Dans la quête de la réduction de poids, toute technologie est bonne à prendre. Les constructeurs de voitures de sport comme Porsche utilisent depuis de nombreuses années certaines technologies comme l’aluminium et le carbone pour faire baisser le poids total des voitures. Une nouvelle technologie fait son entrée dans l’automobile, afin de réduire le poids des vitrages : les vitres en Corning Gorilla Glass issues des smartphones et des tablettes. Les Porsche 918 Spyder et 911 GT3 RS sont les premiers modèles à en être équipées. Présentation de cette technologie…
Une recherche de nouvelles technologies pour le gain de poids
Rien ne laissait penser qu’une technologie utilisée dans les smartphones que nous utilisons quotidiennement puisse arriver dans le domaine automobile. Et pourtant aujourd’hui, la technologie brevetée Corning Gorilla Glass révolutionne le vitrage automobile en apportant de nombreux avantages comme une grande légèreté, une plus grande solidité et un confort acoustique.
Les constructeurs sportifs et premium comme Porsche, Lamborghini, Bugatti et Audi sont en recherche constante de nouvelles technologies permettant de faire réduire le poids des véhicules et apporter plus de sportivité et d’agréments aux conducteurs de leurs modèles.
L’utilisation massive de l’aluminium chez Audi dans les années 1990 et 2000 a permis de réduire de manière non négligeable le poids des véhicules. Ensuite, les éléments en fibre de carbone ont été utilisés massivement et continuent à faire les beaux jours des constructeurs de véhicules sportifs et de supercars.
L’emploi de plus en plus massifs de ces matériaux légers et résistants offrent de nombreux avantages comme le gain de poids, une plus grande rigidité, une sécurité, des performances, de l’efficience, …
Technologie Gorilla Glass
La technologie de traitement du verre en couche mince a énormément progressé au cours des trois dernières années. Les ingénieurs sont désormais capables de réaliser des vitres cintrées en verre mince, dont les premiers exemplaires ont vu le jour dans un smartphone Samsung. Le Gorilla Glass des smartphones est en réalité un peu plus qu’un matériau séculaire : le verre, le même matériau constitué de tessons de verre recyclé, de sable et, en ce qui concerne les vitres de voiture, d’un mince film de sécurité entre deux couches de verre.
Porsche innove dans le vitrage léger avec la 918 Spyder Pack Weissach et la 911 GT3 RS
Afin de continuer sur cette voie, des constructeurs automobiles comme Porsche doivent continuer à sortir des sentiers battus et voir ce qui se passe dans d’autres domaines. Ces dernières années, Porsche s’est fortement intéressée à la technologie du verre, ayant acquis beaucoup d’expérience par son fort engagement en sport automobile et dans la construction de supercars comme la Porsche 918 Spyder.
Le désir de fabriquer des vitrages plus légers, habituellement lourds, n’est pas nouveau. La course automobile est un formidable laboratoire qui a pu testé par le passé différentes technologies, dont le plastique, avec par exemple le Makrolon. Cependant, sa faible résistance aux rayures et ses caractéristiques visuelles peu optimales l’empêchent d’être utilisées dans les voitures de série.
C’est pourquoi les ingénieurs se sont penchés sur la question du verre à couche mince. Le matériau, connu sous le nom de « Corning Gorilla Glass », est un verre mince qui a été utilisé à l’origine comme matériau de couverture sur des appareils électroniques mobiles destinés au grand public. Les tablettes, les smartphones et même les téléviseurs à écran plat l’utilisent depuis des années.
+ Avantages
Ce matériau présente de nombreux avantages comme un faible poids, une très haute résistance et des caractéristiques visuelles idéales. Porsche a d’abord utilisé des vitrages de qualité comparable pour le verre feuilleté de la lunette arrière de la Porsche 918 Spyder dotée du Pack Weissach. Le panneau vitré plat mesurant environ 20 par 20 centimètres était le premier projet concret lancé sur un véhicule de série.
Le poids économisé est énorme. Par exemple, la version classique en verre de sécurité monocouche de la lunette arrière de la Porsche 911 Type 991.2 actuelle pèse 5,8 kg. La même fenêtre en verre mince ne pèse que 3,7 kilogrammes, réduisant le poids d’environ 40 %. Et ce n’est qu’un composant.
Porsche utilise actuellement ce vitrage sur la Porsche 911 GT3 RS pour la vitre arrière et les vitres latérales arrière.
Mais ce verre a d’autres avantages. Le nouveau composé de verre offre une meilleure protection contre les UV. Le film de sécurité bloque 99% du rayonnement UV. Le verre de sécurité monocouche conventionnel sans le film ne bloque qu’environ 70 %.
La haute qualité optique du verre à couche mince réduit considérablement la distorsion perceptible due au vitrage plus épais, en particulier à la faible pente de l’angle d’installation.
Pour que le verre devienne un verre à couche mince, il doit d’abord subir un traitement chimique. Pour la perception humaine, le verre apparaît lisse et plat, mais en le regardant au microscope électronique, il est aussi déchiqueté et fissuré qu’un canyon. Les sols des crevasses sont jonchés de molécules. Un traitement chimique les élimine et les remplace par de plus grosses molécules qui se logent dans la fente et augmentent ainsi la densité du matériau au niveau de la surface. Cela augmente les contraintes de compression du verre et le rend extrêmement fort.
Des tests ont montré qu’un pare-brise en verre à couche mince avec une couche extérieure de 2,1 millimètres et une couche intérieure de 0,55 millimètre associée à un film de sécurité en PVB est au moins 200 % plus résistant qu’un pare-brise en verre composite classique. Un tel pare-brise serait sensiblement plus résistant à la grêle et aux éclats de pierres, serait beaucoup plus imperméable aux rayures et ne se briserait qu’à des charges beaucoup plus élevées en cas de collision. Ajoutez à cela le fait que le verre à couche mince possède un certain degré de flexibilité et est donc capable de supporter plus de torsion corporelle.
De plus, le verre dégèle beaucoup plus rapidement par temps glacial, simplement parce qu’il est plus fin.
Enfin, un autre avantage existe, pour la mobilité électrique : l’amortissement des ondes sonores à haute fréquence.
– Inconvénients
Cette technologie présente néanmoins quelques inconvénients comme un prix de production élevé. L’une des principales raisons est que l’industrie automobile n’est qu’un client mineur pour les fabricants de cette qualité de verre face à la forte demande de l’électronique grand public.
Un autre inconvénient est le manque de rigidité du vitrage qui l’empêche d’être utilisé comme fenêtre de porte abaissable. A des vitesses plus élevées, le flux d’air courberait le verre vers l’extérieur et empêcherait par la suite la vitre de descendre dans la porte.
À moyen terme, une solution pour l’automobile va utiliser une composition hybride utilisant le verre mince chimiquement comprimé uniquement pour la face intérieure de la vitre. Cela permettra de gagner un peu de poids et conserver la rigidité de la vitre.
Un verre qui va devenir plus présent dans le futur
À l’heure actuelle, Porsche étudie l’amélioration de la réflexion infrarouge. Les niveaux actuels correspondent à ceux des types de vitrage habituels, mais l’objectif est d’améliorer la fonctionnalité pour obtenir une isolation thermique supérieure.
Le verre à couche mince pourrait également révolutionner le design de surface dans l’habitacle. Des commandes radicalement nouvelles sous la forme d’écrans tactiles courbés pourraient offrir aux conducteurs un moyen de personnaliser complètement tous les contrôles en fonction de leurs préférences personnelles.
Au fil du temps, le verre à film mince de différentes propriétés remplacera le vitrage dans de plus en plus de domaines. Les avantages sont évidents. Outre une plus grande résistance à un poids inférieur, l’isolation phonique beaucoup plus élevée fera du verre à couche mince le choix idéal pour la mobilité électrique dans l’industrie automobile.
Photos : 4Legend.com / Porsche
