Comment les fournisseurs de verre coupent-ils le verre ?
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Comment couper du verre sans qu’il se brise ? Découvrez les méthodes les plus couramment utilisées dans la fabrication du verre.
Le verre est tellement présent dans notre quotidien qu'on en oublie souvent son caractère remarquable. Comment un matériau principalement composé de sable peut-il être utilisé pour des passerelles, des façades et des gratte-ciel en verre ?
Une partie du mystère réside dans le fait que le verre est un matériau que la plupart d'entre nous ne manipuleront ni ne façonneront. Il serait difficile de passer sa vie sans avoir jamais scié, poncé ou vissé un morceau de bois, mais 99.9% la plupart du temps, nous recevons notre verre déjà fabriqué par le fabricant.
Comment, par exemple, couper du verre sans le briser ? La réponse est plus complexe qu'on ne le pense, car il n'existe pas de méthode universelle utilisée par tous les fabricants de verre.
1. Découpe avec des roues
Depuis le XIXe siècle, les fabricants de verre utilisent des molettes pour couper le verre. Mais au fil des ans, les coupe-verres manuels ont été remplacés par des machines à couper.
Une machine à découper ressemble à une guillotine à papier surdimensionnée. La roue se déplace sur la feuille de verre, créant des incisions. Au fil des ans, ces roues ont été développées pour couper des feuilles de verre de plus en plus fines.
Différentes machines sont conçues pour des usages différents. Par exemple, pour le verre feuilleté, il faut une machine différente de celle utilisée pour le verre flotté traditionnel.
Certaines de ces tables de découpe sont des CNC : des machines contrôlées par ordinateur qui peuvent être alimentées en dessins qu'elles exécutent avec précision.
La découpe à la meule présente toutefois un inconvénient : le verre obtenu a tendance à s'écailler, ce qui nécessite un traitement supplémentaire. Cependant, ce problème ne se pose pas si le transformateur dispose des outils adéquats.
2. Découpe au jet d'eau
D'autres fournisseurs de verre utilisent la découpe au jet d'eau. Un jet d'eau à haute pression est alors projeté sur le verre.
Le principal atout de cette méthode réside peut-être dans sa polyvalence. La découpe au jet d'eau s'applique à tout type et à toute épaisseur de verre, y compris le verre feuilleté. Contrairement aux machines de découpe à molette, il n'est pas nécessaire d'utiliser plusieurs outils pour différents produits.
L'étroitesse du jet d'eau signifie que les coupes sont lisses et précises avec un minimum de traits de scie (ces fentes et entailles causées par le processus de coupe).
Les transformateurs de verre utilisent également une méthode appelée « empilage », qui consiste à superposer plusieurs panneaux et à les découper simultanément au jet d'eau. Un jet d'eau multiaxes peut également être utilisé pour réaliser des découpes complexes.
Dans l’ensemble, la découpe au jet d’eau est un moyen polyvalent et rentable de préparer les panneaux de verre pour le marché.
3. Découpe au laser CO₂
La découpe à la meule et la découpe au jet d'eau reposent sur le contact avec le verre. La découpe laser, quant à elle, est sans contact : seule la chaleur du faisceau laser touche le verre.
Cette méthode de « découpe par contrainte thermique », comme on l'appelle, consiste à pointer un laser sur une ligne spécifique du verre. Cette opération est suivie d'un jet d'air froid ou de liquide pour refroidir le verre.
La chaleur provoque une tension dans le verre, ce qui le fissure. Cette méthode de coupe précise et propre produit un verre sans fissures ni éclats, qui ne nécessite ni traitement, ni meulage, ni polissage.
Son principal inconvénient est sa capacité limitée à découper des formes géométriques. C'est là qu'intervient l'ablation (ou découpe laser).
Cette méthode fonctionne de la même manière que la découpe laser standard, mais elle permet de découper des formes à l'intérieur du verre. Il est possible, par exemple, de le percer, de le rainurer, de le marquer, de le modeler et de le chanfreiner.
Les deux méthodes produisent du verre propre. L'ablation, en revanche, est très coûteuse.
6. Découpe de filament
La découpe par filament a été développée à l'Université de Toronto au début des années 2000. Elle consiste à envoyer des impulsions laser PS sur du verre renforcé. Ces impulsions sont suffisamment fines pour permettre la découpe de formes libres.
Une fois la surface fracturée par le laser, le verre façonné présente une surface polie et une bonne résistance à la flexion. Le produit est propre, avec un minimum de microfissures et aucune marque de surface.
La découpe de filaments est un développement relativement récent, des recherches et développements supplémentaires sont donc nécessaires avant que ses avantages ne soient pleinement connus.
Méthodes de bricolage
Les méthodes ci-dessus sont utilisées dans la fabrication commerciale du verre. Cependant, le verre doit également être découpé pour divers projets artisanaux. L'outil le plus couramment utilisé pour ce travail est le coupe-verre ; mais si vous n'en avez pas sous la main, il existe des alternatives.
Avant d'aller plus loin, il est important de préciser que vous devez porter des gants de protection, des lunettes de protection et un masque anti-poussière avant de tenter de couper du verre, quelle que soit la manière dont vous vous y prenez.
La première méthode consiste à allumer un morceau de ficelle imbibé d'alcool isopropylique ou d'acétone et noué autour d'un morceau de verre. Une fois la ficelle consumée, on plonge le verre dans de l'eau froide, où le brusque changement de température le brise.
Ensuite, il faut utiliser une pointe en carbure ou un gros clou pour marquer le verre. Il faut ensuite exercer une pression pour obtenir une cassure nette.
Enfin, vous pouvez utiliser un Dremel ou un outil rotatif avec un accessoire de meule diamantée.
Comment la découpe du verre a-t-elle évolué au fil des années ?
Au Moyen Âge, la découpe du verre se faisait manuellement. Une tige de fer à pointe acérée était chauffée au four. Lorsqu'elle était rouge, la pointe était tirée le long du verre jusqu'à ce qu'il se brise.
Le principal problème de cette méthode résidait dans son manque de précision. Une fois cassées, les pièces devaient être taillées à leur forme : un procédé appelé « grozing ».
Aux XIVe et XVIe siècles, l'Italie était un haut lieu de la production de verre. Les fabricants développèrent un coupe-verre à pointe de diamant, plus précis que la baguette médiévale.
Puis en 1869, Samuel Monce de Bristol, Connecticut, a développé le coupe-roue qui est encore utilisé aujourd'hui.
Conclusion
La découpe du verre est un élément essentiel de sa fabrication, mais comme pour l'écriture manuscrite et le découpage, il existe plusieurs méthodes. Nous espérons que cet article vous aura permis de vous familiariser avec certaines des méthodes les plus courantes.
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