Procédé pour la fabrication des objets en verre trempé et objet obtenu au moyen de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé pour la fabrication des objets en verre trempé, et un objet obtenu au moyen de ce procédé.
Des objets présentant des variations d'é paisseur ou une forme ayant des courbures de faible rayon, peuvent difficilement être trempés à la manière usuelle, c'est-à-dire par un chauffage suivi d'un refroidissement ra pide, sans que l'on rencontre des difficultés à obtenir d'une manière certaine que les con traintes (compressions et extensions) qui cons tituent l'état dit de trempe soient uniformes dans toutes les parties de l'objet.
Par suite, tandis que l'article peut avoir dans la ma jeure partie de sa surface le degré de trempe convenable, il se peut qu'en un point existent des contraintes notablement plus élevées, qui peuvent provoquer la rupture spontanée de l'ensemble ou restreindre les possibilités d'emploi de l'objet. Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce que l'on soumet l'objet trempé à un traitement thermique pendant une durée suf fisante pour que les contraintes maxima .exis tant dans ledit objet soient réduites à une valeur déterminée.
A cet effet, l'article peut être transporté dans un four ou un tunnel chauffant dès la ,fin du refroidissementqui donne la trempe, l'objet pouvant, dans certains cas, être encore à une certaine température relativement éle vée.
Si le verre est porté à une température à laquelle il présente certaines possibilités de relâchement, le degré de relâchement en cÈa- que point dépend de la valeur de la contrainte en ce point.
Pour un degré de contrainte donné, c'est-à-dire de trempe, on peut trou ver une température à laquelle, dans un temps déterminé, il y a un relâchement, mais si faible, qu'il n'a pratiquement aucune in- fluence. On peut trouver une température et un temps de chauffage qui produisent, d'une part, un relâchement négligeable dans les parties de l'objet qui ont les contraintes les plus faibles correspondant à la valeur dési rée, tandis que, d'autre part, des contraintes trop élevées sont réduites de manière effec tive et que, finalement, l'état de trempe de l'article est rendu plus uniforme,
sans que pour cela les tensions de la plus. grande partie de l'ensemble aient été diminuées d'une ma nière appréciable.
Dans le cas où l'on veut, avec le plus de sécurité possible, uniformiser les tensions et où il n'est pas indispensable d'obtenir une tension uniforme au maximum de valeur, la durée du chauffage après trempe peut être augmentée de manière à produire une légère réduction de la tension minimum et, par suite, de la tension uniforme, mais propor tionnellement une plus grande réduction des tensions élevées. ' L'objet en verre trempé obtenu au moyen du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il présente des contraintes uniformes.
Voici, à titre d'exemple, comment peut être réalisée une forme d'exécution du pro cédé faisant l'objet de l'invention: La température du chauffage est une température à laquelle le verre est générale ment considéré comme rigide, car elle est bien au-dessous de la température de recuit.
Ce pendant, soin l'effet,des contraintes qui exis tent dans le verre trempé, le verre cède au point de vue plastique. Il est impossible pra tiquement de donner des chiffres des tempé ratures et des durées conformes parce qu'ils dépendent de conditions très variables telles que la composition du verre et également de la valeur elle-même des tensions.
Une tempé rature et une durée conformes pour un arti cle donné peuvent toutefois être déterminées, par exemple, comme suit: Avant d'être traité, l'article trempé est brisé et on examine les dimensions des frag ments.
A titre d'exemple, un article de verre ordinaire sodo-calcique ayant une épaisseur de 16 mm, quand il est trempé à un degré élevé, donne lieu à de très petits fragments de l'ordre de 0,8 cm'. Les articles mentionnés ci-dessus sont chauffés à<B>3801</B> C pendant 1 2 heures.
Un ou plusieurs exemplaires des articles ainsi traités sont ensuite soumis à une épreuve de choc thermique consistant à chauffer l'article à une température élevée et à l'immerger dans de l'eau froide. A titre d'indication, les articles mentionnés ci- dessus sont chauffés à une température qui dépasse de<B>130'</B> celle de l'eau froide.
Un ou plusieurs autres exemplaires des articles traités sont par ailleurs brisés pour être examinés au point de vue des dimensions des morceaux produits par la rupture.
Si les dimensions -des fragments des arti cles brisés sont notablement plus grandes que celles obtenues avant le traitement et ont, par exemple, 1,6 em2, ceci indique que les tensions maxima ont été réduites d'une manière effective. Si, par ailleurs, tous les articles ont résisté à l'épreuve du choc ther mique, le traitement thermique consécutif à la trempe est considéré comme satisfaisant.
Si pourtant la dimension des fragments non seulement est plus grande, mais s'il se présente des morceaux ayant 25 mm de long, ceci est une indication que le chauffage a été excessif et, dans ce cas, les articles présentent le risque de se briser dans l'épreuve de choc thermique pour la raison que la trempe est insuffisante. Dans ce cas, le chauffage est diminué en réduisant soit la durée, soit la température, soit les deux, et les épreuves sont répétées.
On peut ajouter que le traitement de chauffage doit être considéré comme insuffi sant si les dimensions du fragment sont seu lement légèrement plus grandes que celles de l'article non-traité et si certains articles se brisent au cours de l'épreuve de choc ther mique.
Pour obtenir -le meilleur résultat possi ble, on augmente l'importance de l'épreuve du choc thermique et l'on fait varier le chauf- fage des objets trempés jusqu'à ce que, en fait, tous les articles résistent à cette épreuve et montrent une dimension de fragments plus grande que celle donnée par l'article non traité.
On peut substituer ou ajouter à l'épreuve de choc thermique une épreuve de choc mé- eanique consistant à faire tomber une bille d'acier sur l'article à partir d'une hauteur allant en croissant.
La chute de température dans l'épreuve de choc thermique dépend de l'épaisseur et de la. forme de l'article, et la valeur maximum de cette température pour chaque article donné peut être déterminée seulement par un essai.
Pour tenir compte des variations qui se présentent habituellement au cours: d'une fa brication industrielle, on adopte pour cette épreuve de choc thermique une température inférieure à ce maximum donné par les essais et également on donne au chauffage une va leur un peu supérieure à celle qui correspon drait simplement aux meilleurs résultats don nés par les essais.
La durée du chauffage requise pour ré duire les tensions maxima d'une quantité donnée varie dans des limites assez larges suivant la température de chauffage. Ainsi, pour le verre sodo-calcique et l'exemple déjà mentionné, on obtient le même résultat en opérant à 48f) et pendant 1/2 heure.
Le procédé décrit s'applique plus parti eulièrement aux objets de forme ou d'épais seur irrégulières, car c'est surtout dans ces objets qu'une opération de trempe effectuée simplement par chauffage suivi d'un refroi dissement brusque a tendance à produire en certains endroits,des contraintes trop élevées.
Mais il va de soi que l'invention est aussi applicable à des objets d'épaisseur ou de forme régulière, tels que les feuilles de verre, dans lesquels, pour une raison ou pour une autre, l'opération simple de la trempe a in troduit des contraintes non uniformes, et par suite, en certains, endroits, des excès de ti empe.