Verre trempé
Le verre trempé ou trempé est un type de verre de sécurité traité par des traitements thermiques ou chimiques contrôlés pour augmenter sa résistance par rapport au verre normal.La trempe met les surfaces extérieures en compression et l'intérieur en tension.De telles contraintes font que le verre, lorsqu'il est brisé, s'effrite en petits morceaux granuleux au lieu de se briser en éclats déchiquetés comme le fait le verre plat (alias verre recuit).Les morceaux granuleux sont moins susceptibles de causer des blessures.
En raison de sa sécurité et de sa résistance, le verre trempé est utilisé dans une variété d'applications exigeantes, y compris les fenêtres de véhicules de tourisme, les portes de douche, les portes et tables en verre architectural, les plateaux de réfrigérateur, les protecteurs d'écran de téléphone portable, en tant que composant du verre pare-balles, pour masques de plongée et divers types d'assiettes et d'ustensiles de cuisine.
Propriétés
Le verre trempé est environ quatre fois plus résistant que le verre recuit (« normal »).La plus grande contraction de la couche interne lors de la fabrication induit des contraintes de compression dans la surface du verre équilibrées par des contraintes de traction dans le corps du verre.Le verre de 6 mm d'épaisseur entièrement trempé doit avoir soit une compression de surface minimale de 69 MPa (10 000 psi) soit une compression de bord d'au moins 67 MPa (9 700 psi).Pour qu'il soit considéré comme du verre de sécurité, la contrainte de compression de surface doit dépasser 100 mégapascals (15 000 psi).En raison de la contrainte de surface accrue, si le verre est brisé, il ne se brise qu'en petits morceaux circulaires, par opposition aux éclats déchiquetés.Cette caractéristique rend le verre trempé sûr pour les applications à haute pression et antidéflagrantes.
C'est cette contrainte de surface de compression qui confère au verre trempé une résistance accrue.En effet, le verre recuit, qui n'a presque aucune contrainte interne, forme généralement des fissures de surface microscopiques et, en l'absence de compression de surface, toute tension appliquée au verre provoque une tension à la surface, ce qui peut entraîner la propagation des fissures.Une fois qu'une fissure commence à se propager, la tension est davantage concentrée à l'extrémité de la fissure, ce qui la fait se propager à la vitesse du son dans le matériau.Par conséquent, le verre recuit est fragile et se brise en morceaux irréguliers et pointus.D'autre part, les contraintes de compression sur un verre trempé contiennent le défaut et empêchent sa propagation ou son expansion.
Toute coupe ou meulage doit être effectué avant le revenu.La coupe, le meulage et les impacts tranchants après la trempe provoqueront la fracture du verre.
Le motif de déformation résultant de la trempe peut être observé en regardant à travers un polariseur optique, tel qu'une paire de lunettes de soleil polarisantes.
Les usages
Le verre trempé est utilisé lorsque la résistance, la résistance thermique et la sécurité sont des considérations importantes.Les véhicules de tourisme, par exemple, ont les trois exigences.Puisqu'ils sont stockés à l'extérieur, ils sont soumis à un chauffage et à un refroidissement constants ainsi qu'à des changements de température spectaculaires tout au long de l'année.De plus, ils doivent résister aux petits impacts des débris de la route tels que les pierres ainsi qu'aux accidents de la route.Étant donné que de gros éclats de verre coupants présenteraient un danger supplémentaire et inacceptable pour les passagers, du verre trempé est utilisé de sorte qu'en cas de bris, les morceaux soient émoussés et pour la plupart inoffensifs.Le pare-brise ou le pare-brise est plutôt en verre feuilleté, qui ne se brisera pas en morceaux lorsqu'il sera brisé, tandis que les vitres latérales et le pare-brise arrière sont généralement en verre trempé.
Les autres applications typiques du verre trempé incluent :

  • Portes de balcon
  • Installations sportives
  • Piscines
  • Façades
  • Portes de douche et salles de bain
  • Espaces d'exposition et présentoirs
  • Tours ou boîtiers informatiques

Bâtiments et structures
Le verre trempé est également utilisé dans les bâtiments pour les assemblages sans cadre (tels que les portes en verre sans cadre), les applications structurellement chargées et toute autre application qui deviendrait dangereuse en cas d'impact humain.Les codes du bâtiment aux États-Unis exigent du verre trempé ou feuilleté dans plusieurs situations, notamment certaines lucarnes, près des portes et des escaliers, de grandes fenêtres, des fenêtres qui s'étendent près du niveau du sol, des portes coulissantes, des ascenseurs, des panneaux d'accès des pompiers et près des piscines.
Usages domestiques
Le verre trempé est également utilisé à la maison.Certains meubles et appareils électroménagers courants qui utilisent du verre trempé sont les portes de douche sans cadre, les dessus de table en verre, les étagères en verre, le verre d'armoire et le verre pour les cheminées.
Service alimentaire
« Trempé sur le rebord » indique qu'une zone limitée, comme le rebord du verre ou de l'assiette, est trempée et est populaire dans les services alimentaires.Cependant, il existe également des fabricants spécialisés qui proposent une solution de verrerie entièrement trempée/trempée qui peut apporter des avantages accrus sous la forme de résistance et de résistance aux chocs thermiques.Dans certains pays, ces produits sont spécifiés dans des lieux qui nécessitent des niveaux de performance accrus ou qui ont besoin d'un verre plus sûr en raison d'une utilisation intense.
Le verre trempé a également connu une utilisation accrue dans les bars et les pubs, en particulier au Royaume-Uni et en Australie, pour empêcher que le verre brisé ne soit utilisé comme arme.Les produits en verre trempé peuvent être trouvés dans les hôtels, les bars et les restaurants pour réduire les bris et augmenter les normes de sécurité.
Cuisine et pâtisserie
Certaines formes de verre trempé sont utilisées pour la cuisine et la pâtisserie.Les fabricants et les marques incluent Glasslock, Pyrex, Corelle et Arc International.C'est également le type de verre utilisé pour les portes de four.
Fabrication
Le verre trempé peut être fabriqué à partir de verre recuit via un procédé de trempe thermique.Le verre est placé sur une table à rouleaux, le faisant passer à travers un four qui le chauffe bien au-dessus de sa température de transition de 564 ° C (1047 ° F) à environ 620 ° C (1148 ° F).Le verre est ensuite refroidi rapidement avec des courants d'air forcés tandis que la partie intérieure reste libre de s'écouler pendant une courte période.
Un procédé alternatif de trempe chimique consiste à forcer une couche superficielle de verre d'au moins 0,1 mm d'épaisseur en compression par échange d'ions des ions sodium de la surface du verre avec des ions potassium (qui sont 30 % plus grands), par immersion du verre dans un bain de nitrate de potassium fondu.La trempe chimique se traduit par une ténacité accrue par rapport à la trempe thermique et peut être appliquée à des objets en verre de formes complexes.
Désavantages
Le verre trempé doit être coupé sur mesure ou pressé avant la trempe et ne peut pas être retravaillé une fois trempé.Le polissage des bords ou le perçage de trous dans le verre est effectué avant le début du processus de trempe.En raison des contraintes équilibrées dans le verre, des dommages à n'importe quelle partie entraîneront éventuellement l'éclatement du verre en morceaux de la taille d'un ongle du pouce.Le verre est le plus susceptible de se casser en raison d'un endommagement du bord du verre, où la contrainte de traction est la plus élevée, mais des éclats peuvent également se produire en cas d'impact violent au milieu de la vitre ou si l'impact est concentré (par exemple, frapper le verre avec une pointe durcie).
L'utilisation de verre trempé peut poser un risque pour la sécurité dans certaines situations en raison de la tendance du verre à se briser complètement lors d'un impact violent plutôt que de laisser des éclats dans le cadre de la fenêtre.
La surface du verre trempé présente des ondulations de surface causées par le contact avec les rouleaux de planage, s'il a été formé à l'aide de ce procédé.Cette ondulation est un problème important dans la fabrication de cellules solaires à couches minces.Le procédé de verre flotté peut être utilisé pour fournir des feuilles à faible distorsion avec des surfaces très plates et parallèles comme alternative pour différentes applications de vitrage.
Les défauts de sulfure de nickel peuvent provoquer une casse spontanée du verre trempé des années après sa fabrication.


Heure de publication : 20 juillet 2020