A “golyóálló” üveg nagyon különbözik a közönséges üvegtől. Helyesebben golyóálló üvegnek nevezik (mivel egyetlen üveg sem teljesen golyóálló), és több réteg kemény üvegből készül, különböző műanyagok “közbeiktatásával”. Néha van egy utolsó belső réteg polikarbonátból (egy kemény műanyagtípus) vagy műanyag fóliából, amely megakadályozza a “lepattanást” (amikor a golyó becsapódása után veszélyes üveg- vagy műanyagszilánkok törnek le). Ezt a rétegekből álló szendvicset laminátumnak nevezik. Akár tízszer vastagabb is lehet, mint egy közönséges üvegtábla, és általában nagyon nehéz.

Amikor egy golyó becsapódik a golyóálló üvegbe, az energiája oldalirányban terjed szét a rétegeken keresztül. Mivel az energia több különböző üveg- és műanyagdarab között oszlik meg, és nagy területen oszlik el, gyorsan elnyelődik. A golyó annyira lelassul, hogy már nincs elég energiája ahhoz, hogy áthatoljon az üvegen – vagy ha mégis, akkor sem tud nagy kárt okozni. Bár az üvegtáblák összetörnek, a műanyagrétegek megakadályozzák, hogy szétrepüljenek. Gondoljon a golyóálló üvegre úgy, mint “energiaelnyelő” üvegre, és máris képet kaphat arról, hogyan működik.

Kép: Fent: A közönséges üveg összetörik, és semmit sem tesz egy száguldó golyó áthaladásának megakadályozására. Alul: A golyóálló üveg is összetörik, de az üvegrétegek közé helyezett műanyagrétegek elnyelik és elvezetik a golyó energiáját. Ha mégis sikerül áthatolnia az üvegen, nagymértékben lelassul, és sokkal kisebb kárt okoz.

Hogyan készül a golyóálló üveg?

A hagyományos golyóálló üveg váltakozó (általában 3-10 mm vastag) üveg- és műanyagrétegekből készül, ahol a műanyag egyszerűen egy vékony polivinil-butirál (PVB) vagy etilén-vinil-acetát (EVA) film (körülbelül 0,38 mm és 1,52 mm közötti vastagságú). A golyóálló üvegek újabb, erősebb fajtái üvegből és műanyagból álló szendvicset használnak, amely akrilüvegből, ionoplaszt polimerekből (mint például a SentryGlas®), etilénvinil-acetátból vagy polikarbonátból készül, és a vastag üveg- és műanyagrétegeket különböző műanyagokból, például PVB-ből vagy poliuretánból készült vékonyabb filmek választják el.

Az egyszerű PVB-alapú golyóálló üveg előállításához a vékony PVB-fóliát a vastagabb üveg közé helyezik, hogy egy laminátumot hozzanak létre, amelyet felmelegítenek és összenyomnak, hogy a műanyag megolvadjon és elkezdjen az üveghez kötődni. Ez a folyamat gyakran vákuumban történik, hogy a rétegek közé ne szoruljon levegő, ami gyengíti a laminátumot, és befolyásolja annak optikai tulajdonságait (torzítja az áthaladó fényt). Az egységet ezután autoklávban (egyfajta ipari gyorsfőzőben) sokkal magasabb hőmérsékleten (kb. 150 °C-ig) és nyomáson (a normál légköri nyomás 13-14-szeresére) teljesen “megfőzik”. Az eljárás fő nehézsége annak biztosítása, hogy a műanyag és az üvegrétegek megfelelően összetapadjanak, és ne maradjon közöttük levegő, valamint annak biztosítása, hogy az autokláv hője és nyomása ne torzítsa el a műanyagot úgy, hogy ne lehessen átlátni rajta. (A gyártási folyamatról bővebben az US Patentben olvashat: 5,445,890, amely teljes terjedelmében az alábbi hivatkozások között található.)

Hol használják a golyóálló üveget?

A golyóálló üveg mindenféle formában és méretben létezik, hogy különböző helyzetekben különböző szintű védelmet nyújtson. Leginkább olyan helyeken találkozhat vele, mint például a bankok, ahol a pénztárosok jellemzően vastag golyóálló ablakok mögött ülnek, és golyóálló fiókokat használnak a papírok és a pénz cseréjéhez az ügyfelekkel. Általánosságban elmondható, hogy minél vastagabb és több rétegű az üveg, annál több energiát képes elnyelni, és annál nagyobb védelmet nyújt. Az alapvető golyóálló üveg vastagsága körülbelül 28 mm és 54 mm között mozog, de szükség esetén ennek a vastagságnak a kétszerese is elkészíthető.

Az egyetlen probléma az, hogy minél vastagabb golyóálló üveget készítünk, annál nehezebb lesz. Ez talán nem jelent problémát egy bankban, de mindenképpen megfontolandó, ha egy elnöki autót akarsz golyóállóvá tenni. A golyóálló üveg vastagabbá tétele egyben kissé átláthatatlanabbá is teszi, mivel a fény nehezen jut át a sok plusz rétegen. Ez nehézségeket okozhat, ha ez rontja a vezető látási viszonyait.

A golyóálló üveg szabványai

Táblázat: A nagyobb sebességű és energiájú lövedékek megállításához vastagabb üvegre van szükség. Ez a táblázat az EN/CEN 1063 szabvány szerint BR1-7 kategóriájú golyóálló üvegek hatékonyságát hasonlítja össze. A BR1 jellemzően 13-15 mm vastagságú; a BR7 inkább 75-85 mm vastagságú, azaz nagyjából hatszor vastagabb.

A világ különböző részein eltérő szabványok léteznek. Az Egyesült Államokban a golyóálló üvegek hatékonyságát jellemzően az NIJ (National Institute of Justice) 0108 szabványa (1985. szeptember) alapján hasonlítják össze a ballisztikai ellenálló védőanyagok tekintetében, amely öt fő típusra (I., II-A, II, III-A, III, IV és Speciális típusok) bontva hétféle páncélzatot sorol fel. A legmagasabb besorolású, IV. típusnak képesnek kell lennie egy 30-as kaliberű páncéltörő puska egyszeri találatával megbirkózni, amelynek lövedéktömege 10,8 g, mért sebessége pedig 868±15 m/s. Az Egyesült Királyságban a vonatkozó brit szabvány a BS EN 1063:2000, amely kilenc különböző üvegtípust hasonlít össze (BR1 kézifegyverek és puskák esetében, BR2-4 kézifegyverek esetében, BR5-7 puskák esetében; és SG1-2 sörétes puskák esetében). Máshol Európában ez a CEN 1063-nak felel meg.

Ki találta fel a golyóálló üveget?

Műalkotás: Earl Fix ötlete az volt, hogy két üvegréteg közé polyvinil-acetilgyantát (PVA) helyezzenek szendvicsként. Művészeti alkotás a 2,045,130 számú amerikai szabadalomból: Biztonsági üveg, az Amerikai Szabadalmi és Védjegyhivatal jóvoltából.

A modern golyóálló üveg egyszerűen a laminált biztonsági üveg egy változata, amelyet egy Édouard Bénédictus(1878-1930) nevű francia vegyész talált fel, aki 1909-ben szabadalmat szerzett az ötletre. Eredeti változata két üvegtábla közé szorított celluloidot (egy korai műanyagot) használt. A polivinil-műanyagok laminált üvegben való felhasználásának ötlete 1936-ból származik, amikor is először Earl Fix, a Pittsburgh Plate Glass Company munkatársa javasolta.