Qu'est-ce que la fibre de verre ?

La fibre de verre est fabriquée par l'étirement rapide et refroidissement du verre en fusion. Il s'agit d'un matériau non métallique. Il est utilisé comme matière première dans l'industrie manufacturière depuis le début des années 1900. La fibre de verre peut également être appelée plastique renforcé de fibres de verre. Il s'agit d'une fine feuille disposée de manière aléatoire sur une surface plane, qui peut également être tissée. Différents types de produits en fibre de verre peuvent être fabriqués.
Les fibres de verre sont composées de matériaux tels que la silice, l'alumine, l'oxyde de calcium et l'oxyde de sodium. Elles sont soutenues par une fusion à haute température, un étirage, un enroulement et un tissage. Elles sont ensuite reliées entre elles par des adhésifs et, en les combinant avec des résines, elles peuvent être transformées en composites durables qui peuvent être tissés en tissu de verre ou en fibres de verre.
La fibre de verre a une forte capacité de traction, une résistance à la traction de 3,5 GPa et une bonne résistance chimique.

Origine et histoire de la fibre de verre

La fibre de verre est un matériau composite très performant. Son histoire remonte à environ 1500 ans avant J.-C. Les Égyptiens utilisaient la fibre de verre comme objet de décoration.
Au début des années 1900, Dale Kleist, de la société Owens-Illinois, a découvert par hasard un moyen de souffler du verre fondu en fibres, jetant ainsi les bases de la production industrielle. Au cours des années suivantes, Owens Corning a perfectionné cette technique en combinant des fibres de verre avec des résines de polyester, ouvrant ainsi un nouveau chapitre de l'industrie manufacturière.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, la fibre de verre a été utilisée pour des pièces d'avions, d'automobiles et de bateaux. Cela s'explique par sa grande durabilité et sa résistance à la corrosion.
Par la suite, avec le développement de la technologie, la fabrication de la fibre de verre s'est simplifiée et le processus de production est devenu très facile et est utilisé dans tous les domaines de la vie dans le monde entier.

Composition et processus de fabrication de la fibre de verre

Les composites en fibre de verre sont fabriqués à partir d'une combinaison de fibres de verre et de résines. Leurs filaments ont généralement un diamètre de 3 à 25 microns et sont liés par des résines polyester, époxy et vinyle.
Les matières premières sont d'abord fondues à des températures supérieures à 1500°C et étirées à travers un entonnoir en platine pour former des fibres fines (voir CTMAT). La surface des fibres est recouverte d'un agent d'imprégnation (par exemple, une émulsion époxy) afin d'améliorer l'adhérence de la résine. Au stade du formage, les fibres sont tissées en tissu ou en natte, puis liées à la résine soit par stratification manuelle (stratification de la résine appliquée à la main), soit par infusion sous vide (injection de résine sous pression négative) (voir VPC Fiberglass). La stratification manuelle convient à la production de petits lots, tandis que l'infusion sous vide est utilisée pour la fabrication de haute précision et de grands volumes. Le processus de durcissement est effectué à l'aide d'une presse à chaud à des températures et des pressions élevées (environ 120°C, 2-5 MPa), ce qui permet d'obtenir une liaison étroite des couches d'une épaisseur uniforme (1,5-50 mm). Enfin, le produit est refroidi, découpé et traité en surface pour répondre aux besoins des secteurs de la construction et de l'automobile, en conciliant efficacité et qualité.

Différents types de fibres de verre

Les fibres de verre peuvent être divisées en plusieurs types en fonction de leur coût et de leurs performances :
Verre E (usage général)
F-S-verre (haute résistance)
Verre A (verre alcalin)
Verre C (résistant aux produits chimiques)
E-CR (résistance chimique)
Verre M (module d'élasticité élevé)
Verre AR (résistant aux alcalis)

Selon leur longueur, les fibres de verre peuvent être divisées en fibres longues, courtes et continues.
Fibres longues : Les fibres longues ont une longueur de plusieurs centimètres à plusieurs mètres et présentent une résistance et une ténacité excellentes. Elles peuvent être utilisées pour fabriquer des produits tels que des tuyaux. Elles ont une excellente durabilité.
Fibres courtes : Les fibres courtes sont mesurées en microns. Elles sont un peu moins résistantes, mais sont faciles à traiter.
Fibre continue : La fibre continue est une longueur sans fil de fibre de verre présentant une résistance élevée à la traction.

Propriétés et avantages de la fibre de verre

La fibre de verre possède d'excellentes propriétés physiques et de résistance chimique, ce qui en fait l'un des matériaux les plus puissants dans le domaine des matériaux. Elle peut être utilisée dans tous les domaines, depuis les conceptions légères, qui permettent de réduire le poids de diverses applications, jusqu'à une forte résistance aux chocs et à la traction. La fibre de verre convient à de nombreuses applications à forte charge. Elle est très résistante à la corrosion et supporte bien les propriétés acides et alcalines. En ce qui concerne la résistance à l'eau et à l'humidité, elle se compare favorablement à l'acier et au bois. Elle est idéale pour les compartiments de camions, les carrosseries de véhicules de loisirs, etc.
La fibre de verre permet de réduire les coûts, inférieurs à ceux de l'acier et de l'aluminium.
Bonne durabilité.
Poids réduit, léger.

Domaines d'application de la fibre de verre

La fibre de verre a un large éventail d'applications en raison de ses excellentes propriétés et de sa polyvalence.
Industrie de la construction : Il peut être utilisé pour produire des panneaux composites en fibre de verre pour les cloisons, les façades et les plafonds des maisons.
Automobile : Il peut être utilisé pour produire des carrosseries de camions, des camions frigorifiques, des remorques pour véhicules de loisirs, etc.
Bateaux : peut être utilisé pour produire des coques, des cloisons et des ponts, etc.
Industrie électronique : barres isolantes, panneaux isolants, lignes aériennes, équipements de sous-station, etc.
Articles de sport : raquettes de piquet, clubs de golf, raquettes de tennis, etc.
Appareils ménagers : réfrigérateurs, machines à laver, fours à micro-ondes, ordinateurs, etc.