Définition
(Source InfoVitrail) : (Saint Gobain 1929) C'est une
glace en verre trempé. Elle doit être polie et découpée
avant la trempe. Ses fragments sont minuscules et non coupants. Sa résistance
à la flexion est 5 à 8 fois plus élevée
que des glaces ordinaires.
Verre trempé : Feuille de verre plat ayant subie
un processus de trempe qui a modifié ses propriétés
de résistance à la flexion et aux chocs thermiques. Le
verre trempé est un verre de sécurité 5 fois plus
résistant qu'un verre plat ordinaire. La technique de fabrication
industrielle fut brevetée en 1874, par François Royer
de la Bastie. La première analyse théorique de la trempe
thermique fut publiée en 1929 par Saint-Gobain. Synonyme : verre
ESG.
Il existe deux possibilités de traitement : la trempe thermique
et la trempe chimique.
La trempe thermique : (Attention : ne pas confondre
avec la recuisson du verre)
La technique de fabrication industrielle fut brevetée en 1874,
par François Royer de la Bastie.
La première analyse théorique de la trempe thermique fut
publiée en 1929 (verre Securit Saint-Gobain).
Le volume de verre est chauffé jusqu'à 700°C
(température où les molécules peuvent se déplacer),
puis refroidit très rapidement et uniformément à
300°C par des jets d’air froid.
Les couches externes sont refroidies en premier. La surface se rigidifie
car les molécules diminuent de volume et atteignent leurs dimensions
définitives avant celles de la couche interne.
Quand les régions internes se contractent à leur tour,
elles «tirent» sur la surface et créent une tension
résiduelle de compression.
Le procédé crée des tensions permanentes
dans l’épaisseur du verre. On distingue trois couches de
tensions qui permettent de compenser les tensions inverses subies par
un choc éventuel, par une flexion.
La trempe dite « à-plat » est effectuée dans
des fours horizontaux.
Avec un verre épais, la trempe est d'autant plus forte si le
refroidissement est rapide. Il est difficile de tremper une vitre mince
car le refroidissement atteint trop rapidement la couche interne. Au-delà
de 2/3 mm d'épaisseur, il est possible de tremper un verre thermiquement.
En dessous de cette épaisseur, on pratique la trempe chimique.
Résultats : La résistance à la flexion
est accrue considérablement. Un vitrage de 8 mm résiste
à une bille en acier de 500 grammes tombant d'une hauteur de
2 mètres tandis qu’une hauteur de 30 cm serait suffisante
pour briser un verre non trempé.
Le verre se fragmente en une multitude de petits éclats non coupants
en cas de brisure.
Le risque de casse par choc thermique est considérablement affaibli.
Si un verre non trempé n'est pas chauffé de façon
uniforme (à partir d'une différence de température
de 30°C entre deux points), des tensions internes peuvent provoquer
sa casse. Le vitrage trempé, quant à lui, résiste
à des variations de température de 200°C. Il peut
être exposé à une température allant jusqu'à
250°C.
Sa densité diminue.
On ne peut plus le couper ni le percer au risque de l’éclater.
Il est possible de le détremper en lui faisant subir une «
recuisson » (montée en température puis refroidissement
lent).
La trempe chimique :
Elle est plus facile à contrôler que la trempe thermique
mais elle est plus coûteuse et réservée à
des verres spéciaux (hublot pour avion).
Le verre est immergé dans un bain salin (sel de potasse ou nitrate
de potassium fondu) à 400°C pendant une durée de 12
à 36 heures (ou plus en fonction de la résistance désirée).
Les ions sodium du verre quittent sa surface et sont remplacés
par les ions potassium qui sont plus grands ; ceux-ci compressent la
surface interne qui se met en extension. Il y a donc une compression
très élevée sur une très faible épaisseur
de la surface.
Résultat :
Le verre est beaucoup plus résistant qu’un verre trempé
thermiquement. S’agissant d’un traitement superficiel, le
verre trempé chimiquement présente, en cas de casse, la
fragmentation typique d’un verre normal. La trempe chimique permet
le traitement des feuilles d’épaisseur fine (2-3 mm) qui
ne peuvent être trempées avec le processus thermique.
Applications du verre sécurit (trempe thermique)
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