BE1008387A6 - Procede permettant de graver une inscription sur une pierre precieuse. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé permettant de provoquer une inscription sur une surface quelconque d'une pierre (1) présentant une ceinture (5), une table (6) et des facettes (7), en faisant usage d'un rayon laser, caractérisé en ce qu'on fixe ladite pierre sur un support (2) faisant partie d'une table (3) qui peut être déplacée selon des axes X et Y, la pierre étant présentée au rayon laser avec une surface précitée disposée face au rayon laser, des moyens étant prévus pour déplacer dans un plan Z le point focal du rayon laser afin de le faire coïncider à tout instant avec la surface de la pierre et pour déplacer la table selon les axes X et Y.

Description

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  "Procédé permettant de graver une inscription sur une pierre précieuse" 
La présente invention concerne un procédé permettant de provoquer une inscription sur une surface quelconque d'une pierre présentant une ceinture, une table et des facettes, en faisant usage d'un rayon laser. 



   Dans le texte de cette demande le terme   "pierre" s'applique a   toute pierre de valeur, en particulier toute pierre précieuse ou diamant. Quant au   terme "ceinture" il s'agit   de la surface circulaire d'une pierre à facettes ou ébrutée, ctest-à-dire arrondie contre un autre diamant. En termes de métier cette ceinture est également dénommée en anglais "girdle"et en   néerlandais"rondist".   



   Dans un but identifier les pierres précieuses on a depuis longtemps proposé d'y apporter une inscription protégeant leur propriétaire contre le vol ou certaines malversations. 



   Le brevet belge 873.939 prévoit déjà de recouvrir la pierre brute, encore à tailler, d'une couche très adhérente permettant ainsi d'identifier la pierre en laissant,'sur une dernière facette, le produit appliqué à l'aide d'un adhésif. 



   Le brevet Saltzman 877.326 préconise l'emploie d'un rayon laser pour porter des marques d'identification sur une des facettes du diamant. Selon ce brevet il est proposé d'apporter une inscription qui peut être un signe, un symbole, ou un dessin servant à l'identification de la pierre et cela sur une 

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 profondeur de 3 à 30 microns et à l'aide d'un rayon laser de grande puissance. 



   Selon le brevet 878.738 de Dreschhoff et Zeller une marque d'identification a été imprimée à l'aide d'un rayon de plus ou moins 4 MEV à l'intérieur du diamant lui même. 



   Enfin, le brevet européen 0 054 840 au nom de Lazare Kaplan décrit un procédé d'identification d'un diamant portant une inscription produite à l'aide d'un rayon laser. Selon ce procédé, dans chaque position successive le rayon laser couvre une région de la surface du diamant chevauchant une région du diamant antérieurement gravée. Ceci donne lieu à un trait dans lequel le nouveau trait chevauche une partie du trait précédent afin de donner l'illusion d'un trait continu (overlap). Toujours selon ce procédé il est essentiellement fait usage d'un déflecteur afin d'orienter le rayon laser et de l'amener ainsi à dessiner ou à graver une lettre ou un symbole. Ce déflecteur est constitué d'un ensemble de miroirs mobiles agissant sur l'orientation du rayon laser luimême.

   La pierre à graver tourne sur son axe afin de présenter successivement des surfaces différentes destinées à recevoir l'inscription ou des parties d'inscription. 



   Le procédé décrit par ce brevet présente de nombreux inconvénients qui résultent en de nombreuses pannes et incidents en cours de gravures. 



  C'est ainsi que l'usage d'un déflecteur pour modifier l'angle d'attaque du rayon laser, la nécessité de faire pivoter la pierre ou son axe et l'usage d'un rayon laser de très grande puissance rendent le bon fonctionnement des appareils travaillant selon ce brevet délicat et onéreux. L'usage d'un rayon laser de très haute puissance peut provoquer l'éclatement de la 

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 pierre. De plus, la rotation de la pierre exige un contrôle très rigoureux de la distance focale du rayon laser sous peine de provoquer des inscriptions de caractère irrégulier. La circonférence de la pierre n'étant pas toujours rigoureusement égale ceci implique des variations dans la distance entre l'objectif et la ceinture de la pierre. 



   La présente demande a pour objet de proposer un procédé nouveau et original qui permet une inscription d'un ou plusieurs symboles (lettres ou chiffres) sur la ceinture, sur la table ou sur une des facettes d'une pierre et cela dans des conditions de travail techniquement fiables d'autant plus que la puissance nécessitée dans le cadre du procédé selon la présente demande est considérablement réduite. 



   Pour réaliser cet objectif conformément à l'invention on fixe ladite pierre sur un support faisant partie d'une table qui peut être déplacée selon des axes X et Y, la pierre étant présentée au rayon laser avec la surface précitée disposée face au rayon laser, des moyens étant prévus pour déplacer dans un plan Z le point focal du rayon laser afin de le faire coïncider à tout instant avec la surface de la pierre et pour déplacer la table selon les axes X et Y. 



   Toujours selon l'invention et dans une forme de réalisation particulière la pierre précitée est présentée au rayon laser avec sa table disposée dans un plan perpendiculaire au rayon laser. 



   Une particularité de l'invention réside dans le fait qu'on fait usage d'un rayon laser pulsé à une fréquence comprise entre 1000 et 10.000 Hertz tandis que le rayon laser lui-même a une longueur d'ondes de 1064 Nanomètres, réductible à 532 Nanomètres. 



   D'autres détails et avantages de 

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 l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un procédé permettant de provoquer une inscription sur une surface d'une pierre, selon l'invention et de l'installation utilisée pour la mise en oeuvre du procédé. 



   Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite pas l'invention. Les notations de référence se rapportent aux figures cijointes. 



   La figure 1 illustre schématiquement le procédé selon l'invention. 



   La figure 2 représente une succession de points tels qu'obtenus conformément au procédé. 



   Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on fixe la pierre 1 sur un support 2 lui-même fixé sur une table 3. A la figure ci-jointe la pierre est disposée de telle sorte par rapport à l'objectif 4 du dispositif émetteur du rayon laser que la ceinture 5 de la pierre se situe dans le plan dans lequel le rayon laser est actif. 



   Le procédé s'applique cependant également à la gravure d'une inscription sur d'autres surfaces comme la table 6 ou l'une des facettes 7. 



   Toujours en se référant à la figure cijointe la plage de la ceinture 5 destinée à recevoir une inscription s'étend entre les points A et B. 



  L'importance de cette plage n'est pas limitée à l'exemple représenté. 



   L'objectif utilisé selon le procédé comporte, de manière connue en soi, plusieurs lentilles de focalisation (non représentées) accouplées à un dispositif connu sous le nom de"beam expander" (non représenté). 



   Attendu que, conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la table 3 

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 peut être animée de mouvements selon les axes X et Y, il sera possible de graver les inscriptions requises en commandant à partir d'un ordinateur les déplacements de la table 3, selon lesdits axes X et Y, pour réaliser la gravure de chacune des inscriptions désirés (lettres ou chiffres). 



   Comme la distance h qui représente la longueur du rayon laser doit demeurer rigoureusement constante, des moyens sont prévus pour déplacer, selon un axe Z,   l'objectif 4.   



   Ceci permet de graver entre les points A et B de la ceinture et cela malgré toute irrégularité de celle-ci, sans modifier la focale du rayon laser mais en calculant très exactement le déplacement, selon l'axe Z, de l'objectif du dispositif émetteur de rayon laser. La gravure se fait donc grâce à la motorisation de cet objectif et cela selon des méthodes connues de l'homme de métier. 



   L'importance de la plage dans laquelle la gravure des inscriptions, c. à. d. la longueur de l'arc de cercle A-B, est suffisante pour graver le nombre requis de symboles (chiffres ou lettres). 



   Le déplacement de la pierre par rapport au rayon laser est assuré grâce au déplacement, selon les axes X et Y, de la table 3 sur laquelle la pierre est fixée sur le support 2 qui fait partie de la table. 



   Cette conception du procédé selon l'invention permet, grâce à une programmation par ordinateur des translations de la table 3 le long des axes X et Y et de l'objectif selon l'axe Z de graver avec un laser de faible puissance 0,5 à 50 Watts les symboles requis. 



   Toujours selon le procédé le rayon laser utilisé provient d'un laser à diodes pompées NDYAG, c. à. d. un laser dont l'élément central est 

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 constitué d'une batterie de diodes laser en cascade qui amplifie un rayon infrarouge (1064 Nanomètres) de longueur d'onde. Un rayon laser correspondant à cette définition est un laser de faible puissance qui permet de pénétrer la matière extrêmement dure du diamant pour provoquer une inscription identifiable au microscope. 



   Le rayon laser du type décrit ci-dessus provenant d'une source pulsée à débit rapide (1000 Hz à 10.000 Hz) à la propriété de graver une succession rapide de points de 5 à 10   Mm,   qui sont identifiables au microscope. Une succession de points qui par déplacement de la table 3 selon les axes X et Y donnent naissance à l'inscription. 



   Le procédé selon l'invention se distingue donc notamment de procédés utilisant des déflecteurs pour orienter le rayon laser. Ce procédé exigeant une manipulation très délicate fait, de plus, appel à un rayon laser de très grande puissance. Les erreurs de manipulation risquent donc, dans certains cas, de provoquer l'éclatement de la pierre, comme exposé plus haut, attendu que la puissance du rayon utilisé varie ici entre 0, 5 et 5 KW. 



   L'invention   n'est   pas limitée à la forme d'exécution décrite et bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de provoquer une inscription sur une surface quelconque d'une pierre (1) présentant une ceinture (5), une table (6) et des facettes (7), en faisant usage d'un rayon laser, caractérisé en ce qu'on fixe ladite pierre sur un support (2) faisant partie d'une table (3) qui peut être déplacée selon des axes X et Y, la pierre étant présentée au rayon laser avec la surface précitée disposée face au rayon laser, des moyens étant prévus pour déplacer dans un plan Z le point focal du rayon laser afin de le faire coïncider à tout instant avec la surface de la pierre et pour déplacer la table selon les axes X et Y.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pierre précitée est présentée au rayon laser de telle manière que la ceinture de la pierre se présente dans le plan dans lequel agit le rayon laser.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pierre précitée est présentée au rayon laser avec sa table disposée dans un plan perpendiculaire au rayon laser.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pierre précitée est présentée au rayon laser avec une facette disposée dans un plan perpendiculaire au rayon laser.
5. 5.'Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un rayon laser pulsé à une fréquence comprise entre 1000 et 10.000 Hertz.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un rayon laser ayant une longueur d'ondes de 1064 Nanomètres, réductible à 532 Nanomètres. <Desc/Clms Page number 8>
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un rayon laser provenant d'une batterie de diodes laser pompées dans un cristal de YAG (Yttrium Aluminium Garnet) d'une puissance située entre 0, 5 et 50 Watts.