Le pare-brise et vitres de nos voitures ne crée pas d’éclats en cas d’accident car il est produit par procédés mécaniques et thermiques particuliers. Ceux-ci, comme nous le verrons, évitent la formation d’éclats dangereux suite à une éventuelle casse ou en tout cas limitent drastiquement la quantité produite. C’est-à-dire que la façon dont il se brise est très différente de celle d’un verre tombant au sol. La plus grande sécurité obtenue est le résultat d’une ingénierie spécifique qui conduit à distinguer les produits courants des produits plus spécifiques. verre de sécurité, souvent caractérisé par une couche intermédiaire entre deux niveaux de verre, capable de retenir les fragments produits. Dans cet article, nous nous concentrons sur ce dernier en décrivant les processus physiques et raisons qui ont conduit à cette solution technologique.
Les types courants de verre de sécurité
Le verre utilisé comme élément de fermeture d’un véhicule présente des caractéristiques spécifiques, comme par exemple garantir une certaine résistance aux chocs. Non seulement cela, ils doivent également être capables, une fois leur résistance atteinte suite à l’application de forces élevées sur eux, casser de manière à limiter au maximum les dégâts et la sécurité des personnes: dans ces cas on parle de Verre de sécurité. D’un point de vue technique, ils diffèrent trois types principaux.
Verre blindé
Ce sont des verres fabriqués en insérant un verre pendant le processus de laminage grillage avec pour fonction de retenir les fragments après impact et rupture (c’est-à-dire atteindre la résistance mécanique de l’élément). Ceux-ci permettent donc de conserver intacte la fonction de séparation offerte par le verre lui-même, d’un point de vue macroscopique. De plus, ils retardent fortement la propagation de la chaleur, par exemple générée suite à des incendies.
Verre feuilleté ou feuilleté
Semblable au cas du verre renforcé, le verre feuilleté est obtenu en plaçant une plaque de verre entre deux feuilles de verre. troisième feuille de matière plastique. Cet emballage préparé est chauffé et pressé à chaud. Le résultat final est que le verre, s’il est soumis à un impact violent, présente une cassure radiale et le matériau plastique inséré lors du traitement retient les fragments qui se forment suite aux nombreuses fractures provoquées.
Verre trempé
Ce sont des verres qui garantissent une plus grande résistance aux chocs grâce à tous les processus de fabrication subis jusqu’à la phase d’utilisation. Leur particularité réside dans le fait que leur brisure évolue vers un éclatement généralisé, dans lequel chaque petit morceau de verre formant l’ensemble prend une forme sans arêtes vives. Bien qu’il limite grandement les risques de casse, le verre trempé présente le défaut d’être difficile à travailler après le processus de trempe, ainsi que d’avoir tendance à se briser complètement même si seule une petite partie de la feuille est sollicitée au-delà de la limite de résistance.
Parmi ceux examinés ci-dessus, verre trempé et feuilleté ils sont pratiquement toujours utilisé dans le monde de l’automobile. Ils les utilisent pour créer le pare-brise et toutes les vitres du véhicule. En particulier, le pare-brise est généralement réalisé en verre feuilleté (dans de nombreux pays, conformément à la loi) de manière à pouvoir garantir son intégrité même après un fort impact. En effet, le problème de la sécurité routière ne concerne pas seulement la limitation de la fracture du verre et la création d’arêtes vives fortes, mais aussi le maintien de l’intégrité dans les instants qui suivent l’impact, afin de garantir la sécurité dans les phases de conduite immédiatement suivantes.
Le processus de trempe du verre
D’après ce qui vient d’être décrit, le processus de fabrication du verre qui le mène de la composition initiale à son utilisation réelle apparaît crucial. Dans ce contexte, le processus de durcissement est celui qui joue le rôle fondamental dans la production de tôles utilisées pour les pare-brise et les vitres des voitures, par exemple. La trempe est un procédé de fabrication thermique de simples feuilles de verre qui se composent de deux phases bien distinctes :
- Dans une première phase, la dalle examinée subit un fort chauffage jusqu’à environ 700°C ;
- Dans une deuxième phase, la même dalle ayant atteint ces températures élevées est rapidement refroidide manière à générer un choc thermique important à la surface de la dalle.
La contraction et la dilatation du verre sous l’action thermique sont à l’origine de la naissance de un état de tension interne ce qui améliore les caractéristiques mécaniques de la tôle dans son ensemble : c’est-à-dire un produit plus résistant que celui de départ. Cela est possible parce que les couches superficielles du verre refroidissent en premier, car elles sont directement exposées à des sources froides. Au lieu de cela, le noyau interne de la dalle présente une variation progressive de température par rapport à la condition initiale de 700 °C, car il n’est pas directement exposé à l’extérieur mais contraint par les couches de surface.
Cependant, la trempe ne permet pas seulement d’obtenir un verre plus résistant : comme mentionné précédemment, si la résistance est atteinte (même si elle est supérieure à celle du verre ordinaire), la casse se produit désormais de manière à ne pas générer de fragments aux arêtes vives, donc dangereux pour la sécurité des personnes. Au contraire, le verre qui a subi le processus de trempe se brisera, formant de nombreux petits fragments presque sphériques, ou en tout cas avec une surface extérieure arrondiemais pas forcément régulier !
