Une histoire de verre
Le verre trempé et le verre non trempé diffèrent principalement par leur processus de fabrication et leurs propriétés physiques résultantes, ce qui explique pourquoi le verre trempé est à la fois plus robuste et, en cas de bris, moins dangereux.
Fabrication
Verre non trempé (ou verre ordinaire) est produit par un processus standard de fusion de sable de silice avec du soda, de la chaux, et d’autres additifs à haute température pour former du verre, dont de brisures de verre qui permettent outre le recyclage une température de chauffe moins élévé. Une fois formé, le verre est lentement refroidi à température ambiante.
Verre trempé subit un traitement supplémentaire après sa fabrication initiale. Une fois que le verre a été préformé, il est rapidement refroidi (trempé) à partir d’une température élevée. Ce processus de trempe implique de chauffer le verre à une température d’environ 620°C, puis de le refroidir rapidement avec des jets d’air froid sur les surfaces et les bords. Ce refroidissement rapide crée des contraintes de compression à la surface du verre et des contraintes de tension à l’intérieur, modifiant ainsi sa structure physique.
Propriétés et Avantages
Résistance accrue : Le verre trempé est environ quatre à cinq fois plus résistant que le verre non trempé de même épaisseur. Les contraintes induites améliorent sa résistance aux chocs thermiques et mécaniques.
Sécurité en cas de bris : Lorsque le verre trempé se brise, il se fragmente en petits morceaux granulaires et moins tranchants, contrairement au verre non trempé qui se brise en grands éclats tranchants susceptibles de causer des blessures graves. Cette caractéristique fait du verre trempé un choix privilégié pour les applications nécessitant une sécurité accrue, comme dans les portes vitrées, les douches, les façades de bâtiments, et certains types de vaisselle.
Limitations du Verre Trempé
Malgré ses avantages, le verre trempé n’est pas toujours la solution idéale pour toutes les applications. Sa fabrication nécessite des équipements spécialisés et coûteux, et une fois trempé, le verre ne peut plus être coupé ni travaillé (les trous doivent être percés avant le processus de trempe). De plus, le verre trempé peut parfois présenter des défauts visuels mineurs dus au processus de trempe, et il est plus susceptible d’éclater spontanément en raison de la présence de sulfure de nickel inclus pendant la fabrication.
Et à la cantine scolaire, les verres où l’on peut lire son âge
L’idée des verres de cantine dans lesquels on peut “lire son âge” au fond est un exemple classique des verres trempés que des générations d’élèves ont utilisé et utilisent encore. Le numéro au fond du verre n’est pas exercice de lecture ou de prédiction mais le numéro du moule (important en cas de problème fabrication pour savoir quel moule a été utilisé)
Pourquoi Utiliser le Verre Trempé ?
Durabilité : Les cantines nécessitent des matériaux résistants aux chocs, car les verres sont fréquemment manipulés, lavés, et parfois tombent. Le verre trempé est idéal pour ces environnements grâce à sa résistance accrue aux chocs physiques et thermiques.
Sécurité : En cas de casse, le verre trempé se brise en petits morceaux moins susceptibles de causer des blessures, contrairement au verre ordinaire qui se brise en éclats tranchants.
Le choix du verre trempé pour ces objets reflète une considération attentive de la sécurité et de la durabilité, alignée sur les besoins spécifiques d’un environnement de cantine fréquenté principalement par des enfants.
Un problème de prix de fabrication
La fabrication de verre trempé est plus coûteuse que celle du verre non trempé en raison de plusieurs facteurs :
Processus de production plus complexe : Après la fabrication initiale du verre, le processus de trempe nécessite un chauffage supplémentaire du verre à une température élevée, suivi d’un refroidissement rapide et contrôlé. Ce processus requiert des équipements spécialisés et consomme plus d’énergie.
Équipements spécialisés : La trempe du verre demande l’utilisation de fours de trempe et de systèmes de refroidissement spécifiques, qui représentent un investissement initial et des coûts de maintenance élevés pour les fabricants.
Contrôle de qualité : Le verre trempé doit subir des contrôles de qualité rigoureux pour s’assurer que le processus de trempe a été effectué correctement. Des défauts dans le verre trempé, comme une tension inégale, peuvent réduire sa résistance et augmenter le risque de rupture spontanée. Les tests de qualité supplémentaires augmentent le coût de fabrication.
Limitations de la fabrication : Comme déjà dit, une ne fois trempé, le verre ne peut plus être coupé, percé ou travaillé d’une quelconque manière sans risquer de le briser. Cela signifie que toutes les modifications de taille ou de forme, ainsi que les trous ou les encoches, doivent être réalisées avant la trempe, ce qui nécessite une planification précise et limite la flexibilité de la production.
Ces facteurs contribuent à un coût de production plus élevé pour le verre trempé par rapport au verre non trempé. Cependant, les avantages en termes de sécurité et de durabilité peuvent justifier le surcoût dans de nombreuses applications, comme dans les cantines scolaires, les véhicules, les bâtiments, et certains produits de consommation où la sécurité est une priorité.
En résumé, bien que le verre trempé offre des avantages significatifs en termes de résistance et de sécurité, son utilisation dépend des besoins spécifiques du projet et des contraintes budgétaires. Son choix est souvent un compromis entre coût, performance, et application spécifique.
