“Kogelvrij” glas is iets heel anders dan gewoon glas. Het wordt correcter kogelwerend glas genoemd (omdat geen enkel glas volledig kogelvrij is) en bestaat uit meerdere lagen hard glas met “tussenlagen” van verschillende kunststoffen. Soms is er een laatste binnenlaag van polycarbonaat (een taaie soort kunststof) of kunststoffolie om afsplintering te voorkomen (waarbij gevaarlijke glasscherven of kunststof afsplinteren na de inslag van een kogel). Deze sandwich van lagen wordt laminaat genoemd. Het kan tot tien keer dikker zijn dan een enkele ruit van gewoon glas en het is meestal erg zwaar.

Wanneer een kogel kogel kogelvrij glas raakt, verspreidt de energie zich zijwaarts door de lagen. Omdat de energie verdeeld is over een aantal verschillende stukken glas en kunststof, en verspreid is over een groot gebied, wordt het snel geabsorbeerd. De kogel vertraagt zo sterk dat hij niet meer genoeg energie heeft om er doorheen te gaan – of om veel schade aan te richten als hij er al doorheen gaat. De ruiten breken wel, maar de plastic lagen voorkomen dat ze uit elkaar vliegen. Zie kogelvrij glas als “energie-absorberend” glas en u hebt een goed idee hoe het werkt.

Foto: Boven: gewoon glas versplintert en houdt de doorgang van een snelvurende kogel niet tegen. Onder: Kogelvrij glas versplintert ook, maar de lagen plastic tussen de lagen glas absorberen de energie van de kogel en voeren die af. Als het toch lukt om door het glas heen te dringen, wordt het sterk vertraagd en zal het veel minder schade aanrichten.

Hoe maak je kogelwerend glas?

Traditioneel kogelwerend glas wordt gemaakt van afwisselende lagen glas (meestal 3-10 mm) en plastic, waarbij het plastic gewoon een dunne film van polyvinylbutyral (PVB) of ethyleen-vinylacetaat (EVA) is, (ongeveer 0,38 mm tot 1,52 mm dik). Nieuwere, sterkere soorten kogelvrij glas gebruiken een sandwich van glas en kunststof van acrylglas, ionoplastpolymeren (zoals SentryGlas®), ethyleenvinylacetaat, of polycarbonaat, waarbij de dikke glas- en kunststoflagen worden gescheiden door dunnere films van verschillende kunststoffen, zoals PVB of polyurethaan.

Om eenvoudig kogelwerend glas op basis van PVB te maken, wordt de dunne PVB-film tussen het dikkere glas geklemd om een laminaat te maken, dat wordt verwarmd en samengeperst zodat de kunststof smelt en aan het glas begint te hechten. Vaak gebeurt dit proces in een vacuüm om te voorkomen dat lucht tussen de lagen wordt opgesloten, wat het laminaat zwakker maakt en de optische eigenschappen ervan aantast (vervorming van het licht dat erdoor valt). Het geheel wordt dan volledig “gekookt” bij een veel hogere temperatuur (tot ongeveer 150°C) en druk (tot ongeveer 13-14 maal de normale atmosferische druk) in een autoclaaf (een soort industriële snelkookpan). De grootste moeilijkheid bij dit proces is ervoor te zorgen dat de plastic- en glaslagen goed aan elkaar kleven zonder dat er lucht tussen zit, en ervoor te zorgen dat de hitte en druk van de autoclaaf het plastic niet vervormen zodat het moeilijk wordt om er doorheen te kijken. (U kunt meer lezen over het fabricageproces in US Patent: 5,445,890, volledig vermeld in de referenties hieronder.)

Waar wordt kogelwerend glas gebruikt?

Kogelwerend glas is er in alle vormen en maten om verschillende niveaus van bescherming te bieden in verschillende situaties. U zult het waarschijnlijk het meest op plaatsen zoals banken vinden, waar de kassiers typisch achter dikke kogelvrije ruiten zitten en kogelvrije laden gebruiken om papierwerk en geld met klanten uit te wisselen. In het algemeen geldt: hoe dikker het glas en hoe meer lagen, hoe meer energie het kan absorberen en hoe meer bescherming het biedt. Basis kogelwerend glas varieert van ongeveer 28mm tot 54mm in dikte, maar het kan twee keer zo dik gemaakt worden indien nodig.

Het enige probleem is, hoe dikker je kogelwerend glas maakt, hoe zwaarder het wordt. Dat is misschien geen probleem in een bank, maar het is zeker een overweging als je probeert een presidentiële auto kogelvrij te maken. Als je kogelwerend glas dikker maakt, wordt het ook iets ondoorzichtiger, omdat het licht moeite heeft om door al die extra lagen heen te komen. Dat kan problemen opleveren als het zicht van de bestuurder daardoor wordt belemmerd.

Standaarden voor kogelwerend glas

Chart: Je hebt dikker glas nodig om kogels met hogere snelheden en energieën tegen te houden. Deze grafiek vergelijkt de doeltreffendheid van kogelwerend glas met BR1-7 volgens de norm EN/CEN 1063. BR1 zou typisch ongeveer 13-15mm dik zijn; BR7 zou meer als 75-85mm -roughly zes keer dikker zijn.

Er bestaan verschillende normen in verschillende delen van de wereld. In de Verenigde Staten wordt de effectiviteit van kogelwerend glas doorgaans vergeleken aan de hand van NIJ (National Institute of Justice) Standard 0108 for Ballistic Resistant Protective Materials (september 1985), waarin zeven soorten bepantsering worden opgesomd, onderverdeeld in vijf hoofdtypen (Types I, II-A, II, III-A, III, IV, en Special). De hoogste classificatie, Type IV, moet een enkele treffer van een 30-kaliber pantserdoorborend geweer met een kogelmassa van 10,8g en een gemeten snelheid van 868±15m/s kunnen weerstaan. In het VK is de relevante Britse norm BS EN 1063:2000, die negen verschillende soorten glas vergelijkt (BR1 voor handvuurwapens en geweren, BR2-4 voor handvuurwapens, BR5-7 voor geweren; en SG1-2 voor jachtgeweren). Elders in Europa komt dat overeen met CEN 1063.

Wie heeft kogelvrij glas uitgevonden?

Kunstwerk: Het idee van Earl Fix was om polyvinylacetylhars (PVA) tussen twee lagen glas te sandwichen. Het kunstwerk komt uit US Patent 2,045,130: Safety Glass, met dank aan het US Patent and Trademark Office.

Het moderne kogelwerende glas is gewoon een variatie op gelaagd veiligheidsglas, en dat werd uitgevonden door een Franse chemicus genaamd Édouard Bénédictus (1878-1930), die in 1909 een patent op het idee verwierf. Zijn oorspronkelijke versie gebruikte celluloid (een vroege kunststof) ingeklemd tussen twee glasplaten. Het idee om polyvinyl plastics te gebruiken in gelamineerd glas dateert van 1936, toen het voor het eerst werd voorgesteld door Earl Fix van de Pittsburgh Plate Glass Company.