3- La fabrication du verre plat
L'idée de produire un verre plat sur un substrat
métallique remonte au 19ème siècle. Le premier travail est
du à M. Henry Bessemer qui obtint un brevet pour un
procédé de production du verre sur un lit de métal fondu.
Il évoque la nécessité de travailler en atmosphère
réduite afin de prévenir l'oxydation de l'étain. Un
prototype plus intéressant, attribuable à la Pittisburg Plate
Glass Company, date des années 1920. Le système
expérimental prévoyait l'ajout d'un petit bain de métal
(étain ou Plomb) au four d'écrémage du verre (Edge,
1992).
Le verre devait être refroidi immergé dans le
bain métallique et retiré du bain au moyen d'une série de
rouleaux. Bien que construit ce système n'a jamais été
productif. Le système de production actuelle se base sur le dispositif
breveté par Sir Alastair Pilkington en 1959.
Ce procédé prévoit la production d'un
ruban de verre par laminage. Puis ce ruban est déposé sur un bain
d'étain fondu. La face en contact avec le métal épouse la
planéité de la surface du bain. La face supérieure devient
plate par l'action de la tension superficielle qui tend à étaler
le ruban. Des critères comme le coût, la toxicité, la
pression de vapeur, et l'indifférence chimique avec le verre, ont
été fondamentaux pour le choix de ce métal. Actuellement
le procédé « float » est le plus utilisé pour
produire du verre plat de haute qualité au niveau mondial.
3-1- Les procédés de fabrication du verre
plat :
3-1-1- Le procédé Fourcault :
L'étirage d'un ruban de verre par immersion et
extraction d'un peigne métallique vertical est simple dans son principe
mais présente l'inconvénient que sous l'action de la tension
superficielle le ruban vertical à tendance à se
rétrécir et de plus son pied n'est pas suffisamment stable. Le
procédé Fourcault qui fut exploite a partir de 1913
résolvait ces deux problèmes par l'emploi de la débiteuse
et de refroidisseurs [3].
Figure 7. Procédé Fourcault pour le verre plat
La débiteuse est une pièce de réfractaire
de 3 m de longueur qui a la forme d'une auge dont le fond comporte une fente
longitudinale. Des tiges métalliques verticales permettent de
régler l'enfoncement de cette pièce dans le bain. Sous l'action
de la pression hydrostatique, le verre jaillit par la fente de la
débiteuse, ce qui définit la position du pied de feuille. Les
refroidisseurs sont des boites métalliques ou circule de l'eau et qui
sont situées au-dessus de la lèvre de la débiteuse.
Ils recueillent le rayonnement émis par les surfaces de
la feuille ce qui les refroidit fortement. Ces surfaces sont ainsi
figées, ce qui feuille dans un puits d'étirage d'une hauteur de 7
m environ.
Dans la partie supérieure du puits la feuille est
découpée en plateaux. Les largeurs de la feuille sont comprises
entre 2 m et 2,5 m et les épaisseurs entre 0,5 et 10 mm. La vitesse
d'étirage en 2 mm est d'environ 90 m/h [3].
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