Le pare-brise d’un véhicule subit des sollicitations répétées tout au long de sa durée de vie. Parmi elles, le passage des essuie-glaces peut sembler relativement peu agressif. Pourtant, lorsque des poussières et des particules minérales s’intercalent entre le balai et le vitrage, les mouvements répétés peuvent provoquer une abrasion progressive de la surface.
Micro-rayures, dégradation d’un traitement de surface ou augmentation du voile optique peuvent alors apparaître. Pour évaluer ce phénomène dans des conditions reproductibles, la norme ISO 5685:2022 définit une méthode spécifique : le test essuie-glace appliqué aux vitrages automobiles.
Publiée en mai 2022, l’ISO 5685 est consacrée à la détermination de la résistance d’une surface vitrée à l’abrasion provoquée par un caoutchouc d’essuie-glace en présence d’une suspension normalisée de poussières d’essai.
Qu’est-ce que la norme ISO 5685 ?
La norme ISO 5685:2022 – Véhicules routiers — Contrôle de la résistance à l’abrasion du vitrage automobile par un test essuie-glace est une norme internationale élaborée dans le cadre de l’ISO/TC 22/SC 35, consacré à l’éclairage et à la visibilité des véhicules routiers. Elle appartient au domaine ICS 43.040.65 relatif aux vitrages et systèmes d’essuyage.
Son objectif est de disposer d’une méthode reproductible pour évaluer l’abrasion d’un vitrage provoquée par le fonctionnement d’un essuie-glace dans un environnement contaminé.
La norme ne cherche donc pas simplement à mesurer la résistance du verre aux rayures. Elle reproduit un tribosystème représentatif de l’utilisation d’un essuie-glace : vitrage, caoutchouc, mouvement répété et contamination abrasive.
Pourquoi les essuie-glaces peuvent-ils user un pare-brise ?
En utilisation réelle, l’essuie-glace ne fonctionne pas sur une surface parfaitement propre.
Le pare-brise peut être recouvert de nombreux contaminants :
- poussières ;
- sable ;
- particules minérales ;
- résidus provenant de la route ;
- salissures diverses.
Lorsque ces particules se retrouvent entre le balai et le vitrage, elles participent au contact mécanique.
Sous l’action de la pression exercée par l’essuie-glace et des mouvements répétés, certaines particules peuvent contribuer à l’abrasion de la surface.
L’introduction de l’ISO 5685 rappelle d’ailleurs que les vitrages automobiles sont exposés à différents mécanismes abrasifs en service : petites particules comme le sable, brosses de lavage, essuie-glaces, grattoirs à glace ou encore contaminants présents sur les vitres mobiles.
Quel est le principe de l’essai ISO 5685 ?
Le principe général consiste à reproduire en laboratoire le mouvement d’un caoutchouc d’essuie-glace sur un échantillon de vitrage.
La particularité importante de la méthode réside dans la présence d’une suspension normalisée de poussières d’essai. C’est donc bien l’action combinée du balai, du mouvement et de cette contamination qui permet d’évaluer la résistance à l’abrasion de la surface.
Le protocole impose un dispositif d’abrasion et encadre notamment la préparation de l’appareil, le positionnement du caoutchouc d’essuie-glace, sa charge, son mouvement ainsi que la préparation et le conditionnement des éprouvettes.
L’objectif est d’obtenir des conditions suffisamment maîtrisées pour pouvoir comparer différents vitrages ou différentes solutions de surface.
Pourquoi utiliser une poussière d’essai normalisée ?
La contamination est un élément déterminant dans le mécanisme d’abrasion.
Utiliser simplement de la poussière ou du sable prélevé dans l’environnement rendrait les résultats difficiles à reproduire : granulométrie, composition et quantité pourraient varier considérablement d’un essai à l’autre.
L’utilisation d’une contamination définie par le protocole permet au contraire de maîtriser cette variable.
C’est un point essentiel lorsqu’on souhaite :
- comparer deux vitrages ;
- comparer différents traitements ;
- étudier plusieurs formulations de revêtement ;
- reproduire les essais dans différents laboratoires ;
- suivre l’évolution d’une solution au cours de son développement.
La normalisation permet ainsi de transformer une problématique rencontrée sur véhicule en un essai comparatif de laboratoire.
Comment l’usure du vitrage est-elle évaluée ?
La dégradation d’un pare-brise n’est pas uniquement une question de profondeur de rayure.
Sa fonction première étant d’assurer la visibilité du conducteur, ses propriétés optiques sont essentielles.
L’ISO 5685 prévoit notamment l’utilisation d’un équipement de mesure du voile optique (haze) et une mesure initiale des éprouvettes avant abrasion.
L’évolution du voile permet d’évaluer les conséquences optiques de la dégradation générée par l’essai.
Cette approche est particulièrement pertinente : une accumulation de microdégradations peut rester difficile à apprécier par une simple observation visuelle tout en augmentant la diffusion de la lumière à travers le vitrage.
Pourquoi le voile optique est-il important pour un pare-brise ?
Un pare-brise peut présenter de nombreuses micro-rayures sans devenir opaque.
Pourtant, ces défauts peuvent modifier la manière dont la lumière traverse la surface.
Une augmentation de la diffusion lumineuse peut notamment devenir gênante dans certaines situations : conduite nocturne, phares des véhicules arrivant en sens inverse, soleil rasant ou éclairage intense.
L’étude de l’abrasion doit donc considérer non seulement la dégradation physique de la surface, mais également ses conséquences sur les propriétés optiques du vitrage.
Quels vitrages peuvent être concernés ?
L’ISO indique que cette méthode est particulièrement importante pour l’évaluation des pare-brises, mais qu’elle peut également présenter un intérêt pour d’autres vitrages automobiles soumis à une action d’essuyage.
L’essai peut notamment être pertinent pour étudier des surfaces possédant des traitements fonctionnels.
L’enjeu devient alors de déterminer si les propriétés du vitrage restent suffisamment stables après une sollicitation abrasive répétée.
ISO 5685 et traitements de surface des vitrages
Les vitrages automobiles deviennent progressivement des composants de plus en plus techniques.
Certains peuvent recevoir des couches ou traitements destinés à leur apporter des propriétés particulières.
Dans ce contexte, il ne suffit pas de connaître les performances initiales du traitement : il faut également étudier sa durabilité.
Un test d’essuie-glace peut permettre de comparer différentes solutions et d’observer leur évolution après une sollicitation abrasive contrôlée.
Cette démarche peut être utilisée en R&D pour :
- comparer plusieurs formulations ;
- optimiser un traitement ;
- évaluer différentes conditions de dépôt ;
- comparer des fournisseurs ;
- étudier la résistance d’une surface avant son industrialisation.
Quelle différence avec un essai Taber ?
L’essai ISO 5685 ne doit pas être confondu avec un essai Taber.
Les deux méthodes étudient la résistance à l’abrasion, mais ne reproduisent pas le même mécanisme.
L’ISO 5685 a justement été développée pour représenter spécifiquement l’abrasion associée aux essuie-glaces. L’introduction de la norme la distingue des autres méthodes déjà utilisées pour les vitrages automobiles, notamment l’essai à roue abrasive de type Taber, l’essai de chute de sable et l’essai simulant le lavage automobile.
Il n’existe donc pas un unique « essai d’abrasion du verre ». Le choix de la méthode doit correspondre au mécanisme que l’on cherche à reproduire.
Pourquoi cette norme est-elle intéressante pour les industriels ?
Pour un fabricant, attendre plusieurs années afin d’observer l’évolution d’un pare-brise en conditions réelles n’est pas compatible avec les cycles de développement.
Un essai normalisé permet de soumettre différentes solutions aux mêmes sollicitations et d’obtenir une base commune de comparaison.
L’ISO 5685 peut ainsi présenter un intérêt pour :
- les fabricants de vitrages automobiles ;
- les constructeurs automobiles ;
- les équipementiers ;
- les développeurs de traitements de surface ;
- les équipes R&D ;
- les services qualité.
Elle permet notamment d’intégrer la résistance à l’abrasion provoquée par l’essuyage dès les phases de développement et de qualification.
Un essai qui illustre l’importance du tribosystème
L’ISO 5685 constitue également un excellent exemple de l’approche tribologique.
La résistance d’un vitrage ne peut pas être évaluée uniquement à partir des propriétés intrinsèques du verre.
Le comportement dépend de l’ensemble du système :
- vitrage ;
- traitement de surface éventuel ;
- caoutchouc d’essuie-glace ;
- charge appliquée ;
- mouvement ;
- contamination abrasive ;
- conditions d’essai.
Modifier un seul de ces paramètres peut modifier le mécanisme d’usure et les résultats obtenus.
C’est précisément l’intérêt d’une méthode normalisée : fixer les principales conditions expérimentales afin de rendre les comparaisons pertinentes.
Reproduire l’usure essuie-glace en laboratoire
L’usure des pare-brises provoquée par le passage répété des essuie-glaces est une problématique tribologique à part entière. Dans des conditions contaminées, les particules présentes à l’interface peuvent progressivement dégrader la surface et affecter les performances optiques du vitrage.
Avec l’ISO 5685:2022, les industriels disposent d’une méthode spécifiquement consacrée à ce mécanisme d’abrasion. La norme permet de reproduire l’action d’un caoutchouc d’essuie-glace en présence d’une poussière d’essai normalisée et d’évaluer la dégradation du vitrage dans des conditions maîtrisées.
Pour les fabricants de vitrages et de traitements de surface, cette approche permet de passer d’une observation sur véhicule à une caractérisation expérimentale reproductible, particulièrement utile pour comparer des solutions et accompagner leur développement.