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La trempe

 Caractéristiques de la glace trempée thermique

Résistance aux chocs mécaniques Une glace trempée de 8 mm résiste au choc d'une bille de 1030 g tombant en chute libre de 2 mètres.
La même bille tombant de 30 cm brise une glace non trempée de même épaisseur.


Résistance au choc thermique

Un choc thermique de 100 à 200° (selon l'épaisseur) laisse la glace trempée insensible.

Epaisseur nominale
T° °C ( ± 5° )
4
210
6
180
8
150
10
120
12
90


Résistance à la flexion

La trempe confère à la glace trempée une résistance à la flexion nettement supérieure à celle d'un verre recuit :
 - rupture glace recuite : 400 daN. cm²
 - rupture verre trempé : 1200 daN. cm²


Fragmentation

Ces produits sont plus résistants mécaniquement que les vitrages recuits, mais, en plus, ne présentent pas, en cas de bris, de morceaux trop vulnérants.


Dimensions maximales du procédé de trempe thermique

Four standard (2400x4500)
Four vertical (3200x3750)
Epaisseur
Largeur
Longueur
Largeur
Longeur
4
1200
2400
1200
1800
5
2000
3600
1350
2200
6
2400
3600
1350
2500
8
2400
3600
2100
3200
10
2400
4500
3200
3750
12
2400
4500
3200
3750
15
2400
4500
3200
3750
19
2400
4500
3200
3750


Déformation optique

De légères déformations optiques peuvent être décelées après trempe thermique ; elles sont inhérentes au procédé, et d'autant plus visibles que l'épaisseur du volume ou que les dimensions sont proches des limites du procédé (voir tableau dimensions maximales).

Pour minimiser cette déformation, il est également recommandé d'éviter des dimensions identiques en longueur et en largeur (effet de burette). Cette déformation optique est quantifiée par le test du Zébra dans le Bâtiment :
Exemple :
  - Recuit 8 mm ………Z = 60°
  - Trempé 8 mm …….Z = 50 à 55°


Fleur de trempe

Le procédé de trempe thermique introduit des zones de contraintes différentes dans le verre (créées par les buses de soufflage du caisson de trempe). Ces zones de contraintes produisent un effet de bi-réfringence dans le verre.

Quand le verre trempé est observé en lumière polarisée, les aires de contraintes apparaissent sous forme de zones colorées appelées fréquemment "peau de léopard" ou "fleur de trempe".

La lumière polarisée est présente dans la lumière du jour. L'importance de lumière polarisée dépend du temps ou de l'angle d'ensoleillement. L'effet bi-réfringence est plus important quand le verre trempé est examiné sous un angle incident faible ou à travers un verre polarisé.
C'est un phénomène inhérent à la trempe thermique et ne peut en aucun cas être interprété comme un défaut.


Casses instantanées du verre trempé thermique

Il arrive que des vitrages trempés se brisent spontanément après leur pose. Ces casses sont parfois provoquées par des inclusions de sulfure de nickel (NiS).

Cette présence peut provenir soit de la réduction des sulfates de sodium et réaction à l'oxyde en provenance des buses des brûleurs, soit du nickel sulfuré par le SO contenu dans le verre (nickel en provenance des chambres de récupération).

Ces particules de sulfure de nickel peuvent se trouver , en fonction de leur température, sous différentes formes cristallographiques. La forme stable à basse température est plus volumineuse que celle stable à haute température.

Lors de l'opération de trempe thermique, le verre est porté à 650° C, température à laquelle l'inclusion prend un volume réduit. Le refroidissement brutal ne laisse pas le temps à la particule de grossir pour reprendre sa configuration de basse température.

Cette transformation allotropique α→β va donc engendrer des contraintes dans le verre et initier des fissures autour des inclusions de NiS.

La propagation des fissures qui va conduire à la casse du vitrage est, quant à elle, dépendante de l'état de précontrainte du verre, du diamètre de la bille de NiS et de sa position à l'intérieur du verre (la zone en extension au cœur de la feuille est favorable à la propagation de la casse).

Les verres durcis sont eux aussi sujets aux casses provoquées par le NiS, mais dans des proportions plus faibles (1 pour 10).

Pour remédier à ce risque, il existe un procédé (Heat soak test) qui provoque la casse par le déclenchement quasi systématique de la transformation α→β . Il consiste à chauffer le verre trempé à 280 ± 5 °C pendant deux heures.

 
 
 
 
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