Four de trempe du verre : Vulgarisation scientifique des équipements essentiels pour le verre de sécurité

2025-09-06

Four de trempe du verre : Vulgarisation scientifique des équipements essentiels pour le verre de sécurité

Le verre trempé est devenu un matériau essentiel dans des secteurs tels que les façades rideaux, l'électroménager, le photovoltaïque et la protection incendie, grâce à sa haute résistance, sa sécurité et son excellente résistance aux intempéries. Équipement central de la production de verre trempé, le four de trempe transforme le verre ordinaire en verre trempé haute performance par des procédés de renforcement physique précis. Ce verre est largement utilisé dans des secteurs aussi variés que la construction, l'automobile, l'électroménager et les énergies nouvelles.

Glass Tempering Furnace

1. Mécanisme de traitement du verre trempé : étapes clés du processus de trempe du verre au four

Le four de trempe du verre permet de renforcer physiquement le verre ordinaire grâce à un traitement de précision en trois étapes : chauffage, refroidissement et stabilisation des contraintes. Son principe repose sur l’utilisation d’un gradient de température pour créer un système d’équilibre des contraintes à l’intérieur du verre. Le processus spécifique est le suivant :

(1) Étape de chauffage uniforme : un contrôle précis de la température assure l'homogénéisation du verre

À ce stade, le verre ordinaire est placé dans le corps du four de trempe et chauffé à une vitesse constante jusqu'à une température de 600 à 700 °C (proche de son point de ramollissement). Grâce à l'effet synergique des chambres de chauffe indépendantes supérieure et inférieure et du convoyeur à rouleaux en céramique résistant aux hautes températures, la température du verre, de la surface jusqu'au cœur, est uniforme et constante.

Principales exigences techniques :Un chauffage inégal peut facilement entraîner une concentration des contraintes, des fissures ou une distorsion optique de surface (comme des ondulations) lors du refroidissement du verre. Pour les verres à revêtement spécial, tels que le verre à faible émissivité (LOW-E), le four de trempe doit utiliser la convection forcée afin de pénétrer le revêtement et d'obtenir un chauffage uniforme du substrat, évitant ainsi le décollement du revêtement dû à une température localement élevée.

(2) Phase de refroidissement rapide : L’effet de la différence de température crée une couche de contrainte

Une fois le chauffage terminé, le verre pénètre rapidement dans la section de refroidissement du four de trempe du verre, et de l'air froid à haute pression souffle un rideau de poils uniforme à travers les buses de la section de refroidissement, permettant un refroidissement rapide de la surface du verre (le temps de refroidissement ne prend que quelques dizaines de secondes).

Principe de formation des contraintes :La surface du verre durcit et se rétracte en premier sous l'effet d'un refroidissement rapide, tandis que l'intérieur reste à haute température et se ramollit, avant de subir un refroidissement lent et une rétraction continue. L'effet de cette différence de température (durcissement en surface et rétraction à l'intérieur) crée une couche de contrainte de compression en surface (augmentant la résistance à la compression) et une couche de contrainte de traction à l'intérieur (optimisant la résistance à la traction). Ces contraintes s'équilibrent et améliorent significativement la résistance globale du verre.

(3) Étape de préparation des contraintes : Stabilisation de la structure pour garantir la sécurité

Une fois le refroidissement terminé, sous l'action du four de trempe du verre, la structure de contrainte de la pression externe et de la traction interne à l'intérieur du verre se forme de manière permanente, et ses propriétés mécaniques et de sécurité sont qualitativement améliorées :

Propriétés mécaniques :Sa résistance aux chocs est 3 à 5 fois supérieure à celle du verre ordinaire, et sa résistance à la flexion est 2 à 3 fois supérieure ;

Performances en matière de sécurité :Après broyage, il forme des particules à angles arrondis sans arêtes vives (taille des particules fragmentées ≤ 5 mm), ce qui peut empêcher les fragments pointus de blesser les personnes ;

Résistance à la température :• La résistance aux différences de température du verre ordinaire est passée de 50 ℃ - 80 ℃ à plus de 200 ℃, et peut s'adapter à des environnements extrêmes tels que les hautes températures des fours et les différences de température entre le jour et la nuit à l'extérieur.

2. Catégorie d'équipement et application : Différences entre les fours de trempe plats et les fours de trempe cintrés

Un four de trempe du verre haute performance se compose d'une table de chargement et de déchargement, d'un système de chauffage, d'un système de refroidissement, d'un système de commande électrique et de modules fonctionnels auxiliaires. Selon les exigences de forme du verre trempé, on distingue principalement deux catégories de fours de trempe : les fours de trempe pour verre plat et les fours de trempe pour verre cintré. Ces deux types de fours présentent des différences marquées en termes de conception structurelle, de paramètres de processus et d'applications, permettant ainsi de répondre aux besoins de production spécifiques de différents secteurs industriels.

Type d'appareil Fonctionnalités de base Caractéristiques techniques Application typique
Four de trempe du verre plat Renforcement physique du verre plat 1. Conception de production continue, compatible avec plusieurs types de verre (verre flotté, verre LOW-E, verre borosilicaté à haute teneur en ions, etc.) ; 3. Le système de chauffage et de refroidissement peut ajuster dynamiquement les paramètres en fonction de l'épaisseur du verre. 1. Dans le domaine de l'architecture : vitrages pour portes et fenêtres, vitrages pour murs-rideaux, vitrages pour puits de lumière, etc.
2. Dans le domaine des appareils électroménagers : vitre de porte de réfrigérateur, fenêtre d'observation de four, vitre de compartiment de réfrigérateur, etc. ;
3. Dans le domaine des énergies nouvelles : plaques de recouvrement de modules photovoltaïques, etc.
Four de trempe du verre cintré Mise en forme et renforcement du verre courbé/irrégulier 1. Équipé de moules réglables, permettant le traitement de surfaces courbes dans une plage de radians ;
2. Réaliser simultanément le cintrage et la mise en forme du verre pendant la phase de chauffage, et assurer une contrainte uniforme pendant la phase de refroidissement ;
3. Contrôle de la précision optique : écart de transmittance ≤ 2 % pour éviter la distorsion dans l'imagerie du verre incurvé.
1. Domaine automobile : vitres latérales, vitres de toit ouvrant, pare-brise arrière ;
2. Dans le domaine du transport ferroviaire : vitres de métro/train à grande vitesse, etc. ;
3. Dans le domaine de la décoration architecturale : murs-rideaux courbes, vitraux irréguliers, etc.

1. Valeur industrielle : Renforcer les industries en aval grâce aux fours de trempe du verre

(1) Mise à niveau des normes de sécurité : Établissement d'un seuil minimal solide pour la protection des scénarios critiques

Dans les secteurs aux exigences de sécurité extrêmement élevées, tels que la construction et l'automobile, le verre trempé est un matériau obligatoire (par exemple, la norme GB50210 relative aux normes d'acceptation de la qualité pour la décoration et la rénovation des bâtiments, qui exige l'utilisation de verre trempé pour les façades rideaux). Le four de trempe du verre utilise un procédé de formage sous contrainte stable afin de garantir que le verre trempé réponde aux caractéristiques de sécurité suivantes : absence d'angles vifs en cas de bris et absence de bris dû à un impact, réduisant ainsi efficacement les risques de blessures lors de chutes de bâtiments ou de collisions automobiles.

(2) Extension du champ d'application : Dépasser les limites des performances du verre

Le verre ordinaire est limité dans ses applications en raison de sa fragilité et de sa faible résistance aux températures élevées. Après un traitement dans un four de trempe, ses propriétés mécaniques et sa résistance aux intempéries sont considérablement améliorées, ce qui le rend adapté à des environnements plus extrêmes.

Domaine photovoltaïque :Les plaques de couverture photovoltaïques trempées peuvent résister aux impacts de grêle (impact de grêle de diamètre ≤ 50 mm sans dommage), au vieillissement ultraviolet (durée de vie ≥ 25 ans) et assurer un fonctionnement stable à long terme des modules photovoltaïques ;

Secteur des appareils électroménagers :• Le verre trempé pour four peut résister à un refroidissement et à un chauffage soudains à une température élevée de 250 ℃ (de 250 ℃ à 20 ℃ sans se briser), répondant ainsi aux exigences de sécurité des appareils de cuisine.

(3) Améliorer l'efficacité de la production : promouvoir le développement de l'échelle industrielle et de l'intelligence

Le durcissement traditionnel du verre repose sur une opération manuelle, ce qui est inefficace et donne des résultats peu homogènes. Les fours de trempe du verre modernes permettent d'obtenir :

Amélioration des capacités :La capacité de production journalière du four de trempe de verre plat à convection forcée continue peut atteindre 2000 à 10000 m² (selon le type de four choisi), soit 14 % de plus que le four à rayonnement traditionnel ;

Optimisation des coûts :La conception automatisée réduit les besoins en main-d'œuvre de plus de 60 %, la consommation d'énergie de 15 à 30 % et est compatible avec de multiples types de production de verre. Les entreprises peuvent traiter des commandes intersectorielles sans avoir besoin de remplacer les fours de trempe du verre ;

Contrôle qualité stable :La précision du contrôle des paramètres a été améliorée à ± 2 ℃ (température) et ± 0,5 m/min (vitesse), et le taux de qualification des produits est passé de 85 % à plus de 99 %.


Entreprise technologique de pointe dans le domaine des fours de trempe du verre, SOUTHTECH place l'innovation technologique au cœur de son activité, façonnant ainsi l'avenir de la production. Grâce à des investissements continus en recherche et développement, elle a lancé des produits tels que les fours de trempe du verre haut de gamme de la série Simba et les fours de trempe du verre continus haut de gamme de la série Loong. À l'avenir, elle continuera d'améliorer les performances de ses fours de trempe du verre et de proposer des solutions de trempe plus efficaces et fiables aux industries en aval.