ENGINEERINGNET.BE - Aujourd’hui, la production de verre plat ‘classique’ s’est fortement déplacée vers les pays à bas salaires. Pour le verre plat spécial, la recherche et le développement conservent une position forte. De plus, le sable adapté à la production du verre est l’une des rares matières premières pouvant être extraites en Belgique.
AGP Group considère la Flandre comme une excellente base pour le marché européen. Le groupe a construit une usine sur l’ancien site de Domo à Zwijnaarde, où 18.000 m² de bâtiments existants ont été rénovés afin d’y établir le siège européen. Par ailleurs, un contrat a été signé avec Heylen Warehouses pour la location de 70.000 m² d’espace logistique dans la zone portuaire de Gand.
Marie Luise von Koeller Jones, coordinatrice marketing: « Notre usine gantoise EGlass 2.0 est l’une des plus modernes au monde. Nous avons choisi Gand pour sa tradition et réputation dans le secteur du verre en Belgique, la proximité avec les acteurs clés et la main d’œuvre qualifiée.
En tant que région axée sur l’innovation et l’avenir, la Flandre offre tout ce qu’il faut à AGP pour une croissance durable par une R&D de première classe et des pouvoirs locaux qui soutiennent l’innovation avec des stimulants fiscaux, du support et des subsides. »
La Belgique, berceau de la production de verre plat
« La Belgique est le berceau de la production de verre plat en Europe occidentale », déclare Niels Schreuder, porte-parole d’AGC Glass Europe. Son entreprise est présente depuis plus de 100 ans en Belgique. Le siège est à Louvain-la-Neuve et il y a un centre de recherche à Gosselies et divers sites de production dans le pays.
Les produits d’AGC intéressent tant les architectes que le secteur automobile. « Nos usines à Mol et à Moustier sont proches des matières premières. Nous nous intéressons aussi au recyclage et nous renvoyons autant que possible le calcin utilisable dans les fours de production. Nos matières premières sont locales, tout comme notre production.
La Belgique est au coeur du marché de débouchés et elle possède un excellent réseau de transport multimodal. Le centre de recherche à Gosselies emploie 300 collaborateurs. » Le site de Moustier est spécialisé dans le verre de grandes dimensions et Mol est connu pour son verre très fin. D’autres sites ont des spécialités. Les miroirs sont fabriqués à Zeebrugge.
Importance de la R&D
« La R&D est le principal pilier pour créer des solutions de verre intelligentes qui répondent aux besoins et aux exigences des équipementiers, » poursuit von Koeller Jones.
« Le secteur du verre doit à la fois réagir et anticiper les tendances. L’émergence de nouvelles tendances dans le secteur automobile – l’électrification, la connectivité, la mobilité partagée, la conduite autonome, la digitalisation et le bien-être de l’utilisateur – et les efforts visant à réduire les émissions de CO2 ouvrent une nouvelle ère pour le verre automobile, celle du Smart Glass ou de l’eGlass.
Les véhicules vont devenir un habitacle sans conducteur ni passager. L’individu sera un ‘utilisateur’ en recherche d’une expérience digitale individuelle. Les solutions de verre intelligentes ouvrent des perspectives dans le design, l’aide à la conduite, la sécurité des passagers et l’expérience individuelle dans l’habitacle. »
Des formes plus grandes et plus complexes
Initialement, l’innovation était focalisée sur le pare-brise. « Aujourd’hui, nous explorons d’autres surfaces vitrées, des formes plus grandes et plus complexes.
Nous expérimentons des auvents en verre, un verre qui se teinte pour préserver l’intimité et le confort, une aide optique de pointe pour affiner la fonctionnalité des systèmes d’aide à la conduite comme les affichages tête haute en tant que partie intégrante du système d’info-divertissement, l’amélioration de l’expérience dans l’habitacle et l’optimisation de la sécurité pour l’utilisateur.
Voyez aussi les cellules photovoltaïques dans le verre comme source auxiliaire pour une mobilité durable. Les équipementiers doivent modifier leur portée de conception en termes d’aérodynamique et d’efficacité énergétique pour faire de chaque voyage une expérience. Le verre intelligent offre des opportunités.
Nous visons notamment des solutions de verre intelligentes qui améliorent les performances du véhicule en réduisant le poids et en augmentant la résistance aux chocs, ou le niveau ultime de confort dans l’habitacle avec un verre qui se teinte automatiquement ou manuellement en nuances de gris », poursuit von Koeller Jones.
Verre intelligent
Karine Druelle-Lips, responsable communication pour l’automobile chez AGC Glass, insiste sur l’importance du développement de technologies de verre disruptives pour la nouvelle mobilité.
« Le verre est le matériau idéal pour intégrer des fonctionnalités et des options. AGC développe depuis plus d’un demi-siècle des antennes sur vitrage, une alternative esthétique à l’antenne en aileron de requin. Notre verre de couverture pour les capteurs 360° est conforme aux besoins des lidars dans toutes les conditions météorologiques. Il s’intègre dans le pare-brise ou les vitres latérales.
AGC a développé des solutions d’affichage tête haute pour une meilleure expérience au volant : l’information dans le champ de vision évite la distraction lors d’embouteillages. Les solutions de réalité augmentée vont transformer les pare-brise en un grand écran qui affiche les données afin de diminuer le risque de fatigue et d’accidents. Les vitrages intelligents peuvent passer du clair au foncé (et vice versa) pour préserver l’intimité des occupants ou le confort thermique. »
Elle avance aussi l’écran tactile pour les tableaux de bord. Quand de nouvelles applications font leur apparition sur le marché, leur introduction ne dépend pas des fabricants de verre mais de leurs clients, les constructeurs automobiles. « Les décisions peuvent prendre du temps, en partie parce que l’intégration dans des nouveaux modèles a souvent lieu en parallèle avec d’autres innovations technologiques », continue Schreuder. « Dans la construction, c’est généralement plus rapide. Quoi qu’il en soit, nous avons les brevets utiles. »
Éléments structurels dans la construction
« Dans la construction, l’accent de l’innovation est mis sur l’économie d’énergie », fait savoir Antonella Contino, manager R&D vitrage architectural chez AGC Glass.
« Nous avons développé le vitrage sous vide Fineo qui est aussi fin qu’un simple vitrage, a le poids d’un double vitrage et l’efficience d’un triple vitrage. Il y a aussi un revêtement de façade intégrant des cellules solaires et une antenne 4G/5G dans du verre transparent pour stimuler la connectivité. Outre l’efficacité énergétique et l’acoustique, d’autres exigences de qualité sont demandées par le secteur.
Kenny Martens, directeur du bureau d’études Vitroplena confirme: « La technologie actuelle permet de mesurer plus de choses et de contrôler les caractéristiques. Les architectes incluent cela dans leurs cahiers des charges, surtout dans le segment exclusif du marché. Parfois, c’est une demande de textes de validation mais les mesures de caractéristiques deviennent plus courantes.
Les qualités visuelles influencées par les procédés de production comme la trempe et la flexion du verre suscitent beaucoup d’intérêt. Les architectes exigent des qualités supérieures aux normes légales, et les fournisseurs modernes peuvent les satisfaire. Même lors d’une production dans les pays à bas salaires. »
Des passerelles et des escaliers en verre
« Les exigences en qualité structurelle sont historiquement très élevées chez les constructeurs de navires et d’avions, principalement pour la sécurité », fait savoir Martens. Dans la construction, elles sont moins contraignantes. Mais la tendance à utiliser le verre pour des éléments structurels leur donne la priorité.
Pensez aux piscines en verre ou aux escaliers et aux passerelles en verre de plus de 5 m de long. Quand le verre est sablé ou subit des traitements drastiques pour des raisons esthétiques, ses caractéristiques mécaniques sont affectées. Il faut en tenir compte dans les calculs de conception. » Jan Belis, professeur spécialisé dans les constructions en verre à l’Université de Gand, souligne l’importance croissante du verre comme matériau de construction structurel.
« Pour les éléments porteurs, connaitre la durée de vie prévue et la sensibilité aux dommages est essentiel. La rupture thermique est le cauchemar du constructeur de façade. Des capteurs invisibles intégrés dans le verre sont alors pratiques. La tension thermique peut être forte suite notamment aux ombres portées ou ombrages variés par des stores. Les capteurs combinés à l’intelligence artificielle peuvent ajuster l’ombrage. »
Circularité
« La recherche et l’innovation concernent plus que le développement de nouveaux produits en verre », indique Belis. « L’un des grands défis, aussi dans la recherche académique, touche à la circularité. La refonte du verre nécessite des températures plus basses que la fusion du sable. Mais la collecte et le tri du verre usagé coûtent cher.
De plus, il est rarement pur, le recyclage implique donc une rétrogradation. Nous essayons de mettre au point des méthodes permettant d’éliminer les coatings et les couches intermédiaires de manière économique et financièrement pertinente. Nous étudions les caractéristiques mécaniques de blocs de construction coulés dans du verre recyclé.
Il faut ajouter à cela le nombre croissant de clients demandent un aperçu du cycle de vie de leurs produits. Nous nous intéressons donc aux caractéristiques techniques et esthétiques du verre mais aussi au transport et aux arrêts intermédiaires des matières premières, des composants et des déchets. »
Contrôle de qualité
Le contrôle de qualité est aussi important pour les fabricants de verre que les clients finaux. Par la mesure, les fabricants et les transformateurs de verre plat peuvent identifier les erreurs à un stade précoce dans le processus de production et prévoir des ajustements, ce qui se traduit par des économies sur les matières premières utilisées, en main d’œuvre et le coût énergétique.
« Dans le monde du verre, la qualité et la sécurité sont étroitement liées », déclare Mark Tiebout, business development manager chez Ayrox. Cette pme familiale fournit des solutions de contrôle de qualité, des configurations de test et des instruments de mesure pour le verre architectural et automobile ainsi que pour les polycarbonates et autres plastiques (transparents) dans plus de nonante pays dans le monde.
« Voyez l’utilité du contrôle de la sécurité antichute d’un vitrage de balcon transparent (verre feuilleté) ou du modèle de rupture de la vitre latérale d’une voiture et la transmission thermique d’un double ou triple vitrage. » Il ne s’agit pas toujours d’instruments de mesure de pointe.
Tiebout: « Cela peut aller d’une carte de détection LowE de format bancaire qui permet de vérifier si le revêtement LowE du verre isolant est du bon côté, aux tours de chute de plus de 10 m pour le secteur automobile pour vérifier l’impact d’une tête sur un pare-brise aux appareils de haut de gamme pour la mesure de la transmission lumineuse d’un verre pour le secteur agricole. »
L’innovation, moteur du contrôle de qualité
La R&D et l’innovation dans l’industrie du verre sont aussi les moteurs dans la recherche de nouvelles applications de contrôle qualité. « Suivre les derniers développements sur le marché du verre plat est essentiel » continue Mikko Suomi, chief technical officer chez Ayrox. « Voyez les exemples cités par nos clients, comme AGC et AGP. Nous fournissons depuis plusieurs années des appareils pour mesurer le stress superficiel du verre trempé clair.
Suite à la demande croissante d’une mesure de qualité du verre teinté, Avrox propose un nouvel appareil qui peut mesurer le verre trempé foncé profond des vitres latérales et des toits solaires (panoramiques) à partir de 5% de transmission lumineuse. Un autre exemple de mesure de qualité en sécurité routière, entre autres, est le développement d’un appareil de mesure de la double vision pour mesurer la distorsion visuelle entre l’image primaire et secondaire (par exemple la double image des phares) d’un pare-brise selon une précision de 0,1 minute d’arc. Tout est lié au développement de la technologie HUD (Head Up Display). »
Primeur mondiale en étalonnage
Les produits en verre commercialisés sont soumis à des tests de validation d’un minimum d’exigences de qualité et de sécurité et d’exigences de confort et visuelles fixées par les clients et leurs utilisateurs finaux. En outre, les fabricants de verre et les transformateurs peuvent adhérer aux systèmes de qualité du secteur. Pour les applications automobiles, il y a l’IATF16949 organisée dans le monde entier par les principaux constructeurs automobiles. Plus de 30% des sous-traitants y sont affiliés.
La plupart des normes exigent un étalonnage régulier des instruments de contrôle et de mesure de qualité. « De nombreux clients nous demandaient si notre laboratoire d’étalonnage était accrédité ISO 17025 », explique Salla Suomi, responsable qualité chez Ayrox. « Ce fut une impulsion pour demander l’accréditation ISO 17025. Depuis l’été de 2021, Ayrox est la première entreprise au monde à détenir l’accréditation ISO/IEC 17025 pour l’étalonnage des polarimètres et le test du stress superficiel dans le verre. »
