Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article a pour but de donner les différentes clés pour obtenir une découpe propre, de grande précision et avec une bonne production, du verre plat de silicate sodocalcique. Après un bref rappel sur la découpe à la molette, sont détaillées les différentes étapes et méthodes de la découpe du verre (découpe à la scie diamantée, par jet d’eau, laser). La découpe à la molette consiste en une opération mécanique réalisée par le traçage d'une molette en carbure de tungstène sur la surface du verre. Cette technique est la plus utilisée dans l'industrie verrière, elle nécessite une grande maîtrise des contraintes thermiques de l'élaboration du verre.
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This article is aimed at providing the different key aspects for obtaining an efficiently productive and clean, high precision cut of soda-lime silicate glass. After a brief reminder concerning the carbide cutting wheel, the various stages and methods of glass cutting (diamond saw cutting, by water jet, laser) are detailed. The carbide cutting wheel consists in a mechanical operation performed by the tracing of a tungsten carbide wheel on the glass surface. This technique, the most frequently used in the glass industry, requires significant control of the thermal stress in glass production.
Auteur(s)
-
Yves PETIT : Membre de l'association Les Experts du Verre
INTRODUCTION
La découpe du verre est l'étape initiale de la transformation du verre plat. Elle est une phase importante du procédé de transformation du verre.
La qualité requise dans le bâtiment et l'automobile implique une découpe précise et propre. Elle précède le plus souvent le façonnage à la meule du bord qui nécessite une qualité de découpe exemplaire : une découpe de mauvaise qualité entraîne une perte de productivité et un taux de rebut plus important.
Les tendances du marché ont influencé la technologie de découpe :
-
tables de découpe rectiligne et en forme (x, y, z) ;
-
tables avec émargeage pour les verres à basse émissivité ;
-
tables de découpe du verre feuilleté.
Aujourd'hui, on considère que l'amortissement machine est inférieur au coût main-d'œuvre alors que, jusqu'à un passé très récent, c'était le contraire.
Cet article est complémentaire au document « Découpe du verre plat » [BM 7 428], publié par O. Gaume en 2004, qui développe l'aspect théorique de la technique de la découpe à la molette ; le présent document est orienté vers les modalités pratiques nécessaires à l'obtention d'une qualité de découpe optimale. Le plan d'application de cette découpe est exclusivement réservé au verre standard de silicate sodocalcique utilisé dans le bâtiment et l'automobile.
Pour mieux appréhender cette découpe à la molette, il est apparu nécessaire de rappeler, en premier lieu, le phénomène de recuisson du verre et les contraintes thermiques qui en résultent.
L'analyse systématique des principaux paramètres a été reprise afin de mieux comprendre les différents réglages indispensables à la réalisation d'une bonne découpe à la molette.
Une liste exhaustive des défauts inhérents à la découpe et les techniques de protection complètent cette analyse.
Il est intéressant d'expliciter les différentes méthodes de découpe en fonction de la nature du verre (monolithique, bifeuilleté, verre armé).
Enfin une description des outils modernes de découpe et leurs performances complète ce dossier. Ces outils assurent la découpe rectiligne et la découpe en forme.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
Contraintes thermiques de forme et d'épaisseur Température de transformation Découpe automatique à la molette bâtiment Automobile Recuisson traçage rompage
KEYWORDS
Thermal stress of form and of thickness | Temperature of transformation | Cutting tables | building | Automobiles | Annealing | marking-out | breaking
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Défauts dus à la découpe à la molette3. Découpe mécanique du verre
3.1 Principe
Autrefois, la découpe du verre était réalisée à l'aide de diamants naturels ou synthétiques. Actuellement, on utilise une « molette » de petit diamètre, en acier très dur. Ces molettes sont en carbure de tungstène et leur diamètre est proche de 4,5 mm. Elles sont montées sur la tête de découpe à l'aide d'un porte-molette.
Lors du traçage avec une molette en carbure de tungstène (dont l'arête de coupe est en V), il se forme à la surface du verre, sous l'influence de la pression, un petit sillon à partir duquel se propage une fissure au travers du verre. Ce sillon traverse la zone de compression de la surface du verre et, comme le centre est en traction, il suffit de rompre la feuille en appuyant d'un coup sec sous la coupe de la molette.
L'opération de découpe mécanique s'effectue donc en deux étapes :
-
le traçage ;
-
le rompage.
3.2 Traçage et paramètres de réglage
Le traçage est réalisé mécaniquement en déplaçant une molette (figure 5) avec l'arête de coupe en V.
Trois éléments sont déterminants pour optimiser le traçage :
-
le diamètre ∅ de la molette ;
-
l'angle β de la molette ;
-
la pression P exercée sur la molette.
Ces trois facteurs sont adaptés en fonction de la nature du verre, de son épaisseur et, naturellement, du recuit.
Il est évident qu'en fonction de la pression de la molette sur le verre, la fissure sera plus ou moins profonde et le rompage plus facile. Après le passage, le verre est endommagé le long du sillon (fissures perpendiculaires et parallèles à la surface). Ces fissures sont à l'origine d'écailles, de spliures (fines particules de verre produites lors du traçage) qui dégradent la résistance mécanique du bord du verre.
Si les verres sont façonnés, ces écailles peuvent disparaître, mais dans le cas d'une utilisation à bord brut (double-vitrage, feuilleté...), elles confèrent au verre une plus grande fragilité.
Par contre, si le sillon est trop faible, une flexion plus forte est indispensable...
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Découpe mécanique du verre
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Sociétés spécialisées dans le matériel de découpe :
Adler SA : http://www.adler-sa.fr
Bavelloni
Bottero SpA : http://www.bottero.com
Bystronic Lenhardt GmbH : http://www.bystronic-glass.com
Cette liste n'est pas exhaustive. Le lecteur trouvera les caractéristiques de leurs équipements sur leur site Internet et/ou dans les revues spécialisées (« Verre plat »).
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