La fabrication du verre trempé

Aussi appelé verre de sécurité, le verre trempé est un vitrage ayant été renforcé à l'aide d'un traitement thermique. Il se différencie du vitrage traditionnel grâce à une résistance accrue face aux contraintes mécaniques et thermiques. En cas d'impact, le verre trempé a la particularité de se fragmenter en petits morceaux qui sont peu coupants. Ainsi, il permet de limiter le risque de coupures et de blessures. De ce fait, sa résistance mécanique face aux chocs est 5 fois supérieure qu'un verre de la même épaisseur. Sa résistance thermique est tout autant augmentée face à un verre classique. Mais comment le verre trempé est-il fabriqué ?

Comment est fabriqué le verre trempé ?

Nous allons vous détailler ici tout le déroulement de la fabrication du verre trempé

La composition du verre

Les matières premières qui sont contenues dans le verre trempé sont pesées, broyées, puis mélangées de façon homogène. Le verre est un silicate complexe. En effet, celui-ci contient du silice (sable) ainsi que des agents vitrificateurs et modificateurs.

Image verre trempé clair

Vous trouverez ci-dessous un exemple de la composition du verre. Il faut savoir que le pourcentage de matières premières naturelles dépend du type de vitrage utilisé. (Cela ne sert pas le même pourcentage, selon si c'est une vitre colorée, trempée, etc...)

L'agent vitrificateur présent dans le verre est le suivant :

  • Le silice (sable très fin) : 99,6 %

Les agents modificateurs représentent 20 % à 30 % d'un vitrage. Les voici :

  • Les fondants : (Soude) : Entre 12 % et 14 %, (Potasse) : 0 à 1 %
  • Les stabilisants : (Chaux, Alumine, Magnésie)

De plus, du verre recyclé  (calcin) est rajouté aux matières premières. C'est un agent vitrificateur. Il y en a 90 % à 10 % selon la fonction recherchée de votre surface vitrée. Celui-ci provient généralement d'usines de transformation, et cela permet d'abaisser le point de fusion du mélange. En outre, les émissions de CO2 sont réduites par la même occasion.

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Toute la composition du verre est éventuellement complétée par la suite par d'autres constituants, dans le but d'améliorer les conditions d'amélioration ou encore de rectifier la teinte de la vitre.

Le four

Le verre est ensuite passé dans un verre à une température de 1 550°C.

Le procédé "Float"

Le procédé "Float" est une technique qui consiste à laisser une bande de surface vitrée en fusion flotter sur un bain d'étain. Celle-ci est réalisée depuis 1960. Grâce à elle, on obtient alors une vitre ayant une surface complètement plane de très grand format avec une apparence uniforme. La surface vitrée est de très grand format car le verre a été étiré sous forme de rubans, sur des roues dentées. Ces roues contribuent à favoriser l'étirage ou le repoussement du verre selon l'épaisseur désirée. Cette technique est très privilégiée par les fabricants puisqu'elle permet de produire continuellement du verre 24h/24h et 7j/7.

L'étenderie

Après le procédé "Float", vient le procédé intitulé "étenderie". Il consiste à faire refroidir le verre encore un peu afin d'obtenir une température qui soit ambiante. Dans un long tunnel de refroidissement, le verre va passer à 600°C sur des rouleaux. À partir de 500°C, les caractéristiques du verre sont obtenues.

La découpe du verre

Tout ce vitrage chauffé dans un four puis refroidi lors de son flottement sur le bain d'étain et lors de l'étenderie, est ensuite découpé en très grandes dimensions après un contrôle de qualité. Les dimensions les plus fréquentes sont de l'ordre de 6 mètres par 3,21 mètres. Les bords du ruban du verre sont généralement enlevés par un automate. Ensuite, toutes les surfaces vitrées sont soulevées à la verticale grâce à des ventouses, et elles sont transportées sur des chevalets.

Le processus de trempe

Le procédé de trempe thermique permet d'assurer le renforcement de la résistance mécanique du verre. Cette étape s'effectue après la fabrication du verre trempé et la découpe de celui-ci, car le verre trempé thermiquement ne peut plus être retravaillé.

Processuss verre trempé

Lorsqu'un verre trempé se casse (la trempe rend le verre plus dur mais pas incassable), il éclate en de nombreux petits morceaux (voir photo), ne présentant pas ou peu de parties tranchantes.

Celui-ci s'effectue grâce à un processus de chauffe du verre, puis avec un refroidissement rapide, ce qui va permettre de durcir le verre. Il faut savoir que cette étape nécessite une réelle technique et une maîtrise parfaite du processus de trempe du vitrage. Pour effectuer un processus de trempe, il faut avant-tout posséder un four spécifique, four qui est peu équipé chez les transformateurs locaux, compte tenu de sa spécificité.

Le traitement complémentaire Heat Soak Test

Au cours de la fabrication du verre trempé, un traitement thermique dénommé "Heat Soak Test" peut être effectué sur l'une des faces du vitrage. Celui-ci est complémentaire et permet d'éliminer une grande majorité de verre à risque. Autrement dit, tous les verres pouvant avoir un risque de casse spontanée.

Verre trempé brisé

Une casse spontanée correspond à une casse soudaine de votre vitre juste après son utilisation. Cela est causé par des particules de sulfure de nickel, qui sont présentes dans le vitrage lors de la trempe thermique et qui n'ont pas le même comportement que les autres particules dans le reste de la vitre. Pour effectuer le traitement complémentaire Heat Soak Test, le verre trempé est chauffé à une température avoisinant 290°C, puis est refroidi tout en douceur.

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