Elaboration du Verre Plat
Trois principaux types de produits, en dehors du verre de table, de la cristallerie et du verre technique sont fabriqués :
- le verre plat,
- le verre creux (bouteilles, flacons…),
- les fibres de verre.
- On peut ajouter une quatrième catégorie regroupant les verres pour applications diverses (verres d’optique, tubes, baguettes, billes …).
Les principaux procédés de mise en forme varient suivant ces catégories:
Dans cette partie, on s’intéresse essentiellement à l’élaboration du verre plat.
Le procédé Float est le standard mondial de la fabrication du verre plat, permettant la production du verre claire, du verre extra clair, du verre teinté…..
Le mélange des matières premières est amené à son point de fusion et le verre liquide est déversé en coulée continue un four sur un bain d’étain (Sn) lui même en fusion. Le verre, moins dense, flotte sur l’étain et forme une surface parfaitement plane sur les deux faces. Ce procédé confère au verre des qualités optiques exceptionnelles avec des épaisseurs allant de 2 mm à 19 mm pour des applications commerciales.
Voir figure : Verres flottés
1- Zone d’alimentation : amenée des matières premières : Les matières premières composant le verre sont le sable, le carbonate de soude, le calcaire et la dolomie. Toutes ces matières existent à l’état naturel dans l’environnement. Les matières premières, pesées et mélangées, sont appelées « mélange vitrifiable ». On y ajoute du calcin, verre cassé recyclé qui permet d’abaisser le point de fusion du mélange et réduire les émissions de CO2 .
2- Zone de fusion : Le mélange vitrifiable et le calcin sont déversés dans le four (alimenté au gaz naturel) et les matières premières sont fondues à une température de l’ordre de 1.550°C.
3- Formation du ruban : Depuis le four, le verre en fusion coule sur un bain d’étain en fusion, à une température d’environ 1.100°C, et flotte alors sur cette surface plane afin de former la feuille de verre. Les faces du verre sont polies par l’étain d’une part et par le feu d’autre part. Le contrôle des épaisseurs, allant de 2 mm à 25 mm, s’effectue par la vitesse à laquelle le verre s’écoule. A ce stade, le verre s’est refroidi pour atteindre une température de l’ordre de 600°C.
4- Zone de refroidissement : Le verre doit encore refroidir, mais il est maintenant suffisamment dur pour passer sur les rouleaux d’un tunnel de refroidissement appelé « étenderie », long d’environ 140 mètres. La température du verre s’abaisse régulièrement (de 500°C au départ du tunnel, température à laquelle le verre acquiert ses propriétés mécaniques définitives, le verre termine son refroidissement lent à température ambiante). La recuisson du verre (refroidissement commandé) a pour effet de stabiliser les tensions internes, lui permettant d’être découpé sans initier de casse. Les deux faces du verre ayant été polies par l’étain et le feu, le verre ne nécessite aucun polissage supplémentaire.
5- Zone de contrôle des défauts : repérage des défauts.
6- Zone de découpe : Après nettoyage et contrôle qualité, le ruban de verre est découpé en plateaux (6 x 3,21 m, standard mondial). Les bords (résidus de coupe) sont enlevés automatiquement et sont recyclés comme calcin.
7- Zone de stockage : Les plateaux de verre sont placés, en piles verticales, sur des chevalets par des releveuses à ventouses. Cette empileuse automatique prélève directement les feuilles de verre à l’extrémité de la chaîne de fabrication qui se situe à environ 500 mètres du four ! Les chevalets sont ensuite acheminés à l’entrepôt où les piles de verre seront stockées par épaisseur, famille de verre... avant expédition.