Sinalização rodoviária

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Antecedentes

Os sinais de trânsito usam formas, cores, palavras e símbolos para comunicar uma mensagem aos motoristas. Sem esses sinais, o movimento do tráfego seria desordenado e imprevisível. Praticamente todos os sinais de trânsito usam lonas retrorrefletivas, projetadas para refletir parte da luz dos faróis do veículo de volta para o motorista, de modo que o sinal seja visível à noite. A cor e a forma também podem fornecer pistas para os motoristas, mesmo quando as palavras ou símbolos na placa são ininteligíveis. Sinais de regulamentação, como sinais de limite de velocidade, são geralmente retangulares e usam um fundo branco. Os sinais de parada, por outro lado, têm uma forma octogonal distinta e um fundo vermelho para chamar a atenção do motorista.

Os designers devem utilizar elementos como forma e considerar as propriedades do material na criação de sinais que os motoristas possam ver e compreender a tempo de reagir de forma adequada. O contraste, que é uma medida do brilho da mensagem em relação ao fundo, é uma propriedade importante de qualquer signo. O pano de fundo ambiental - geralmente vegetação verde e céu azul - também deve ser considerado no processo de design. Uma borda é colocada ao redor de todos os signos para distingui-los como formas geométricas em contraste com a natureza.

A fim de manter aparências semelhantes entre os sinais de trânsito, o Manual de Dispositivos Uniformes de Controle de Tráfego aprovado pelo governo federal (MUTCD) fornece especificações para as dimensões dos sinais e o uso de símbolos. Além disso, o MUTCD prescreve que todos os sinais sejam refletidos ou iluminados.

História

Os cidadãos americanos começaram a formar clubes de automóveis no início do século XX. Esses grupos se encarregaram de marcar seus trechos locais da rodovia com placas para avisar e direcionar os motoristas. Esse esforço disperso resultou em uma grande variedade de designs de sinais e mensagens em diferentes seções da rodovia, o que causou confusão entre os motoristas. Em 1924, os primeiros passos em direção à uniformidade nacional em sinais de trânsito foram dados pelo Bureau of Public Roads. Os designers foram confrontados com o desenvolvimento de sinais para orientar uma população de motoristas em grande parte analfabeta. Como resultado, a cor e a forma foram componentes especialmente importantes dos sinais desde o início.

Os primeiros sinais não tinham a tecnologia reflectorizada prevalecente nos sinais hoje. Em 1924, o amarelo brilhante foi escolhido como cor de fundo para todos os sinais de alerta e branco foi a cor de fundo para todos os sinais restantes. Essas cores mais claras proporcionaram o maior contraste com as letras pretas, principalmente quando as placas eram vistas com auxílio de faróis à noite. Sinais posteriores usaram contas de vidro para produzir um efeito refletorizado à noite. Contas - aproximadamente 0,75 polegadas (20 mm) de diâmetro - foram coladas nos sinais em forma de números (como o limite de velocidade) ou símbolos para informar e alertar os motoristas noturnos.

O desenvolvimento de lonas retrorrefletivas pela empresa 3M na década de 1940 mudou a cara dos sinais de trânsito para sempre. Esse material, com elementos reflexivos como contas de vidro sobre ou sob um filme plástico transparente, possibilitou melhor visibilidade dos sinais à noite. Ao contrário da reflexão difusa e do espelho, ou reflexão especular, a retrorreflecção permite que uma superfície retorne uma parte da luz à fonte original. Na reflexão difusa, a luz refletida é espalhada em todas as direções, como quando a luz do sol reflete em um carro. No espelho Na reflexão difusa, a luz refletida é espalhada em todas as direções. No reflexo do espelho, a luz rebate e reflete na superfície em um ângulo oposto à fonte. A retroreflexão permite que os feixes de luz "dobrem" e retornem em direção à fonte de luz original. reflexão, a luz rebate e reflete na superfície em um ângulo oposto à fonte; isso é semelhante a uma bola de bilhar atingindo a almofada da mesa em um ângulo raso e quicando para a outra extremidade da mesa. O material retrorrefletivo, por outro lado, permite que os feixes de luz "dobrem" e retornem em direção à fonte de luz original.

O primeiro sinal de trânsito usando folhas reflexivas foi instalado nos arredores de Minneapolis em 1939. A superfície da folha foi coberta com minúsculas contas de vidro que produziram a retrorrefletividade desejada. No entanto, a sujeira tendia a se acumular na superfície granulada e, durante o tempo chuvoso, a água revestia a superfície e diminuía os efeitos reflexivos dos grânulos.

Esses problemas foram resolvidos em alguns anos. Um sistema de lentes fechadas foi desenvolvido, essencialmente cobrindo a folha frisada com uma película transparente que mantinha as qualidades retrorrefletivas da superfície. Esse tipo de folha, conhecido na época como "folha plana", agora é conhecido como folha de grau de engenharia. É o tipo mais econômico e pode ser usado em sinalização em áreas com tráfego leve e velocidades lentas.

O próximo grande desenvolvimento veio no final dos anos 1960, quando o revestimento de lente encapsulado foi inventado, basicamente adicionando uma base de resina e um revestimento refletor adicional atrás das contas de vidro. Este material de alta intensidade é três a quatro vezes mais brilhante do que o grau de engenharia e retém sua refletividade por mais tempo; agora é o tipo de folha reflexiva mais comumente usado.

Outra inovação significativa veio em 1989 com a substituição dos refletores prismáticos microscópicos pelas contas de vidro tradicionais. Existem cerca de 7.000 microprismas por polegada quadrada (cerca de 10 por mm2) desse tipo de folha, produzindo cerca de três vezes o brilho da variedade de lentes encapsuladas. Este é o tipo de chapa de alto desempenho mais durável e caro atualmente disponível.

Matérias-primas

Os sinais de trânsito consistem em três componentes básicos:um espaço em branco, uma folha de fundo e uma cópia do sinal. Blanks, geralmente construídos de madeira compensada, alumínio ou aço, servem como a estrutura do sinal. A madeira compensada é o material em branco mais barato. É bastante forte, mas é suscetível a danos causados ​​pelo clima, pois é poroso; os espaços em branco de contraplacado devem ser revestidos com uma fina camada de plástico. O alumínio não enferruja, mas é muito leve e deve ser reforçado com cintas de metal na parte traseira. É a opção em branco mais cara. O aço é uma alternativa mais econômica ao alumínio; também é mais resistente e não precisa de reforço. A ferrugem pode ser evitada aplicando uma camada de zinco para a estrutura de aço.

A folha de fundo e a letra e os símbolos para a cópia do sinal são cortadas da folha retrorrefletiva. Essa folha consiste em minúsculas contas de vidro ou microprismas embutidos em uma superfície de plástico flexível; esta construção permite que a luz dos faróis do carro seja refletida no letreiro e de volta para o motorista. A luz colorida é refletida do letreiro se a folha for tingida com um pigmento. Por exemplo, para fazer sinais de "PARADA", pode-se adicionar corante vermelho à mistura de cobertura quando ela estiver na forma líquida.

O processo de fabricação

A produção de sinais pode envolver muitos processos diferentes, dependendo se o lençol retrorrefletivo usa um adesivo sensível ao calor ou à pressão e seja serigrafado, ácido ou outro processos são usados. Muitos sinais de trânsito, no entanto, passam pelo seguinte processo usando adesivos sensíveis ao calor.

Cortando o espaço em branco

• 1 O molde do sinal é cortado, geralmente de uma folha de aço ou alumínio, por uma tesoura de metal ou uma serra de fita. Os cantos são arredondados usando o modo de seleção de arredondamento em uma máquina de perfuração. Os orifícios para a montagem do sinal são perfurados ou perfurados.

Verificando os espaços em branco

• 2 Os espaços em branco são verificados quanto a quaisquer defeitos ou contaminação. Os espaços em branco devem estar livres de sujeira para que as folhas de fundo possam aderir adequadamente. O teste "Tape Snap" verifica a presença de sujeira. Um pedaço de fita de celofane transparente é aplicado à superfície em branco e "estalado" em um ângulo reto. A presença de cor ou partículas na fita indica contaminação. Qualquer vestígio de óleo ou cera é testado pelo exercício "Water Break". A água derramada sobre a superfície em branco deve fluir uniforme e completamente; a ação de pérolas denota contaminação.

Desengordurante das lacunas

• 3 A superfície em branco é limpa com álcool mineral ou nafta para remover impressões digitais gordurosas. A superfície é seca com um pano limpo e sem fiapos antes que a solução evapore. O branco é então desengordurado por imersão em um banho de tricloroetileno ou vapor de percoloretileno. Certas soluções alcalinas podem ser usadas no lugar dos vapores do banho. Posteriormente, não é necessário enxaguar com água.

Corte das folhas retrorrefletivas

• 4 Usando uma tesoura, lâmina de barbear, uma faca ou um cortador de papel, folhas retrorrefletivas de fundo individuais são cortadas à mão. Por outro lado, várias folhas são cortadas com uma serra de fita. Nesse processo, o formato do sinal é traçado em um painel de parede de 0,125 pol. (3,2 mm). Este painel de parede é colocado no topo de cerca de 50 folhas, preso e pregado a uma base de corte de cartão. A serra de fita segue o padrão e corta as folhas.
• 5 As letras e os símbolos são perfurados em folhas retrorrefletivas brancas ou pretas manualmente ou usando uma prensa "clicker". Até 29 folhas podem ser colocadas na impressora de uma vez; Matrizes de corte, que funcionam de forma semelhante aos cortadores de massa para biscoitos, são colocadas na máquina para produzir os caracteres desejados.

Aplicando folha para assinar em branco

• 6 O revestimento adesivo na parte de trás da folha de fundo é removido em um movimento, e a folha é aplicada na superfície do branco seca. O sinal é girado através de um grande aplicador de rolo de compressão para remover bolhas de ar presas entre a folha e o branco. As bordas são então aparadas.

Aquecendo o letreiro

• 7 O sinal é colocado em um aplicador de lâmpada de calor a vácuo por um minuto, removido e deixado esfriar antes que a cópia e a borda do sinal sejam colocadas no sinal. O aplicador squeezeroller ou um rolo de mão é usado sobre a cópia para eliminar bolhas de ar. O sinal é então coberto com uma folha de plástico e colocado no aplicador de vácuo da lâmpada de calor por mais um minuto.

O Futuro

Embora possibilidades exóticas, como a projeção de sinais de trânsito holográficos acima da estrada, tenham sido sugeridas para o futuro, é mais provável que os motoristas vejam os refinamentos convencionais dos sinais para torná-los mais visíveis, especialmente à noite. Sinais de rua iluminados internamente já estão em uso em partes de Nevada e Califórnia. Como as áreas urbanas - o cassino de Las Vegas "Strip" sendo um caso extremo - costumam ser bem iluminadas durante a noite, os sinais retrorrefletivos são mais difíceis de ler para os motoristas. Os letreiros elétricos, nos quais lâmpadas internas iluminam uma cópia translúcida, tornam os letreiros significativamente mais visíveis.

Esta placa de estrada pintada e entalhada de 1875 de Berks County, Pensilvânia, foi suficiente quando os veículos que passavam estavam indo apenas três ou quatro milhas por hora. (Das coleções do Museu Henry Ford e Greenfield Village.)

Começando na década de 1880, bem antes da era do automóvel, a League of LJAmerican Wheelmen, um clube nacional de bicicletas, fez lobby por melhores estradas e sinais. Seus esforços pioneiros só mais tarde foram expandidos por clubes e entusiastas do automóvel. Os sinais de trânsito tiveram que cumprir algumas funções muito exigentes. Eles tinham que ser compreensíveis à distância na noite mais escura e na tarde mais clara contra fundos diversos. Eles tiveram que fornecer informações sucintas a uma distância suficiente para que os motoristas tivessem tempo para tomar decisões e manobrar com segurança seus veículos na direção apropriada. À medida que viajar para longe de casa se tornou mais comum, a padronização se tornou mais desejável.

Curiosamente, à medida que mais e mais americanos pegavam a estrada por distâncias mais longas, as empresas reagiam exibindo sinais distintivos na estrada. Na década de 1930, especificamente, as empresas procuraram recursos de design que permitissem aos motoristas tomar decisões oportunas, mesmo quando viajavam à velocidade vertiginosa de 56 km / h. A Texaco assumiu a liderança entre as grandes empresas de petróleo, substituindo seus postos de gasolina de estilo regional por um design padronizado em 1936 Desenhado por Walter Dorwin Teague, o novo edifício em forma de caixa de gelo era branco com três faixas verdes horizontais e a estrela Texaco vermelha. Uma placa distinta em forma de banjo com o emblema da Texaco estava na frente. A quatrocentos metros de distância, os motoristas sabiam que estavam se aproximando de um posto da Texaco, mesmo sem ler uma palavra.

William S. Pretzer

A Interplex Solar desenvolveu sinais de trânsito auto-iluminados que usam diodos emissores de luz (LEDs) alimentados por baterias carregadas com energia solar. Os LEDs, semelhantes aos usados ​​em alguns visores de leitura da calculadora, delineiam as letras, os símbolos e a borda do sinal. Uma fotocélula sensível à luz liga e desliga o sinal conforme necessário. Os departamentos de rodovias de cinco estados já testaram ou encomendaram alguns desses sinais altamente visíveis. Como esses sinais custam US $ 450 cada (cerca de cinco vezes o custo de um sinal de trânsito tradicional), seu uso pode ser restrito a passagens de estradas mais perigosas e cruzamentos com alto índice de acidentes.