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Les verres à couches
sont devenus incontournables dans le monde du bâtiment. Leurs performances
permettent de répondre à la réglementation thermique. Ils offrent isolation
thermique et contrôle solaire. Petit tour d’horizon de ces produits.
Philippe
Grell, directeur marketing et technique de la société Pilkington
explique ; « Les verres à couches sont des produits verriers
industriels sur lesquels on pulvérise ou dépose des oxydes métalliques sous
forme de couches minces. Leur épaisseur est comprise entre 0,01 µm et 0,8 µm ». En
effet, cette technique consiste en un empilage de couches de métal et d’oxydes
métalliques. En fonction du résultat à obtenir et de la variété de l’oxyde
métallique, il est souvent indispensable de pulvériser une couche assurant
l’adhérence sur le verre, une ou plusieurs couches donnant au verre ses
caractéristiques fonctionnelles et une couche de protection chimique et
mécanique. Ces couches peuvent être déposées sur du verre clair ou teinté.
Une fabrication on-line...
Aujourd’hui, « les verres à couches peuvent être
classés dans deux familles, les verres fabriqués on-line et off-line »,
souligne Philippe Grell. La fabrication on-line consiste à enduire d’une couche
d’oxydes métalliques pulvérisée par déposition pyrolytique sur le verre, au moment
de la fabrication du verre. De couleur neutre, la couche d’oxydes est pratiquement
imperceptible à l’œil nu. La méthode pyrolytique se fait à très haute
température (600°). Dès que la couche est en contact avec le verre, elle se
décompose sous l’action de la température, en laissant sur le verre une couche
ayant la propriété recherchée. La matière appliquée est le plus souvent sous
forme liquide ou solide. Ainsi, lors d’une pyrolyse en phase liquide, la matière
est pulvérisée sous forme d’un aérosol sur le verre (mélange de solvant et
d’oxydes métalliques). Cette méthode est connue sous le nom de
"spray". Les produits de type Antélio de Saint-Gobain Glass, Stopsol
d’AGC et Eclipse de Pilkington sont fabriqués par pyrolyse en phase liquide. La
pyrolyse en phase solide consiste quant à elle à projeter des poudres sur le
verre par un gaz. Cette méthode est baptisée "powdering". On retrouve
ces produits chez Saint-Gobain Glass (Eko), Pilkington (Kglass)… Grâce au
procédé par pyrolyse, la couche s’intègre totalement à la surface du verre (par
osmose), lui conférant une grande résistance et une stabilité dans le temps. En
effet, les oxydes se fondent au verre dans sa partie superficielle. La liaison
de la couche au support verrier est telle que cette surface peut être exposée
aux intempéries et/ou supporter les agents de scellement. « De ce fait,
la couche peut être positionnée en face extérieure ou intérieure,
respectivement la face 1 et la face 2 des vitrages. En outre, il n’y a pas de
limite d’utilisation ou de date à respecter pour le stockage. Ces verres peuvent
être trempés, émaillés et bombés. Et il n’y a pas besoin de les émarger pour
faire un vitrage isolant », explique Martine Olivier, directrice
marketing Saint-Gobain Glass. En principe, les couches obtenues par pyrolyse
sont dites dures. Mais la solidité de la couche et, par conséquent, du verre à
couches s’apprécie par des tests variés : résistance à la corrosion, à
l’abrasion, aux brouillards salins, aux U.V., à la "rayabilité", à la
résistance aux solvants, à la résistance aux agents nettoyants. Une couche sera
déclarée dure si elle répond à l’ensemble des tests. Dans le cas contraire, elle
est dite tendre.
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Les autres fonctions des couches
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Les verres à couches peuvent avoir d'autres fonctions que celles d'isolation thermique et de contrôle solaire. Par exemple, les couches aux propriétés anti-reflet inteviennent dans le spectre visible. Elles ont pour fonction d'abaisser la réflection du verre afin d'améliorer la vue à travers une glace de façade de magasin en cas d'ensoleillement. "Certains procédés par immersion puis par chauffage conduisent à la formation, généralement sur deux faces, d'un système multicouches minces qui élimine la réflexion lumineuse et réduit fortement la transmission des UV", précise AGC. Autre fonction : les couches réfléchissantes. Le verre est rendu réfléchissant par l'application d'une couche d'argent, de cuivre et d'une ou plusieurs couches de protection sur l'une de ses faces. Les différentes couches interviennent sur la totalité du rayonnement solaire. Elle affaiblissent les rayonnements ultra-violets et permettent de proéger de leur effet décolorant. Elles déterminent la valeur du coefficient de transmission lumineuse. En effet, le verre de support peut être clair ou teinté selon l'aspect recherché et la transmission de la lumière visible varie selon la couleur du verre utilisée. Elles abaissent l'apport d'énergie solaire à travers le vitrage. La surface de ces verres offre une émissivité des rayons infrarouges variant de 0.20 à 0.84. Le verre autonettoyant est aussi considéré comme un verre à couches. Le vitrage se compose d'un verre clair sur lequel est déposée une couche transparente composée d'un matériau minéral photocatalytique et hydrophile. Cette couche d'oxydes métalliques est déposée en continu, durant la fabrication du verre sur la ligne float par pyrolyse.
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...ou off-line
Les procédés off-line donnent des couches tendres,
c’est la deuxième grande famille des verres à couches. « Cela consiste à
déposer les couches d’oxydes en dehors de la ligne de fabrication »,
précise Philippe Grell. Là aussi, différentes méthodes existent. La méthode la
plus utilisée est la pulvérisation cathodique à magnétron, "coater"
ou sous vide. Cette technique permet d’obtenir un grand nombre de produits qui
varient par leur couleur, transmission, réflexion ou émissivité. Ils sont moins
résistants aux agressions extérieures. « Ils ont une date limite
d’assemblage. Ce délai de fabrication est de 6 à 8 mois, voire beaucoup moins »,
explique Philippe Grell. Les couches déposées sous vide font l’objet de
précautions en termes de manipulation, de transport, de stockage, de découpe et
de lavage. Ces verres sont utilisés presque exclusivement à l’intérieur du
double vitrage. De plus, le risque de casse thermique s’accroît avec l’emploi de
double vitrage à couche peu émissive. « Un dispositif comme une butée,
prévu pour maintenir un interstice latéral de ventilation, d’au moins 5 mm en
position repliée maximale du châssis, permet d’utiliser certaines compositions,
sans risque de casse thermique », explique Saint-Gobain Glass. Et pour
un assemblage en vitrage isolant, la couche faiblement émissive est
généralement émargée pour assurer l’adhérence du mastic de scellement. En cas
d’utilisation en monolithique – ce qui est rare, la couche sera à l’intérieur. La
trempe est souvent réalisée avant le dépôt.Certaines couches apparues depuis
quelques années doivent être trempées pour acquérir leurs caractéristiques
définitives. En outre, en 2003, Glaverbel aujourd’hui devenu AGC, a commercialisé
le Planibel TOP NT. « La trempabilité du Planibel TOP NT permet au
transformateur verrier disposant d’un four de trempe d’offrir un meilleur
service à ses clients : délais de livraisons plus rapides, livraisons de
petites quantités et remplacement de double vitrage possible »,
explique Nelly Philipponnat, responsable marketing d’AGC. Et ce verre est
également "bombable".
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