Как мы устраняем трещины и сколы на стекле автомобиля

Как мы устраняем трещины и сколы на стекле автомобиля? Пожалуй, давно пришло время написать статью про то, чем мы собственно занимаемся в 80% случаев из 100. Написать статью будет достаточно сложно.  Проблема в том, что большинство несвязанных с данной тематикой людей выделяют ремонт лобовых стекол в разряд тривиальных и без затейливых задач. Однако это крайне ошибочное мнение. И уместить тот огромный ворох информации, который обитает в данной тематике, будет невероятно сложно. Скорее всего, у меня выйдет описать в районе 20-30% от опыта в ремонте сколов и трещин на лобовом стекле.

Как устраняют сколы и трещины стекла автомобиля в “Ремстекло”

Можно сказать, что данного рода работа со стеклом – это нечто, что выделяет нас из общей массы. Так как все остальные видят в этом лишь дополнительный заработок и тратят на данную процедуру не более 40% своего времени. Мы же избрали иной путь и сделали ремонт автостекла в СПб нашим основным профилем работ.

Некоторые из наших мастеров имеют опыт более 10 лет. При этом процесс понимания стекла и работы с данным  аморфным веществом – нечто трансцендентное и не имеющее границ.

Хотел бы отметить: в данной статье мы рассматриваем и оцениваем скорее нюансы при ремонте трещин. Так как отремонтированные сколы имеют внутреннее напряжение, не сопоставимое с напряжением в любой трещине. Соответственно срок эксплуатации сколов может быть практически вечным, поэтому описывать их поведение не так интересно.

Какими бывают стекла и их физико-химические особенности

Рассмотрим некоторые факты о стекле, которые помогут понять насколько все же это сложный элемент в нашем с вами быту:

• Три́плекс(от лат. triplex — тройной) — многослойное стекло (два или более органических или силикатных стекла, склеенные между собой специальной полимерной плёнкой или фотоотверждаемой композицией, способной при ударе удерживать осколки). Как правило, изготавливается прессованием при нагреве.

• Предел прочности на сжатие для различных видов стекла  колеблется от 50 до 200 кгс/мм², например прочность оконного стекла 90—100 кгс/мм². Для сравнения можно указать, что прочность на сжатие чугуна 60—120, стали 200 кгс/мм².

• Теоретическая прочность стекла при растяжении — (10…12)•10³МПа. Практически же эта величина ниже в 200…300 раз и составляет от 30 до 60 МПа. Это объясняется тем, что в стекле имеются ослабленные участки (микронеоднородности, дефекты поверхности, внутренние напряжения). Чем больше размер стеклоизделий, тем вероятнее нали­чие таких участков. Примером зависимости прочности стекла от размера испытуемого изделия служит стеклянное волокно. У стекло­волокна диаметром 1…10 мкм прочность при растяжении 300…500 МПа, т. е. почти в 10 раз выше, чем у листового стекла. Сильно снижают прочность стекла на растяжение глубокие царапины; на этом основана резка стекла алмазом.

• Стекло – это структурно аморфное вещество,  атомы в котором имеют упорядоченное расположение лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между атомами. Но на более дальних дистанциях такого рода порядок в расположении атомов и молекул не поддерживается. Т.е.  можно сказать, что стекло не имеет какую-либо закономерность в расположении атомов на «дальних» дистанциях.

Состав стекла

Промышленные составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные и оптические стекла могут содержать более 10 компонентов. Очень часто производители экономят именно на этом аспекте, ведь конечный потребитель не увидит разницы, но при этом стекло уже не будет иметь так необходимые нам показатели прочности. Важно отметить, что физико-механические свойства стекла зависят от входящих в него оксидов. В общем виде можно отметить влияние главных составляющих стекла.

• Кремнезем SiO₂ – главная составная часть всех силикатных стекол; в обычных стеклах его концентрация составляет 70…73% по массе*. (* Здесь и далее все составы стекол приводятся в % по массе.) Он повышает вязкость и тугоплавкость стекломассы, улучшает химические и физические свойства стекла, повышает прочность, химическую и термическую стойкость, снижает плотность, температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), показатель светопреломления.
• Оксид алюминия Аl₂O₃ повышает тугоплавкость, вязкость и температуру размягчения, поверхностное натяжение расплава стекла, улучшает механические свойства, теплопроводность, химическую стойкость, снижает ТКЛР.
• Оксид бора В₂O₃ снижает температуру плавления, вязкость, поверхностное натяжение и склонность расплава стекла к кристаллизации и ТКЛР, увеличивает термо- и химическую стойкость, улучшает химические свойства.
• Оксиды щелочных металлов (Na₂O, К₂O, Li₂O) играют роль плавней, снижая температуру плавления стекольной шихты и вязкость расплава. В обычных стеклах концентрация их не превышает 14…15 %. Они повышают плотность, ТКЛР, диэлектрическую проницаемость и снижают химическую стойкость, электросопротивление стекла.
• Поташ К₂СO3 придает стеклу чистоту, блеск, прозрачность, увеличивая его светопреломление и применяется для производства лучших сортов стекла, в частности хрусталя – одного из видов стекла, используемого для высокохудожественных светильников.
• Оксиды СаО, МgO, ZnО и РbО повышают механическую прочность, химическую стойкость, показатель светопреломления стекла и улучшают внешний вид стеклоизделий.

Как мы устраняем трещины и сколы на стекле автомобиля и визуальные эффекты после ремонта:

Ремонтом трещины, скола лобового стекла признаётся заполнение их специальными полимерами с последующей полимеризацией ультрафиолетовым светом с длиной волны 365-395 НМ. Цель ремонта – восстановить прочность стекла и предотвратить дальнейшее его разрушение. Так как светопроницаемость полимера приближена к аналогичному параметру у стекла, при заполнении трещины наблюдается некоторый эффект по визуальному улучшению в месте деформации. Т.е. трещина становится менее заметной. Мелочь, а приятно. Однако к сожалению, кто бы Вам чего не обещал – полностью скрыть дефект и сделать трещину абсолютно невидимой не получится, так как это противоречит законам физики. Полимер имеет кристаллическую решетку, а стекло это аморфная среда и соответственно разница в преломлении света между двумя хотя и родственными, но все равно разными средами – будет заметна.

По опыту можно сказать, что если трещина горизонтальная и идет ниже центра оси зрения – она будет видна как царапина. Если трещина выше оси зрения или прямо у Вас перед глазами, то в 70 случаев из 100 – она будет видна, но в любом случае не так сильно как до ремонта. Аналогично можно сказать про любые вертикальные трещины, они также видны практически всегда.

Прочность ремонта и параметры, влияющие на его долговечность:

В целом, полимер способен выдерживать нагрузку от 17 до 20 кг на сантиметр. Т.е.  данный ремонт обеспечивает достаточно надежное соединение. К сожалению, у нас нет достоверных сведений о нагрузке, которую испытывает трещина во время эксплуатации авто. Но по опыту видно, что зачастую в момент инерции (торможение, удар, резкий разгон) – данная величина не намного, но превышает те самые 20 кг на см.  После достижения вышеупомянутой нагрузки, полимер начинает растягиваться и если нагрузка продолжает расти, никакой ремонт не выдержит такую эксплуатацию. Коэффициент максимального растяжения зависит от динамической вязкости используемого полимера и некоторых других параметров, чаще всего он варьируется от 70 до 130%.

Если обобщить и привести эту крайне скудную информацию к общему знаменателю, то получится, что если вы планируете резко тормозить – постарайтесь чтобы скорость зимой не превышала 80 км (летом 120) и при этом желательно не прогревать печкой стекло.

Особенности ремонта в зоне обдува печи

По поводу печки отдельный разговор. Если трещина находится в районе обдува и действие происходит в зимний период, то в 60% случаев лучше такое стекло поменять (ближе к весне). Так как она обеспечивает самые отвратительные условия для долгосрочной эксплуатации полимера. Во время движения, полимер путем растяжения гасит инерцию и вибрации. Зачастую нагрузки на полимер попадают в пиковые зоны, печка же является крайней каплей, триггером в этом процессе. Лобовое стекло как мы знаем, состоит из нескольких слоев: внутреннее стекло, затем прослойка пластика (ламинат) и внешнее стекло (которое как раз быстрее всего охлаждается встречным потоком холодного воздуха). Теплый же воздух внутри салона обеспечивает неравномерное расширение внутреннего стекла.  Расширяясь, оно как бы выдавливает более холодный и сжатый внешний уровень стекла, обеспечивая дополнительное расширение полимера. И если в определенный момент происходит резкий рывок – никакой ремонт не справится с такой нагрузкой. Поэтому крайне внимательно осматривайте зону обдува, увидев там малейший скол – ни в коем случае не включайте подачу теплого воздуха и незамедлительно обратитесь в мастерскую.

Ограничения при ремонте сколов и трещин на лобовом стекле:

Самое лучшее – это ремонт на стадии скола. Данный вид повреждений наиболее простой для ремонта и в будущем, в 95% случаев уже никак не беспокоит владельца авто.

Далее по вероятности благополучного исхода идут трещины до 10-15 см.

Каждый сантиметр трещины я обычно воспринимаю как 1% вероятности того, что в дальнейшем она разорвет полимер и проскочит дальше.  Как работает такая логика? Например: на большой скорости вы въезжаете в яму, именно в этот момент и срабатывают эти самые злополучные проценты. Каждый раз, когда вы запускаете какой-либо из негативных факторов (резкое торможение, скрученность кузова, неравномерный нагрев, удар и т.п.) происходит активация этой русской рулетки, при этом проценты от всех негативных моментов суммируются.

Если стекло дорогое, или владелец по каким-то иным причинам не хочет с ним расставаться – считаю целесообразным ремонт до 30-35 см (хотя бывали случаи и по 150 см, на авто стоимостью от 8 млн. рублей и выше, или в случае отсутствия альтернатив на рынке). При этом желательно чтобы трещина была прямая, не в зоне обдува печкой и сроком не более 1-2х дней.

Выбор полимеров для ремонта сколов и трещин на лобовом стекле:

Мы перепробовали достаточно большое количество разнообразных полимеров, где-то в диапазоне 12-15 фирм. Были, американские, европейские, китайские и отечественные разработки. В принципе не могу сказать, что разница колоссальна и долгосрочность ремонта зависит от цены и бренда полимера. Я бы так сказал, 30% зависит от полимера и 70% от мастера. В основном все различия заключаются в светопроницаемости и коэффициенте максимального растяжения (но разница в этом параметре не сильно скачет от бренда к бренду).

В последнее время мы используем отечественные разработки, так как у них есть замечательное свойство – они подогнаны под наши зимы и не боятся заморозки.

Большинство (90%) именитых европейских и американских фирм используют в своем составе элементы, которые вообще не переносят заморозку (и это кстати касается не только полимеров, но и например средств «антидождь»). В случае критического понижения температуры, на глаз вы никак не заметите брак у данного полимера, но его химический состав практически полностью утратит свои конечные свойства. Если в мастерской температура всегда положительна, то в момент транспортировки от завода до покупателя – одному богу известно.

Летом мы чаще всего пользуемся американскими полимерами, при этом обязательно уточнив дату изготовления. Зимой переходим на отечественные бренды.

Срок эксплуатации отремонтированного элемента:

Да, это действительно так. У данной процедуры есть свой срок годности. Если срок «распада» у стекла достигает 1000 лет и более, то полимерные структуры уже не могут похвастаться таким долголетием. Существует такое понятие как деструкция полимеров. Под ним понимается разрушение молекул полимеров под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и биологических факторов. Не будем углубляться в эту тематику (ее можно изучать бесконечно) и выделим основные и самые губительные факторы именно для нашей сферы работ. Иерархия по степени воздействия на полимеры:

• Механическая деструкция происходит при воздействии на твердые полимеры постоянных или переменных механических нагрузок или при перемешивании расплавов и растворов полимеров. Механическая деструкция происходит в том случае, когда энергия механических напряжений превышает энергию связей атомов в полимере
• Фотохимическая деструкция: под воздействием света происходит разрушение макромолекул полимера. Фотохимическая деструкция является радикально-цепным процессом, в полимере, помимо разрыва химических связей, происходят сшивание, образование двойных связей и свободных радикалов. Наиболее сильно фотохимическая деструкция происходит под воздействием ультрафиолетовых лучей. Однако в силу малой проникающей способности фотоизлучения, фотохимическая деструкция происходит преимущественно в поверхностных слоях полимера.
• При химической деструкции разрушение макромолекул полимера происходит в результате воздействии химических агентов. Такая деструкция характерна для многих гетероцепных полимеров, содержащих в основной цепи группы, способные к химическим превращениям. Химическую деструкцию различают в зависимости от действующего агента: окислительная (кислород), озонная, гидролитическая (одновременное воздействие воды и кислот или щелочей).

Достаточно обширная тема и для ее осознания нужно учитывать массу факторов, которые просто нереально освоить в рамках данной  статьи.

Исходя из вышесказанного, и на основании многолетнего опыта можно сказать, что средний срок жизни полимера внедренного в трещину на автомобильном стекле составляет в районе года. Хотя к нам достаточно часто приезжают люди, ремонт у которых держится от 2х и более лет. Данные экземпляры приносят массу информации для размышления.  Мы выделили несколько факторов, которые крайне положительно влияют на срок эксплуатации после ремонта лобового стекла.

• Общий пробег машины на момент обращения: не более 60-70 т.км.
• Поездки в основном в городских условиях.
• Неагрессивное/ спокойное вождение. Без резких торможений и ускорения.
• Отсутствие ДТП.
• Пробег в год: от 10-15 т.км
• Аккуратное обращение со стеклом во время мойки (без излишнего давления на отремонтированный фрагмент)
• Наличие теплого паркинга (защита от резких перепадов температуры и уф излучения)
• Прогрев лобового стекла преимущественно нитями обогрева.
• Отсутствие системы дистанционного прогрева авто.

Достаточно поверхностно, но можно сказать, что каждое из этих условий – это 3 месяца жизни полимерной структуры.

Итог: срок эксплуатации будет зависеть во многом от Вас.  От мастера, который делал вам стекло, требуется лишь грамотное заполнение полимером всех микротрещин и дефектов. По окончании ремонта крайне внимательно осмотрите поверхность отремонтированного стекла и проследите, чтобы по всей длине трещины не было воздушных вкраплений и пустот (предельно допустимая величина – 0,5мм).

Могу сказать следующее: ремонт трещины по большей части является отсрочкой от замены стекла. Насколько быстро наступит этот момент, зависит  на 40% от Вас, на 40% от профессионализма мастера и на 20% от качества полимера.