摘要 汽車行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了許多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，其關(guān)系相輔相成，如汽車安全玻璃行業(yè)。隨著汽車輕量化和安全性要求的提高及標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，人們對車輛美觀的追求，車用安全玻璃的量越來越大。近十幾年來，通過引進(jìn)、合資合作、技術(shù)改造等手段和方式，我國汽車安全玻璃生產(chǎn)制造水平有了較大的提高和發(fā)展，已基本上滿足了國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展的需求，并較大規(guī)模地進(jìn)入國外汽車維修市場，但高質(zhì)量的玻璃生產(chǎn)同國外仍有較大差距。文中介紹了汽車安全玻璃發(fā)展的歷史及我國的現(xiàn)狀，并對其材料、品種、規(guī)格、性能及發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞 汽車 安全玻璃 現(xiàn)狀 問題 發(fā)展趨勢
１ 目的和意義
車用安全玻璃是汽車車身的重要用材之一，在較長的一段時(shí)間，還不可能用其它材料來取代。而且隨著汽車工業(yè)，特別是轎車工業(yè)的發(fā)展，安全玻璃的平均使用面積有不斷增加的趨勢。５０年代平均每輛汽車用量為２．２ｍ２，６０年代為２．４ｍ２，７０年代為２．８ｍ２，８０年代為３．４ｍ２，９０年代３．９ｍ２。與此同時(shí)，安全玻璃占車自重的比重由１９７０年的２．７％增加到目前的３．５％，今后還保持不斷增加的趨勢。美國就曾設(shè)計(jì)了一種概念車，玻璃幾乎占整個(gè)車身的一半。１９９４年北京汽車展上，日產(chǎn)汽車公司展出了１輛全玻璃頂篷的新概念車。
現(xiàn)代汽車對安全玻璃有以下４個(gè)方面的要求：
�。保┌踩阅�。包括：抗沖擊性、耐磨性、抗穿透性、耐熱性、人頭模型沖擊透光度、光畸變、副像偏離、耐輻射性及耐濕性等；
�。玻┩庑蚊烙^；
�。常┕�(jié)能。指輕量化，以達(dá)到降低油耗或減少空調(diào)費(fèi)用；
�。矗└郊忧しN特有的先進(jìn)功能以追求舒適方便的汽車生活。
隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，安全玻璃生產(chǎn)配套發(fā)展較快，但在配套過程中，也存在許多問題。主要是在質(zhì)量上不能完全達(dá)到國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別是我國轎車用玻璃，無論在外觀質(zhì)量、光學(xué)性能、機(jī)械強(qiáng)度，還是在耐環(huán)境穩(wěn)定性等方面，都存在一定的差距。品種少、生產(chǎn)能耗高、生產(chǎn)過程的機(jī)械自動(dòng)化程度低及成品率低等也造成成本高、價(jià)格貴。
目前，有些汽車廠特別是轎車廠每年不得不花費(fèi)大量的外匯從國外進(jìn)口安全玻璃。按照我國汽車行業(yè)規(guī)劃要求，從現(xiàn)在到２０１０年汽車工業(yè)將是一個(gè)高速發(fā)展的階段，為達(dá)到規(guī)劃綱領(lǐng)，開展國產(chǎn)安全玻璃的研究和發(fā)展，是十分必要的。
�。病猬F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
�。玻薄馄囉貌ＡОl(fā)展概況和趨勢
當(dāng)今世界各發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的汽車，其風(fēng)擋玻璃和門窗玻璃均已采用安全玻璃。這種由無機(jī)硅酸鹽平板玻璃原片經(jīng)過鋼化處理，或者與其他材料復(fù)合加工而成的安全玻璃，除了具有平板玻璃的各種優(yōu)點(diǎn)外，還大大地提高了機(jī)械強(qiáng)度和耐熱震性能，是汽車風(fēng)擋玻璃的理想材料。從２０世紀(jì)初，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和社會進(jìn)步的需要、在質(zhì)量、形狀進(jìn)程用途方面不斷發(fā)展變化。鋼化玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)方法由美國人于１８７４年發(fā)明，法國的圣各本高速和美國特力普立可公司在２０年代用于工業(yè)生產(chǎn)。直到４０年代為止，汽車風(fēng)擋玻璃均為２塊平面鋼化玻璃，厚度為６ｍｍ。１９１０年美國特力普立可公司正式開始生產(chǎn)夾層玻璃。美國的皮資寶公司于１９２７年開始生產(chǎn)夾層玻璃，日本巖城硝子公司于１９２２年研制出３層夾層玻璃。
�。担澳甏鷮�(shí)，美國最先采用曲面鋼化玻璃做為汽乍前風(fēng)擋玻璃。由于其優(yōu)良的品質(zhì)，很快推廣到世界各地�，F(xiàn)在國外生產(chǎn)的汽車，無論是轎車還是卡車，前風(fēng)擋玻璃基本采用整塊曲面玻璃。隨著主要發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車產(chǎn)量和行駛速度都大大提高，車禍也隨之增多。為此美國和德國于６０年代中期研制出—種高穿透性夾層玻璃（ＨＲＰ夾層玻璃），其抗沖擊強(qiáng)度比普通鋼化玻璃高３倍。美國自１９６８年規(guī)定汽車前風(fēng)擋玻璃必須使用ＨＲＰ夾層玻璃后，幾乎再未發(fā)生吊首事故，稍后，區(qū)域鋼化玻璃問世，從而有效地避免了個(gè)鋼化玻璃囚車禍破碎后，擋住司機(jī)視線而造成第２次車禍的發(fā)生。日本從１９５６年起要求汽車前風(fēng)擋必須使用區(qū)域鋼化玻璃；１９７４年要求使用ＨＲＰ、標(biāo)準(zhǔn)夾層和區(qū)域鋼化３種安全玻璃。１９７６年前風(fēng)擋８０％為區(qū)域鋼化玻璃，２０％為夾層玻璃。進(jìn)入７０年代，汽車玻璃有了新的發(fā)展。在保證安全性的前提下，不斷追求多用途和外觀美觀的成品。出現(xiàn)了印刷陶瓷電性玻璃；吸熱鋼化玻璃及著色鋼化玻璃導(dǎo)電膜夾層玻璃等；同時(shí)為減輕司機(jī)眼睛疲勞，汽車玻璃的顏色也隨之發(fā)生變化，由五色透明為主，轉(zhuǎn)為青銅色和藍(lán)色等。
隨著車型設(shè)計(jì)手段的逐步科學(xué)化，結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)，現(xiàn)在汽車開始大量使用曲面、彎曲和強(qiáng)彎曲玻璃。汽車的前窗傾斜度減少，后窗的高度不斷增加，以節(jié)約能源為目的汽車玻璃向輕量化發(fā)展。追求量輕板薄，原先使用的６ｍｍ厚的鋼化玻璃已減至３．５－３ｍｍ；夾層玻璃厚度由６ｍｍ減為４．７ｍｍ；許多國家已開始采用４ｍｍ厚的夾層玻璃。總之，目前的汽車玻璃具有安全、美觀、多功能及輕而薄的特點(diǎn)。
�。玻仓袊嚥ＡУ陌l(fā)展概況
在我國玻璃工業(yè)由于起步晚、發(fā)展慢，在品種、規(guī)格、質(zhì)量和數(shù)量等方面存在許多問題。例如具安全性，因玻璃破碎而造成人員傷亡事故很多。國家于１９８７年頒布了“汽車用安全玻璃國家標(biāo)準(zhǔn)”，自１９８９年７月起執(zhí)行，從即日起汽車風(fēng)擋玻璃必須使用安全玻璃，這標(biāo)志著國產(chǎn)汽車玻璃將全面更新。
我國從１９５２年開始研究鋼化玻璃，１９５５年第１臺吊掛式平鋼化玻璃電爐在上海耀華玻璃廠投產(chǎn)。１９８８年在垂直吊掛設(shè)備上生產(chǎn)厚度為３．５－４ｍｍ的平鋼化玻璃在天津正式生產(chǎn)，１９８９年彎曲區(qū)域鋼化玻璃研究成功并在廣東順德投產(chǎn)。改革開放以來，我國汽車玻璃生產(chǎn)發(fā)展迅速，１９８２年全國只有１７家生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)量不足２００萬ｍ２�，F(xiàn)在已有１５０多家生產(chǎn)廠家，鋼化玻璃年生產(chǎn)能力為１６００萬ｍ２。其中引進(jìn)生產(chǎn)線２３條，生產(chǎn)能力８００萬ｍ２，夾層玻璃生產(chǎn)能力為３００萬ｍ２，其中引進(jìn)的膠片法生產(chǎn)線１３條，國產(chǎn)膠片法生產(chǎn)線１７條，生產(chǎn)能力約２７０萬ｍ２。１９９３年全國鋼化玻璃產(chǎn)量為１０００萬ｍ２，夾層玻璃為１００萬ｍ２，其中也包括建筑用鋼化玻璃和夾層玻璃的產(chǎn)量。１９９０年國家對安全玻璃實(shí)施安全認(rèn)證管理以來，已有４７家企業(yè)的１９１５種不同規(guī)格型號的汽車安全玻璃產(chǎn)品通過認(rèn)證，生產(chǎn)能力為８００萬ｍ２。
隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，高速公路和高等級公路發(fā)展很快，對汽車玻璃的要求也越來越高。特別是引進(jìn)車型用的玻璃，如奧迪、桑塔納、切諾基及雪鐵龍等除了一般性安全要求外，對玻璃的裝飾邊、邊部應(yīng)力及遮陽帶等都有一系列嚴(yán)格的要求。首先從汽車安全安全玻璃的種類而言，我國只有２種：夾層玻璃和鋼化玻璃（含區(qū)域鋼化玻璃），而國外還有玻璃塑料、雙層中空玻璃、電熱前風(fēng)擋玻璃及防彈玻璃等。另外國外的新產(chǎn)品有調(diào)光玻璃、憎水玻璃、屏顯風(fēng)擋玻璃、帶電視天線的夾層玻璃、太陽能電池車頂棚玻璃及自潔玻璃等；其次從生產(chǎn)技術(shù)而言，雖然已引進(jìn)了多條夾層玻璃生產(chǎn)線和鋼化玻璃生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)控制，但還有一些先進(jìn)技術(shù)沒有引進(jìn)，且多數(shù)是重復(fù)引進(jìn)。如夾層技術(shù)幾乎是ＴＡＭＧＬＡＳＳ的技術(shù)。這種技術(shù)為８０年代初的先進(jìn)技術(shù)，后被ＬＯＦ公司的技術(shù)所取代。其原因是技術(shù)熱彎能耗高效率低，而ＬＯＦ的技術(shù)應(yīng)用熱壓成型，效率高能耗少。如鋼化玻璃生產(chǎn)技術(shù)，國外有立式模壓鋼化法、新重力法、水平輥道鋼化法及煤氣爐法。除煤氣爐法外，其他國內(nèi)都有弓１進(jìn)，日本的三大硝子都有氣墊法生產(chǎn)線，效益高，主要用于生產(chǎn)汽車側(cè)窗鋼化玻璃，平均每６ｓ就生產(chǎn)１塊玻璃，質(zhì)量也很好。美國福特和ＰＰＧ公司也有氣墊法生產(chǎn)線，更換品種十分方便，只用２ｈ更換床面即可。
為了節(jié)能，國外都力求實(shí)現(xiàn)汽車玻璃的輕量化，鋼化玻璃厚度由６－５－４－３．５－３．１ｍｍ。我國現(xiàn)有４個(gè)廠可生產(chǎn)３．１ｍｍ厚的鋼化玻璃，夾層玻璃也由３＋３－２．５＋２．５－２．３＋２．３－２＋２ｍｍ。為了減少汽車行駛時(shí)的空氣阻力，前窗玻璃安裝角由９０－６０－４５－４０－３５－３０－２６°。
現(xiàn)代化的都市節(jié)奏明顯加快，為了提高工作效率，節(jié)約時(shí)間，許多人開始在汽車上辦公。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國外不少人一生中有１／１０～１／１５的時(shí)間在汽車上渡過。因此人們?yōu)榱俗非笫孢m方便的汽車生活上下功夫，車內(nèi)電視的出現(xiàn)和車載傳真都要求玻璃具有接受電波的性能，從而出現(xiàn)了夾天線的汽車風(fēng)擋玻璃。特別是長途旅行汽車，安裝車內(nèi)電視可起到緩解旅客疲勞的作用。日本的中央硝子公司已能制造接收衛(wèi)星電視節(jié)日的風(fēng)擋玻璃。
３ 玻璃工業(yè)發(fā)展過程中存在的問題
從我國玻璃工業(yè)生產(chǎn)和為了汽車工業(yè)配套方面，尚存在不少問題。
３．１ 生產(chǎn)方面
�。保┰谫|(zhì)量上不能完全達(dá)到國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，無論在外觀質(zhì)量、光學(xué)性能、機(jī)械強(qiáng)度，還是在耐環(huán)境穩(wěn)定性等方面，都存在—定的差距。
�。玻┢贩N少。國內(nèi)已有夾層玻璃和鋼化玻璃２個(gè)品種，而國外品種規(guī)格較多。
�。常┠芎母摺Ｉa(chǎn)相同規(guī)格的安全玻璃能耗比國外高一倍。如平鋼化玻璃國內(nèi)能耗為１１—１３ｋＷ·ｈ／ｍ２，而國外為４．５－６ｋＷｈ·／ｍ２。
�。矗┥a(chǎn)過程的機(jī)械自動(dòng)化程度低。國外已普遍采用電腦控制各種玻璃深加工機(jī)械設(shè)備，芬蘭已研制成功無模具彎鋼化玻璃生產(chǎn)線。
�。担┮M(jìn)線的零部件的國產(chǎn)化尚未解決。因?yàn)橐M(jìn)生產(chǎn)線采用計(jì)算機(jī)控制，我國一般老的安全玻璃生產(chǎn)企業(yè)人員素質(zhì)水平不能達(dá)到維修和準(zhǔn)確使用的程度。一旦機(jī)件損壞就得向國外購買，因此必須加強(qiáng)引進(jìn)生產(chǎn)線零件的消化吸收。
６）成品率低，造成成本高，價(jià)格貴。
�。罚┰牧瞎⿷�(yīng)目前不得不依賴進(jìn)口。如夾層玻璃用的ＰＶＢ高穿透性膠片國內(nèi)尚不能生產(chǎn)。另外，高質(zhì)量的浮法玻璃國內(nèi)也很緊張。
３．２ 配套方面
�。保┪覈钠囓囆投啵可�，規(guī)格多。而國外每種車型的批量都較大，因而每種規(guī)格的玻璃基本上都有專用生產(chǎn)線，適用于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。如從美國ＧＬＡＳＳＴＯＣＨ公司引進(jìn)的平彎鋼化玻璃生產(chǎn)線一套模具就要７萬美元。而我國的汽車生產(chǎn)：同國外正好相反，采用這種方法生產(chǎn)很不經(jīng)濟(jì)，制作模具需花費(fèi)大量外匯。
�。玻┪覈钠嚥ＡЫ^大多數(shù)是彎型的，而引進(jìn)的鋼化生產(chǎn)線大多數(shù)只能生產(chǎn)平型的鋼化玻璃，且生產(chǎn)能力很大達(dá)４５－６０萬ｍ２／ａ。從而造成了生產(chǎn)線開工不足，經(jīng)濟(jì)效益低下。必須通過技術(shù)改造，使之同時(shí)能生產(chǎn)鋼化和彎鋼化玻璃。
�。常榻档驼嚨膬r(jià)格，玻璃產(chǎn)品的價(jià)格也應(yīng)隨著技術(shù)改造和生產(chǎn)批量的加大，逐步降低，使汽車工業(yè)可以承受。
由此可見，我國的汽車玻璃行業(yè)無論是品種上、生產(chǎn)技術(shù)上還是在新產(chǎn)品的研究開發(fā)上，與國外有著較大差距。所以今后要進(jìn)行廣泛深入的研究，以研究新產(chǎn)品及新技術(shù)為主，推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，以滿足我國汽車工業(yè)迅速發(fā)展的要求。
�。础⊥揭�(guī)劃 同步發(fā)展
從現(xiàn)在到２０１０年，將是我國汽車工業(yè)攻堅(jiān)和高速發(fā)展的階段。玻璃需求預(yù)測見表１。
表１ 車用玻璃需求預(yù)測表--------------------------------------------
年份（年） 1995 2000 2005 2010
需求量（m2) 940 1400 1900 3750--------------------------------------------
注：轎車每車需5.2 m2, 中型貨車2.6 m2,輕型車5m2,輕型客車13m2型客車22m2,維修按20%。
按行業(yè)規(guī)劃設(shè)想，無論是汽車產(chǎn)量還是汽車保有量，而且在數(shù)量和質(zhì)量上也將有一個(gè)新的飛躍。為達(dá)到該目標(biāo)，要求汽車行業(yè)本身和玻璃行業(yè)都投入巨額資金、人力和物力。當(dāng)汽車產(chǎn)量達(dá)到年產(chǎn)３００萬輛時(shí)，實(shí)際安裝玻璃面積為１４００萬ｍ２，汽車維修用玻璃以２０％的系數(shù)計(jì)算，因此總需求量為１６９０萬ｍ２；當(dāng)汽車產(chǎn)量達(dá)到年產(chǎn)６００萬輛時(shí)，實(shí)際安裝玻璃面積為３７００萬ｍ２，總需求量為４５００萬ｍ２。
