Trempe : les fours continus
L'objectif de la trempe est double:
-Durcir la surface du verre
-Empêcher en cas de casse du verre qu'il se brise en morceaux de dimensions importantes avec un risque de blessures graves des personnes
Deux types de trempe du verre sont utilisées dont seule l'une des deux (la trempe thermique) répond à ces deux objectifs: la trempe thermique ( par élévation de température), la trempe chimique ( par immersion dans un bain de sel).
Mais dans les deux cas l'objectif poursuivi va être le même. Mettre la surface du verre en compression.
1/La trempe chimique
Elle consiste à immerger le verre à tremper dans un bain de sels fondus. C'est la structure chimique du verre qui va déterminer la composition du bain de sels. L'objectif est de faire migrer du bain de sels vers la surface du verre des cations (ions positifs) plus gros que ceux présents dans le verre. Cette migration s'obtient par une élévation de température du verre par le bain de sels (supérieure à 400 degrés Celsius), qui provoque une agitation des ions et des échanges en surface.
Lors du refroidissement, lorsque le verre quitte le bain de sels, l'agitation va s'arrêter et les ions plus gros venant du bain de sels, vont se trouver prisonniers dans des cavités de dimensions réduites. Ils vont donc occuper plus d'espace, mettre la surface du verre en tension et donc durcir cette surface. De plus ils vont, en mettant la surface du verre en compression, augmenter la résistance à la rupture.
Par contre en cas de casse, le verre continuera à se briser en morceaux importants, et donc dangereux. Ce type de trempe ne peut donc pas être utilisé pour réaliser du verre de sécurité
La trempe chimique est essentiellement utilisée pour les verres de faibles épaisseurs (inférieures ou égales à 4 mm), des verres bombés ou lorsque on a besoin d’une dureté supérieure à celle que l’on peut obtenir par trempe thermique.
2/La trempe thermique
On poursuit le même but, mettre en compression la surface du verre par rapport à l'intérieur. Mais on va pour atteindre cet objectif, utiliser un procédé thermique.
Le verre va être introduit dans un four de trempe pour être chauffé à plus de 600°, pendant une durée qui va dépendre, en particulier, de son épaisseur. Puis on va le refroidir brusquement (à l'aide d'air sous pression). La surface se refroidissant beaucoup plus rapidement que l'intérieur va se mettre en compression alors que l'intérieur du verre sera en extension.
L'avantage de ce procédé est qu'il permet au verre en cas de casse de se briser en petits morceaux (de l'ordre du centimètre carré) beaucoup moins dangereux pour les personnes.
Les autres avantage de la trempe thermique par rapport à la trempe chimique est que le procédé est beaucoup moins onéreux et permet de traiter des verres beaucoup plus épais (jusqu'à19 mm).
Concernant la trempe thermique, il existe 3 types de fours
-Four de trempe vertical
-Four de trempe horizontal oscillant
-Four de trempe horizontal continu
Four de trempe horizontal continu
Le four est constinué de 5 zones
-Chargement
-Chauffe
-Trempe
-Refroidissement
-Déchargement
La zone de chauffe est constituée d'un long tunnel où le verre progresse et où il va atteindre la température de consigne à l'extrémité du tunnel. Il est trempé, toujours par air pulsé à la sortie et continue à se déplacer dans la zone de refroidissement jusqu'à atteindre la température où il peut à nouveau être manipulé.
Il est alors déchargé, toujours en mouvement par des opérateurs.
Les fours de trempe continus sont destinés aux grandes séries (automobile, électroménager, mobilier de grandes séries) et aux faibles épaisseurs. Ils ont une longueur totale de plusieurs dizaines de mètres.
