Quel est le processus de fabrication du verre?
Le processus de fabrication du verre remonte à 3500 av. J.-C., lorsque la poterie en céramique était recouverte d'un vernis à la surface du verre. Bien qu'il existe de nombreuses variantes modernes du processus de fabrication du verre à des fins industrielles et scientifiques, le verre traditionnel utilisé pour fabriquer des fenêtres, des récipients pour aliments et boissons et des formes ornementales est toujours fabriqué à partir des trois mêmes ingrédients utilisés dans les temps anciens. Il s'agit de bicarbonate de sodium à base d'alcalin, appelé sable, appelé "carbonate de sodium" et de chaux calcaire. Ces trois ingrédients principaux sont fondus dans un four à une température d'environ 1 371 ° Celsius (2 500 ° F), puis plusieurs ingrédients mineurs peuvent être ajoutés pour modifier la couleur ou la brillance du verre. Il est ensuite refroidi de plusieurs centaines de degrés pour pouvoir être modelé en soufflant, en pressant ou en tirant dans des tuyaux, des bols, des miroirs, des fenêtres, etc.
L’introduction de carbonate de soude dans le processus de fabrication du verre a été découverte très tôt pour réduire le point de fusion initial d’un point culminant à environ 2 100 ° F (2 200 ° C) à 2 700 ° F (1 482 ° C). Le carbonate de sodium rend cependant le verre quelque peu soluble dans l'eau. C'est pourquoi on a ajouté de la chaux de calcaire pour empêcher cela, et d'autres produits chimiques tels que l'oxyde d'aluminium remplacent désormais la chaux car ils offrent une plus grande stabilité chimique. Le verre sodocalcique représente encore 90% du verre fabriqué.
Lorsque le verre est refroidi, il est plus facile de le façonner, mais il doit être continuellement réchauffé pendant le processus de fabrication du verre pour le renforcer et éviter les éclats. Cette procédure est appelée recuit. Un processus de revenu supplémentaire pour renforcer le verre est également utilisé en le réchauffant puis en le refroidissant soudainement avec des rafales d'air froid.
Le procédé de façonnage le plus courant dans le processus de fabrication du verre dans les temps anciens consistait à insuffler de l'air dans une boule de verre en fusion au bout d'un long tuyau creux, que les Romains perfectionnèrent pour fabriquer de beaux vases et bols. La fabrication de verre flotté, inventée en 1959 par une société britannique, est la plus importante méthode de production actuelle, consistant à verser du verre en fusion dans une cuve contenant de l’étain fondu à la surface. Le verre flotte au-dessus de la boîte et forme des feuilles extrêmement lisses qui peuvent ensuite être découpées en forme de fenêtre. La dolomite est souvent incluse dans la fabrication du verre en feuille à des niveaux inférieurs à 0,1% pour maintenir la qualité incolore du verre. Tracer un flux de verre fondu autour de l'intérieur d'un cylindre en métal lors de sa rotation et de l'air aspiré est un autre processus de fabrication du verre fréquemment utilisé pour fabriquer une large gamme de tuyaux en verre pour ampoules, tubes à vide et verrerie utilisés en laboratoire.
Les autres types de verre spécialisé comprennent le verre au plomb, qui contient au moins 20% d'oxyde de plomb et est brillant lorsqu'il est coupé et facetté. Les produits en verre résistant à la chaleur utilisés dans les bols de cuisson et le matériel de laboratoire sont fabriqués en ajoutant 5% de composés d'oxyde borique ou d'aluminosilicate. Les produits en verre coloré sont fabriqués en ajoutant des sulfures de fer pour les couleurs marron et ambre, du chromate de fer pour les nuances vertes et du cobalt blanc pour les nuances de bleu. Le verre soufflé naturel a une couleur rouge à orange sans nécessiter d'additif chimique.