Les propriétés des verres automobiles

11 Sep 2017 | Infos conducteur

L’importance du verre pour un véhicule

Élément essentiel de nos automobiles, le verre représente une partie non négligeable de notre carrosserie et nous apporte bien plus de confort que nous pouvons le penser. Les parties vitrées de nos véhicules sont passées de 3,4 m² dans les années 1980 à près de 4 m² aujourd’hui. Des surfaces qui prennent de l’ampleur, avec des pare-brises de plus en plus grands, l’apparition de toits vitrés… Des changements qui nécessitent de la part des constructeurs verriers beaucoup de pro-activité.

Avec une production de verre d’environ 342 285 tonnes en 2013 (verre plat automobile), ce marché reste assez condensé avec peu de constructeurs. On retrouve ainsi 3 multinationales (AGC Glass, Saint-Gobain et Pilkington) qui fournissent près de 75% du marché mondial du verre automobile.

Ces constructeurs verriers doivent non seulement se soumettre aux réglementations en vigueur mais aussi sans cesse développer de nouvelles avancées technologiques. Ils doivent notamment respecter certaines normes climatiques, de résistance et d’optique. Par exemple, le verre ne doit en aucun cas déformer la vision du conducteur ou, en cas de fissure, il doit rester assez visible pour permettre au conducteur de s’arrêter sans danger. La luminosité doit, elle aussi, être de 75% minimum pour les pare-brises qui doivent eux-mêmes résister au « test de la bille » (une bille de 2,2 kg jetée de 4 mètres sur un pare-brise, l’impact ne doit pas rentrer dans l’habitacle). Toutes ces contraintes et réglementations ont amené les constructeurs verriers à innover sur de nouveaux matériaux et procédés de fabrication.

Les verres automobiles ont ainsi été l’objet de nombreuses évolutions et innovations ces dernières années. Ils deviennent de plus en plus légers, leurs propriétés technologiques se développent (vision, acoustique, hydrophobe, contrôle solaire,…) et sont plus résistants pour encore plus de sécurité. Les plus grandes innovations ont apporté par exemple une baisse significative du poids total des véhicules, nous sommes passés de 45 kg de verre en moyenne sur un véhicule en 1980 à 31 kg constatés aujourd’hui. Cette diminution du poids a influé sur la consommation de carburant (baisse de 0,05 litre/100 km) et sur les émissions des gaz à effet de serre. Tout comme les verres à contrôle solaire qui maintiennent de mieux en mieux la température dans l’habitacle et évitent ainsi l’utilisation de la climatisation.

 

Les verres et leurs propriétés

Verre trempé

verre trempé AvatacarLe verre trempé était LE verre utilisé pour l’automobile il y a quelques années, ceci avant l’arrivée du verre feuilleté. Ce verre est 5 fois plus résistant qu’un verre classique, cette résistance est créée lors de son processus de fabrication, plus exactement au moment de son refroidissement : le verre trempé est un verre qui est refroidi directement après sa sortie du four grâce à de l’air ou à un bain de liquide, ce que l’on appelle « la trempe« . Ce refroidissement abrupt lui permet de se solidifier plus en profondeur que les verres classiques.
Il est alors plus résistant mais aussi moins dangereux que les autres verres : le processus de refroidissement rapide lui permet de se casser en plein de petits morceaux. Cette particularité du verre trempé en fait un verre idéal pour l’automobile car, en cas d’accident, le verre ne risquera pas de blesser les automobilistes.

Le verre trempé est de nos jours surtout utilisé pour les vitres latérales avant et arrière ainsi que le pare-brise arrière des véhicules. Il peut être clair ou teinté.

Verre feuilleté

verrefeuilleteLe verre feuilleté est le verre obligatoire pour les pare-brises automobiles. Il est aussi utilisé pour les toits ouvrants ainsi que sur certaines vitres latérales des véhicules de luxe. Son utilisation va devenir de plus en plus généralisée pour l’ensemble des vitres des véhicules.

Le verre feuilleté est un verre constitué de deux plaques de verre soudées à chaud grâce à une feuille de plastique (le PVB, Polyvinyle de Butyral), cette composition permet au verre de rester littéralement collé à la feuille de plastique en cas de brisure. Les éclats de verre ne sont donc plus un problème en cas d’accident ou de tentative de vol. Cependant, lors d’extraction de personnes dans un véhicule accidenté, il faudra des outils bien spécifiques pour pouvoir enlever le verre feuilleté. En cas de situation d’urgence, des particuliers ne seraient donc pas capables d’extraire les passagers par le pare-brise.
Ce verre est l’un des verres les plus résistants et les plus sécurisants pour les automobilistes.

Verre à contrôle solaire

Le verre à contrôle solaire devient primordial pour les véhicules aujourd’hui surtout avec l’augmentation de leurs surfaces vitrées. À savoir que 60% des rayons du soleil pénètrent directement dans l’habitacle par le pare-brise et les vitres latérales, il est donc primordial d’avoir un verre adapté qui limitera la chaleur au sein du véhicule et limitera l’utilisation de la climatisation (soit une réduction de la consommation de carburant de 3% et des émissions de gaz à effet de serre).
Le verre à contrôle solaire existe sous deux formes : les verres teintés et les verres athermiques.
Le verre teinté est simplement un verre avec une couche de film teinté, il permet de limiter l’augmentation de la chaleur dans l’habitacle en réfléchissant une grande partie des rayons solaires, et surtout lors des stationnements. Attention, les verres teintés sont réglementés, leur teinte ne devra pas atteindre un certain pourcentage sur certaines surfaces sous peine de ne pas pouvoir être utilisé.
verre à controle solaireLe verre athermique est un verre très proche du feuilleté : on rajoute, entre deux feuilles de plastique PVB, une fine feuille de polyéthylène revêtue d’une couche métallique. Les trois feuilles sont assemblées les unes aux autres et les deux plaques de verre viennent sceller le tout.
Ce verre triple épaisseur apporte une réduction de la température au sein de l’habitacle, ils sont en moyenne 4 fois plus efficaces que les pare-brises classiques. Il peut être utilisé pour le pare-brise, les vitres latérales et le pare-brise arrière.

Verre hydrophobe

verrehydrophobeLe verre hydrophobe est un verre qui apporte une meilleure visibilité aux automobilistes en condition de pluie.
Lors de sa fabrication, le verre est aspergé sur toute sa surface par une couche polymère (silicone) qui lui confère une barrière de protection contre l’eau. L’eau glisse sur le verre, elle est évacuée beaucoup plus facilement par les balais d’essuie-glace tout comme les salissures, le gel, les insectes et autres impacts.
Le verre hydrophobe est une réelle protection tout au long de l’année qui améliore la visibilité des automobilistes de 33%. Il s’utilise principalement sur les pare-brises des véhicules.

Verre électrochrome

verreelectrochromeLe verre électrochrome est un verre transparent qui devient opaque grâce à un bouton dédié dans le véhicule. Ce verre fonctionne grâce au procédé électrochromique, une espèce chimique (oxyde de tungstène) est directement chargée dans le verre qui lui permet alors de changer de couleur entre deux états, on appelle cela l’électrochromisme.
Ce verre passe de la transparence au noir opaque par impulsion électrique, les automobilistes se protègent des rayons solaires (réduction de 20% du rayonnement) et gèrent eux-mêmes la luminosité dans l’habitacle.
Il s’utilise sur les toits vitrés, les vitres latérales et les pare-brises arrière mais surtout pas sur les pare-brises.

Verre technique

Les verres techniques sont des verres aux formes complexes. Nous l’avons vu, les surfaces vitrées sont de plus en plus importantes sur les véhicules (par exemple, plus de 7,55 m² pour le C4 Picasso). Il faut donc concevoir des pare-brises panoramiques, des pare-brises arrière sphériques, des toits vitrés de forme particulière,…
Ces formes techniques, lancées par les tendances design du marché, sont très souvent limitées à cause des réglementations optiques et lumineuses (standard ISO 3538). En effet, certaines formes peuvent provoquer des déformations optiques pour les automobilistes, pour cela les constructeurs doivent prendre en considération la puissance optique (grossissement de la vue) et la déviation optique (déviation de la vue) qui sont réglementées et contrôlées lors des mises en service des verres.

 

Les innovations verrières

Verre ultra-résistant

Le verre ultra-résistant est un verre d’ores-et-déjà utilisé aux États-Unis dans les régions fortement touchées par les ouragans. Ce verre, récemment testé sur automobile, possède un intercalaire structurel soudé entre deux couches de verre. Sa résistance est testée en lui pulvérisant du sel à forte puissance pendant 500 heures. C’est un verre qui est particulièrement utilisé par les bateaux car ils possèdent une très bonne résistance dans les environnements difficiles.

Verre vision tête haute

verrevisiontetehauteLe verre vision tête haute est un verre composé d’une feuille de PVB constitué d’un angle particulier afin de créer comme un écran. Ainsi, des informations peuvent être directement projetées sur cet écran et être vues par l’automobiliste depuis son pare-brise ! Un écran intégré dans le pare-brise, on croit rêver ? Et bien non, ce procédé est déjà utilisé depuis des années par l’aviation. Certaines recherches ont même amené à l’apparition d’hologrammes grâce au pare-brise. Un retour vers le futur ?

Verre acoustique

Le verre acoustique peut paraître courant mais… Imaginez-vous dans votre voiture et coupé d’absolument tous bruits extérieurs ? C’est ce type de verre acoustique qui devrait arriver prochainement sur le marché. À noter que 50% du bruit à l’intérieur d’une voiture vient de son pare-brise, ainsi de nombreuses recherches réalisées permettraient d’isoler presque complètement le véhicule des bruits extérieurs ! Le procédé utilisé serait une feuille amortissante (résine) supplémentaire insérée entre deux feuilles de PVB. Le marché ferroviaire serait aussi visé par ce type de produit. À quand le silence complet ?

Verre plastique

Déjà utilisé sur certaines voitures notamment pour les toits, le verre plastique ou plutôt plastique possède de nombreux avantages pour les constructeurs. Il permet non seulement de baisser considérablement le poids total du véhicule, mais de créer tout type de formes complexes et d’être mélangé à du verre. Par exemple, un toit en plastique serait 30% moins lourd qu’un toit vitré. D’un point de vue optique, le plastique est généralement revêtu de vernis pour lui apporter de meilleures propriétés visuelles.

Verre ultra-connecté

Le verre ultra-connecté, utilisé depuis des années au Japon et plus récemment en Allemagne, est un verre constitué de petites antennes métalliques. Elles lui sont directement intégrées lors du processus de fabrication. Ce verre permet d’offrir aux automobilistes une réception radio, télévision, téléphonique, liée aux systèmes de navigation, aux systèmes de sécurité de la voiture et aux systèmes de passage aux péages. Bientôt vous pourrez écouter la radio et téléphoner depuis votre pare-brise… Tentant ?

Une vidéo « A day made of glass » a voulu représenter ce que pourrait devenir notre avenir avec le développement du verre (à ne pas manquer, vision très futuriste) :

 

Comment est fabriqué un verre feuilleté de pare-brise ?

Voici une vidéo qui vous présente le procédé de fabrication d’un verre feuilleté pour pare-brises :

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