Fall gelöst! Diese kleinen schwarzen Punkte auf den Autoscheiben dienen tatsächlich dazu...

Wenn Sie im Auto sitzen und die Landschaft draußen genießen, ist Ihnen schon einmal der Kreis aus schwarzen Punkten auf der Windschutzscheibe des Autos aufgefallen? Diese Punkte mögen unbedeutend erscheinen, aber sie spielen eine wichtige Rolle für das Design und die Funktionalität eines Autos. Sie sind nicht nur Dekoration, sondern erfüllen auch viele praktische Funktionen.

Lassen Sie uns also darüber sprechen, wozu diese schwarzen Flecken an den Rändern von Autoglas heute dienen?

Was sind das für schwarze Flecken auf meinen Autoscheiben?

Viele Passagiere berühren diese unscheinbaren schwarzen Punkte möglicherweise aus Langeweile während der Fahrt. Ihre Oberfläche fühlt sich glatt an. Bei manchen Fahrzeugen sind möglicherweise sogar leicht erhabene schwarze Punkte tastbar, diese sind jedoch fest mit der Scheibe verbunden und lassen sich nur schwer ablösen.

Zusätzlich zu diesen kleinen schwarzen Punkten gibt es einen schwarzen Rand um die Autoscheibe. Diese kreisförmigen Ränder, auch Zierkanten oder Blumenpunkte genannt, bestehen aus einem keramikähnlichen Material und werden durch Siebdruck und Hochtemperatur-Sinterverfahren fest mit dem Glas verbunden . Bevor wir über die Rolle der kleinen schwarzen Punkte sprechen, wollen wir zunächst die Rolle dieser schwarzen Ränder verstehen.

Der schwarze Rand in der Reihe unter den schwarzen Punkten. Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

In alten Filmen und auf alten Fotos können wir sehen, dass die Windschutzscheiben früherer Autos keine schwarzen Rahmen, sondern Metallrahmen hatten. Die Windschutzscheiben der Autos dieser Zeit waren normalerweise flach. Etwa in den 1950er und 1960er Jahren kamen gewölbte Windschutzscheiben auf . Mit dieser Änderung hat sich auch die Art und Weise der Befestigung von Windschutzscheiben geändert. Der Übergang von der Befestigung mit Metallteilen zur Befestigung und Abdichtung mit Klebstoff erfolgt schrittweise .

Dieser Übergang brachte einige Herausforderungen mit sich: Erstens, wie kann sichergestellt werden, dass das Glas fest an der Karosserie haftet? zweitens, wie die langfristige Stabilität und Haltbarkeit des Klebers gewährleistet werden kann. Das Aufkommen schwarzer Ränder löst diese Probleme. Da die glatte Glasoberfläche die Haftung von Klebstoff nicht begünstigt, sorgt die raue Textur des schwarzen Rahmens für eine bessere Haftung des Klebstoffs .

Darüber hinaus sind viele organische Materialien, einschließlich häufig verwendeter Polyurethan-Dichtstoffe, anfällig für Schäden durch UV-Strahlen und der schwarze Rand dient als Sonnenschutz. Gleichzeitig wird der Kleber, mit dem das Glas befestigt ist, geschickt abgedeckt, sodass der Kleber nicht direkt dem Sichtfeld ausgesetzt ist und die Gesamtästhetik des Autos verbessert wird.

Manche Leute fragen sich vielleicht: Wenn die schwarzen Ränder diese Funktion bereits haben, warum müssen wir dann noch kleine schwarze Punkte entwerfen?

Diese schwarzen Flecken auf der Windschutzscheibe

Wofür wird es angewendet?

Da die Glasfenster eines Autos auf Metallfensterrahmen montiert sind, sind die Kanten des Glases eng mit den Metallrahmen verbunden. An einem heißen Sommertag kommt es bei Metallrahmen und Glas, die direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, zu unterschiedlich starken Temperaturanstiegen.

Glas absorbiert relativ wenig Wärme, während Metallrahmen mehr Wärme absorbieren, was zu einer relativ niedrigen Temperatur in der Mitte des Fensterglases und einer höheren Temperatur an den Rändern und im Kontakt mit dem Metallrahmen führt, wodurch ein Temperaturgradient im Inneren des Glases entsteht.

Da sich Gegenstände bei Erwärmung ausdehnen, dehnen sich außerdem sowohl Glas- als auch Metallrahmen bei steigender Temperatur entsprechend aus. Obwohl sich das Glas nicht so stark ausdehnt wie der Metallrahmen, muss das Glas in dem Bereich, in dem der Metallrahmen aufliegt, nicht nur seine eigene Wärmeausdehnung bewältigen, sondern wird auch durch die Ausdehnung des Metallrahmens gezogen.

Diese Doppelwirkung kann zu lokalen Verformungen des Glases führen. In der Nähe des Verformungsbereichs werden zwischen dem Rand und der Mitte des Glases wechselwirkende innere Spannungen erzeugt, d. h. der Randbereich übt eine Kraft nach innen aus, während der Mittenbereich eine Kraft nach außen ausübt. Wirkt diese innere Spannung auf eine kleinere Fläche, ist ihre Wirkung konzentrierter. Wenn die Wechselwirkungskraft im Glas einen bestimmten Wert erreicht, kann es zur Explosion des Glases kommen.

Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

Um dies zu verhindern, haben Techniker diese Schicht aus kleinen schwarzen Punkten am Rand der Autoscheibe entwickelt. Da Schwarz eine höhere Fähigkeit zur Wärmeabsorption besitzt, ist die Temperatur von Bereichen mit einem höheren Anteil schwarzer Elemente bei direkter Sonneneinstrahlung relativ höher. Diese schwarzen Flecken am Rand der Autoscheibe sind unterschiedlich groß und weisen eine unterschiedliche Dichteverteilung auf. Je näher am Glasrand, desto größer sind die schwarzen Flecken und desto mehr Wärme nehmen sie auf; Und je näher sie sich an der Glasmitte befinden, desto kleiner sind die schwarzen Flecken und desto weniger Wärme nehmen sie auf.

Durch diese Konstruktion wird die Temperaturgradientenverteilung innerhalb der Autoscheibe größer, der Umfang der inneren Spannungen wird ebenfalls erweitert und die erzeugte Spannungswirkung wird entsprechend abgeschwächt. Eine solche Übergangsschicht trägt dazu bei, die durch Temperaturunterschiede verursachte innere Spannungskonzentration zu verringern und verringert dadurch das Risiko einer Selbstexplosion des Glases.

Die kleinen schwarzen Punkte können auch visuelle Verzerrungen vermeiden

Die kleinen schwarzen Punkte verringern nicht nur das Risiko einer Selbstexplosion des Glases, sondern können auch optische Verzerrungen vermeiden. Beim Blick auf die Fensterrahmen fällt auf, dass die Farbverlaufspunkte bzw. das Gittermuster optisch einen weichen Übergang schaffen, sodass der schwarze Rahmen nicht zu hart wirkt. Und außerhalb unserer Sicht schützen diese Muster still und leise die Sicherheit von Fahrern und Passagieren.

Diese Angelegenheit muss mit der Herstellung der Windschutzscheibe des Autos beginnen. Die Frontscheibe eines Autos weist in der Regel eine spezielle Krümmung auf, die durch einen Formgebungsprozess bei hohen Temperaturen von über 700 °C erreicht wird. Bei der Glasformung erwärmt sich der schwarze Rahmen aufgrund seiner Materialeigenschaften schneller, während sich das Glas vergleichsweise langsam erwärmt. Dieser drastische Temperaturunterschied zwischen der schwarzen Kante und dem Glas kann zu Veränderungen der optischen Eigenschaften des Glases führen und zu optischen Verzerrungen führen , die die Sicht des Fahrers beeinträchtigen und das Fahrrisiko erhöhen können.

Formgebungsprozess für Autowindschutzscheiben

Um dieses Problem zu lösen, haben Techniker im Übergangsbereich zwischen dem schwarzen Rand und dem Glas ein Punktmuster mit Farbverlauf entworfen. Diese Muster tragen dazu bei, die Wärme gleichmäßiger in die Mitte des Glases zu übertragen, wodurch die durch Temperaturunterschiede verursachte visuelle Verzerrung verringert wird , dem Fahrer eine klare Sicht gewährleistet und die Fahrsicherheit verbessert wird. Durch diese raffinierte Konstruktion wirkt der Fensterrahmen nicht nur optisch harmonischer, sondern spielt auch eine wichtige Rolle in der Funktionalität.

Planung und Produktion

Quelle: Wie Popular Science (ID: lxkp_cstam)

Autor: Ruffy

Herausgeber: Yinuo

Korrekturgelesen von Xu Lai und Lin Lin

Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek

Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen