уже застывшего раствора. Во-первых, опалубочная форма освобождается, после чего можно разрезать монолит на отдельные блоки с нужной формой. Во-вторых, сформированный литракон тщательно полируется.

Бронированное стекло – история создания

В 1928 году немецкие химики создают новый материал, немедленно заинтересовавший авиаконструкторов – плексиглас. В 1935 году руководителю НИИ «Пластмасс» Сергею Ушакову удалось достать в Германии образец «гибкого стекла», советские ученые занялись его исследованием и разработкой технологии серийного производства. Спустя год производство органического стекла из полиметилметакрилата было начало на заводе «К-4» в Ленинграде. Одновременно были начаты эксперименты, направленные на создание бронированного стекла.

Закаленное стекло, созданное в 1929 году французской компанией SSG, в середине 30-х годов под названием «сталинит» выпускалось в СССР. Технология закалки заключалась в следующем – листы самого обычного силикатного стекла нагревались до температур в диапазоне от 600 до 720оС, т.е. выше температуры размягчения стекла. Затем лист стекла подвергался быстрому охлаждению – потоки холодного воздуха за несколько минут понижали его температуру до 350-450оС. Благодаря закалке стекло получало высокие прочностные свойства: сопротивляемость удару возрастала в 5-10 раз; прочность на изгиб – не менее чем в два раза; термостойкость – в три-четыре раза.

Однако, несмотря на высокую прочность, «сталинит» не годился для моллирования с целью формирования фонаря кабины самолета – закалка не позволяла его гнуть. Кроме того закаленное стекло содержит в себе значительное количество зон внутреннего напряжения, легкий удар по ним приводил к полному разрушению всего листа. «Сталинит» нельзя резать, обрабатывать и сверлить. Тогда советские конструкторы решили комбинировать пластичное оргстекло и «сталинит», превратив их недостатки в достоинство. Предварительно формованный фонарь самолета покрывался небольшими плитками из закаленного стекла, клеем служил поливинилбутираль.

Вхождение бывших советских республик в капитализм с началом 90-х годов резко повысило спрос на защиту бронированным стеклом автомашин инкассаторов и пунктов обмена валюты. Одновременно возникла потребность в «прозрачной броне» для легковых автомобилей бизнесменов. Поскольку производство настоящего бронестекла было дорогим, как и конечная продукция, ряд фирм наладили выпуск имитации бронированного стекла – это был триплекс довольно посредственного качества, полимеризация пленочного PVB выполнялось в ускоренном режиме, с применением ультрафиолетового облучения. Готовая продукция была способна выдержать пистолетную пулю с дистанции 5 метров, т.е. соответствовала лишь 2-му классу защиты (всего их шесть). Массивные бронированные стекла такого типа плохо выдерживали температурные перепады более +20 и ниже -22оС – уже через полгода слои триплекса частично расслаивались, их и без того невысокая прозрачность серьезно снижалась.

ПРИМЕНЕНИЕ

Украшение из алюминия

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость. Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем.
Когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III заказал алюминиевые пуговицы, а Менделееву в 1889 г. были подарены весы с чашами из золота и алюминия. Мода на ювелирные изделия из алюминия сразу прошла, когда появились новые технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий иногда используют в производстве бижутерии.

Алюминий (англ. Aluminium) – Al

Молекулярный вес	26.98 г/моль
Происхождение названия	от латинского alumen
IMA статус	утверждён в 1978

Виды пулестойкого стекла

Продукция классифицируется в зависимости от технологии изготовления. Заливные пуленепробиваемые стекла производятся склеиванием неорганических листов друг с другом специальной смолой. Полимеризация происходит под ультрафиолетовым излучением.

В пленочных конструкциях склеивание слоев осуществляется под воздействием высокой температуры и давления. Для соединения используется полимерная пленка толщиной 0,38–0,76 мм со сложной многослойной структурой и специальными свойствами. Простейшая конструкция этого типа — триплекс, в котором два слоя стекла соединены пулестойкой пленкой. При большом количестве слоев возможно применение особых огнестойких пленок или материалов с улучшенной тепло- и звукоизоляцией.

Для повышения прозрачности и прочности в производстве используются закаленные силикатные материалы — сталиниты. Их изготавливают на специальных закалочных установках с нагреванием до температуры размягчения и резким охлаждением. Температурный диапазон эксплуатации такого материала составляет от -150 до +300 °С. Толщина слоя — до 25 мм.

Пуленепробиваемое стекло с покрытием используется для отражения солнечного света или изменения светопропускной способности, улучшения способности к самоочистке. Для этого наносится один или несколько слоев неорганических составов.

Производство рамы и стеклопакета

Использование алюминиевого профиля является наиболее оптимальным вариантом при производстве огнеупорной рамы. Иногда используется сталь, которая также хорошо препятствует распространению огня, но такие конструкции будут иметь большой вес. Самым редким вариантом является дерево, специально пропитанное негорючим составом.

Высокая герметичность является отличительной чертой огнеупорных стеклопакетов. Благодаря этому во время возгорания воздух не пропускается вовнутрь помещения. Также стеклопакеты такого типа не лопаются под воздействием критических температур. Окна или двери балкона должны обеспечивать не только пожарную безопасность, но и нормально пропускать свет, держать тепло и подавлять шум.

Триплекс представляет собой несколько закаленных, склеенных между собой стекол. Склеивание происходит с использованием специальной пленки, прошедшей термическую обработку. Большим плюсом является то, что такое стекло не разбивается, если нарушена целостность. Осколки стекла в этом случае остаются на пленке. Также за счет того, что несколько слоев стекла закреплены на прочном каркасе, процесса деформации под воздействием критических температур не происходит.

Термореактивная пленка, которая располагается между слоями стекол, является разделителем. Она крепится в торцы стеклопакета при помощи герметика. Когда возникает очаг возгорания, происходит нагрев внешнего слоя стеклопакета в результате воздействия теплового излучения. Затем происходит расширение термореактивной пленки, в результате чего сухая смесь вспенивается, и пространство между слоями стекол оказывается заполнено. Это обеспечивает защиту от высоких температур. Продукты горения также не попадают внутрь окна.

Обычно такие огнестойкие окна устанавливаются для:

• помещений торговых центров и спортивных комплексов;
• аэропортов;
• заводских цехов;
• складских баз;
• кораблей и подводных лодок;
• военной техники.

В редких случаях их установка производится в медицинских учреждениях и жилых домах. Также уже несколько лет действует новый закон, согласно которому для таких окон допустима только глухая конструкция.