Vidrio: Composición, características, tipos, identificación de lunas y su uso en automoción.

El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el hombre. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.

El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500 °C de arena de sílice (SiO₂), carbonato de sodio (Na₂CO₃) y caliza (CaCO₃).

El término "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo (sus moléculas no están dispuestas de forma regular) y no un sólido cristalino.

El vidrio común o vidrio base, también denominado vidrio de silicato sodocálcico, está compuesto por:
Sílice (SiO2), material vitrificante De 69 a 74%
Óxido de Sodio (Na2O), fúndente De 12 a 16%
Óxido de calcio (CaO), estabilizante De 5 a 12%
Óxido de magnesio (MgO) De 0 a 6%
Óxido de aluminio (Al2O3) De 0 a 3%
Además de estos componentes, el vidrio plano puede contener también pequeñas cantidades de otras sustancias.
Características mecánicas
Durante su uso el vidrio puede estar sometido a esfuerzos mecánicos de diferente tipo: tracción, compresión, torsión, impacto y penetración. El comportamiento del vidrio bajo estos esfuerzos depende de varios
factores, entre los que se encuentran la rigidez de los enlaces entre las moléculas que lo constituyen y principalmente, el estado de su superficie.
En la superficie del vidrio existen fisuras microscópicas que actúan como lugares de concentración de las tensiones mecánicas y en consecuencia, como centros de iniciación de posibles fracturas. Debido a la imposibilidad
de eliminar estos defectos microscópicos, la resistencia mecánica real del vidrio está muy por debajo de su resistencia teórica.
Otra de las consecuencias de estas microfisuras superficiales es que la resistencia a la compresión de un vidrio es mucho más elevada que la resistencia a la tracción, por lo que un vidrio rompe siempre a tracción. No es posible dar un valor preciso de la resistencia a tracción, ya que el valor característico de esta resistencia mecánica está asociado con el estado de la superficie y le influye de manera notable la duración de la aplicación de la carga.
Los ensayos proporcionan los siguientes resultados:
Resistencia a la compresión.
La resistencia del vidrio a la compresión es muy elevada (10.000 kg / cm2), por lo que en sus aplicaciones normales es prácticamente imposible la rotura del vidrio por compresión.
Resistencia a la tracción.
La resistencia a la tracción para el vidrio recocido es del orden de 400 kg /  cm2; para el vidrio templado es del orden de 1.000 kg / cm2 (dos veces y media superior).
Resistencia a la flexión.
Cuando un vidrio esta trabajando a flexión, tiene una cara sometida a tracción y la otra a compresión. La resistencia a la rotura por flexión será: Para un vidrio recocido sin defectos visibles, del orden de 400 kg / cm2
Para un vidrio templado, del orden de 1.000 kg / cm2
Densidad.
La densidad del vidrio es de 2,5 g / cm3, lo que supone para un vidrio plano, una masa de 2,5 kg / m2 y
mm de espesor.
Dureza.
La dureza del vidrio (su resistencia al rayado) es de 6,5 en la escala de MOHS, lo que representa una dureza ligeramente inferior a la del cuarzo.
Elasticidad.
Módulo de Young "E"
Es el coeficiente que relaciona el alargamiento DL que experimenta una barra de vidrio de longitud L y sección
S sometida a una fuerza de tracción F.
F / S = E. ( DL / L)
Para el vidrio común: E = 7. 1010 . Pa
Coeficiente de Poisson "m"
Es la relación entre la deformación lateral (contracción) y la longitud (alargamiento) cuando se aplica al
vidrio un esfuerzo de tracción.
Para el vidrio común: m = 0,22.
 Características térmicas
A. Las propiedades térmicas del vidrio se pueden describir por tres constantes intrínsecas al material:
Calor específico"C".
Es la cantidad de calor necesaria para elevar 1º C la temperatura de 1 kg de material.
Conductividad térmica "l".
Cantidad de calor que atraviesa por m2 y hora, una pared de caras paralelas
y de un metro de espesor cuando entre sus caras se establece una diferencia
de temperaturas de 1º C.
Para el vidrio:
l = 1. W. (m . K)
Tipos de Vidrio

• Templados: Se fabrica a partir de una lamina de vidrio a la que se somete un proceso de templado mediante el cual se comprime fuertemente la superficie para que adquiera una elevada resistencia mecánica. Lo unico malo es que en caso de rotura se fragmenta en multitud de trozos pequeños, por lo cual se usa solo en las lunetas laterales.
• Laminado: Este se fabrica a partir de dos laminas de vidrio, pegadas fuertemente a una lamina intermedia de material plastico PVB (polivinilbutiral), que posee un alto grado de elasticidad. En caso de rotura, la luna no cede, pues los fragmentos quedan adheridos al plastico, aportando una grandisima seguridad. Ademas, estos vidrios pueden incorporar elementos como circuitos serigrafiados para la luneta termica o la antena. En la actualidad tambien incorporan serigrafia para mantener el adhesivo a salvo de la radiacion, el sensor de lluvia, el sekuriflex, que cumple la misma funcion que la lamina intermedia, evitar que entren los cristales en caso de rotura, el Embasse, que es una pieza en la que se acopla en el retrovisor.

Identificación de lunas: Los vidrios forman parte de la estructura de la carrocería y tienen una incidencia directa sobre la seguridad activa y pasiva del vehículo. Para su homologación, deben ser sometidos a una serie de pruebas y ensayos muy rigurosos que, en el caso de la Unión Europea, están regulados por la irectiva 92/22/CEE y la actualizada 2001/92. Según las especificaciones generales de esta normativa, todos los vidrios, y en especial los parabrisas, deben cumplir una serie de requisitos. Entre otros:

• Reducir al máximo las lesiones a los ocupantes en caso de rotura.
• Soportar los esfuerzos y tensiones que se
• puedan producir durante la conducción.
• Soportar las agresiones de productos químicos.
• Presentar una transparencia determinada, que permita una visión perfecta, sin distorsionar objetos ni confundir los colores. 

En caso de rotura de la luna parabrisas, el conductor debe seguir viendo con suficiente claridad. Para garantizar que los vidrios utilizados cumplen con los preceptos de seguridad activa y pasiva requeridos, deben realizarse una serie de pruebas y ensayos establecidos por el Reglamento nº 43, directiva 92/22 CEE. Algunas de las pruebas y ensayos son los siguientes:

• Ensayo de fragmentación.
• Prueba de resistencia mecánica.
• Prueba de resistencia al medio ambiente.
• Prueba de cualidades ópticas.
• Prueba de comportamiento en caso de
• choque con la cabeza.
• Prueba de resistencia a los agentes químicos.
• 
  

Una vez homologado el vidrio, ha adquirido la conformidad del Reglamento nº 43 y debe llevar la marca de homologación, que será legible, indeleble y situada en una zona visible. Esta marca se compone de una serie  de símbolos y códigos exigidos por el citado reglamento y otras informaciones complementarias requeridas por el fabricante del vehículo o del vidrio. Marca de homologación, según Reglamento nº 43
Todo tipo de vidrio llevará impresa, dentro de un círculo de 8 mm de diámetro, la letra mayúscula “E”, seguida de un número distintivo correspondiente al país que ha expedido la homologación.
Tipo y número de homologación
El tipo de homologación aparecerá indicado por el número 43, seguido de una R
(43R), que indica que está homologado de
conformidad con el Reglamento nº 43.
A continuación, y separado por un guión, se asignará el número de homologación correspondiente a cada tipo de cristal.
Tipo de vidrio
Junto a la marca de homologación, se colocará un símbolo que indica el tipo de vidrio.
Información complementaria
Esta información no es obligatoria pero sí resulta de interés, bien por requerimientos del fabricante del vehículo o del vidrio.

Identificación del fabricante del vehículo:
Como norma general, los fabricantes de automóviles establecen, de acuerdo con el fabricante del vidrio, la forma y modo en que han de quedar identificadas las lunas con el nombre o logotipo.
Fecha de fabricación del vidrio:
Los fabricantes disponen de normas internas de marcado de la fecha de fabricación del vidrio, sin que exista una codificación universal establecida. La interpretación de la fecha de fabricación  para los principales fabricantes de vidrio es
la siguiente:
• Identificación del año de fabricación.
Normalmente, se suelen presentar las
siguientes posibilidades:
- Empleo del número que alude a la
última cifra del año de fabricación.
- Empleo de estrellas, cuyo número
corresponderá con la última cifra del
año de fabricación.
• Identificación del mes de fabricación.
Suele indicarse mediante puntos, junto
al año de fabricación

HOMOLOGACIONES PARA EL EXTRANJERO
En Europa, los fabricantes de vidrio, además de homologar las lunas en un país
determinado, suelen hacerlo, por extensión, en las diferentes partes del mundo en
que se van a comercializar. Las que incorporan son las de Estados Unidos y China,