jueves, 6 de julio de 2017

EL ALUCINANTE VIAJE AL CENTRO DE UN IMPACTO EN EL PARABRISAS (PARTE I)

Explicamos cómo, cuándo, dónde y por qué se generan los impactos en un parabrisas. En la segunda parte de este estudio abordaremos lo que sucede tras el impacto y qué factores determinan que el cristal acabe rajándose por completo.

El Grupo Belron® tiene su propio departamento dedicado de investigación y desarrollo (Belron Technical) y, además, ha encargado numerosos estudios con diferentes universidades e institutos para tener el máximo conocimiento científico en esta materia.



 En Carglass somos especialistas en la reparación y sustitución de cristales de automóvil y por eso nos esforzamos en estudiar e investigar todos y cada uno de los aspectos relacionados con el daño o rotura de una luna. El Grupo Belron® tiene su propio departamento dedicado de investigación y desarrollo (Belron Technical) y, además, ha encargado numerosos estudios con diferentes universidades e institutos para tener el máximo conocimiento científico en esta materia y determinar qué factores inciden en todos el proceso de fractura de un vidrio.

Resumimos buena parte de todo lo aprendido en este alucinante viaje al centro de un impacto, cuya primera parte se centra en cómo se produce el daño al cristal. En la segunda parte abordaremos lo que sucede tras el impacto y qué factores determinan que el cristal acabe rajándose por completo.

¿Por qué se produce un impacto?

El asfalto no suele estar perfectamente limpio. Y eso que las carreteras se diseñan con caídas hacia los laterales, para que el agua fluya y se lleve restos de suciedad; y que los

vehículos, pasando a toda velocidad, actúan como barredoras por el aire que desplazan y el rodar de sus neumáticos.

De los muchos elementos depositados sobre el asfalto, o que caen de un vehículos de carga, los más peligrosos son los que alcanzan un tamaño y peso determinado, pues pueden convertirse en proyectiles cuando caen del camión o al salir escupidos del neumático del coche que nos precede. Los más frecuentes son restos procedentes de la gravilla usada en obras y de la propia descomposición del asfalto.

Es curioso cómo, tanto la construcción y reparación de carreteras, por toda la gravilla que se mueve en las obras; como su deficiente mantenimiento, provocan efectos similares. Un estudio reveló cómo la construcción de nuevas carreteras y las reparaciones llevadas a cabo por la Copa Mundial de Fútbol 2010 en Sudáfrica, provocó un notable aumento de parabrisas dañados.

De esta forma, las carreteras recién construidas, las viejas que se rompen, el reasfaltado de firmes en mal estado, el tránsito de camiones cerca de los extremos de la vía, los daños por inundaciones y corrimientos de tierra, o el derramamiento de material de obra; hacen que haya gravilla sobre el asfalto.

¿En qué zona de España se producen más impactos?

Carglass realizó un estudio con el RACC en el año 2009 para determinar la incidencia de daños en los parabrisas por comunidades autónomas. En él se observó que en las Comunidades Autónomas con mayor densidad de vehículos, la siniestralidad de los parabrisas tiene una cierta tendencia a ser inferior que en las de menor densidad. Una posible explicación es el mejor mantenimiento que reciben las vías con mayor circulación. Las Comunidades Autónomas que reciben más inversión por kilómetro de carretera tienen una siniestralidad de los parabrisas más baja.

También se observó una tendencia hacia el aumento de la siniestralidad de los parabrisas al disminuir la calidad del pavimento de las carreteras. En el momento de ese estudio. El promedio de siniestralidad de parabrisas en España se situaba en un 6%. La comunidad con mayor índice de siniestralidad era Castilla y León, con un 8,7%, mientras que Baleares se situaba al final de la lista, con un 1,9%.

¿Depende de la época del año?

En verano e invierno es cuando más parabrisas se rompen, pero esto es producido porque las temperaturas extremas y las diferencias térmicas generan grandes tensiones en los cristales, que si están dañados con un impacto, acaban rajándose; y porque esas condiciones también favorecen que un impacto crezca con mayor rapidez.

Hay muchos tipos de asfalto, dependiendo de sus propiedades. Por ejemplo, en el Reino Unido están empezando a utilizar uno diferente, porque el que se empleaba hasta ahora, comienza a derretirse a 50º de temperatura y con el calentamiento global estaban empezando a tener problemas en muchas zonas.

El asfalto se hiela en muchas zonas en invierno; y en verano se dilata con las altas temperaturas, lo que provoca que aparezcan grietas por las que se cuela el agua. El líquido elemento destruye el asfalto de dos maneras: al helarse en invierno, produciendo fracturas; y al filtrase por las capas subterráneas, provocando cavidades que pueden ceder ante la presión del paso de los vehículos.

La NASA sabe que una piedrecita puede desencadenar enormes fuerzas

Una pequeña piedrecita de poco más de un gramo de peso, puede desencadenar enormes fuerzas y acabar golpeando el parabrisas de nuestro coche, “hiriéndolo de muerte”. Al fin y al cabo, esa es una de las funciones para las que se inventó: proteger a los ocupantes del vehículo sin comprometer su visibilidad.

Y es que, con la suficiente velocidad, cualquier objeto puede ser como una bala. Que se lo pregunten a los astronautas de la Estación Espacial Internacional ISS, que vieron cómo un minúsculo resto de basura espacial provocó un impacto en una de las ventanas de la nave. Según la Agencia Espacial Europa (ESA), el objeto que provocó el impacto fue una escama de pintura o un fragmento de metal no más grande que unas milésimas de milímetro. Pero a una velocidad de 34.500 km/h, fue capaz de provocar un impacto de 7 milímetros de diámetro en un cristal ultrarresistente de cuatro capas de vidrio de borosilicato. A esas velocidades, un objeto mayor a un centímetro de diámetro atravesaría los escudos de protección de la ISS; y uno de 10 centímetros la destruiría por completo.

¿Y en qué parte del parabrisas?

Los estudios del Grupo Belron a nivel mundial reflejan que el mayor porcentaje de impactos se producen en el tercio inferior del parabrisas (un 56%) y en el tercio central (un 44%). No hay apenas diferencias entre los tercios izquierdo y derecho; y sí una pequeña ventaja en el tercio central, que recibe más impactos que la parte superior del parabrisas.

Los parabrisas de los vehículos modernos generalmente tienen alrededor de 5 milímetros de espesor (dos capas de 2 mm. y el laminado entre ellas, de un mm.). Cuando el objeto impacta en el cristal se genera una marca en forma de estrella, cada una es diferente en tamaño y orientación, pero siempre se compone de múltiples micro-grietas que irradian desde el centro, cada una de las cuales puede crecer y agrietarse aún más.

Aunque sea una pequeña piedra, la dinámica de un impacto en el parabrisas arroja unos datos impresionantes. Fernando Minaya, Asesor de FESVIAL y profesor en la Escuela Técnica Superior de ingeniería Civil de la Universidad Politécnica de Madrid, nos da algunos datos.

Imaginemos un supuesto en el que una piedra de 1,3 gramos de peso sale escupida del neumático de un camión a 30 km/h, impacta contra un coche que rueda a 120 km/h y la piedra se desintegra en el impacto. La brutal desaceleración que sufre el pequeño resto de gravilla sería del orden de 8 10^4 m/s2 (8000 g); y su fuerza F, de 11,2 kg/cm2. La piedra realizaría la misma fuerza sobre el coche, que el coche sobre ella, la diferencia es la deceleración, que es un casi un millón de veces mayor. Y es que la deceleración de la pequeña piedra, nada menos que 8.000 g, contrasta con la del coche, que apenas llega a 0,01 g.


Belron Technical está a punto de iniciar un estudio con el Instituto TRL y la Universidad de Swansea, para estudiar los diferentes tipos de gravilla con la que se construyen las carreteras en toda Europa y la dureza de esas piedras y los diferentes daños que producen, según su composición. Pero las leyes de la física ya nos dan muchos datos impactantes de las fuerzas que se generan cuando una pequeña piedra golpea un parabrisas.____

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