BE1012686A3 - Procede et dispositif de decapage du bois. - Google Patents

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Axel Kupisiewicz
Michel Leonard
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Wallonia Space Logistics En Ab
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de décapage du bois selon lequel un faisceau laser dont l'impulsion est inférieure à 25 ns et la longueur d'onde est comprise entre 10 micromètres et 200 manomètres est dirigé sur le bois. L'invention concerne également un dispositif qui comprend un laser pulsé (1) auquel est couplé un doubleur de fréquence (2) et une lentille cylindrique (4) devant le laser (1).

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé et dispositif de décapage du bois. 



  Cette invention concerne un procédé de décapage du bois. 



  Le décapage du bois se fait actuellement par un processus chimique, par exemple à l'aide d'un décapant chimique ou d'un solvant, ou de manière mécanique, par exemple par ponçage. 



  Ces procédés connus agressent cependant le bois. En effet, les produits chimiques ouvrent les pores du bois, tandis que les procédés mécaniques impliquent une abrasion de matière. 



  L'invention a pour but de procurer un procédé de décapage du bois qui évite ces inconvénients et qui est donc peu agressif pour le bois. 



  Conformément à l'invention, ce but est atteint par un procédé de décapage du bois selon lequel un faisceau laser pulsé est dirigé sur le bois. 



  De préférence un faisceau laser dont l'impulsion est inférieure à 25 ns et dont la longueur d'onde est de préférence comprise entre 10 micromètres et 200 nanomètres, est dirigé sur le bois. 



  L'invention concerne également un dispositif de décapage destiné à l'application du procédé décrit ci-avant, ce dispositif étant caractérisé par la présence d'un laser pulsé. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Pour plus de clarté, un exemple de réalisation d'un procédé et d'un dispositif selon l'invention sont décrits ci-après à titre illustratif et non restrictif, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif de décapage du bois selon l'invention ; la figure 2 est une vue de profil du dispostif de la figure 1. 



  Pour décaper selon l'invention du bois peint, vernissé, ciré ou teinté, un faisceau laser pulsé avec une durée d'impulsion inférieure à 25 ns, et de manière optimale inférieure à 10 ns et une longueur d'onde entre 10 micromètres et 200 nanomètres, par exemple de 532 nm, est dirigé sur ce bois. 



  Ce faisceau est de préférence transformé par un système optique en faisceau convergeant en une ligne, ce qui augmente l'efficacité. 



  Lors du passage du faisceau laser, la couche déposée sur le bois va, soit absorber l'énergie lumineuse reçue et s'évaporer par effet photothermique, soit laisser passer ce faisceau qui va alors pénétrer dans le bois. 



  Dans le dernier cas, la couche superficielle du bois va s'échauffer, se dilater et provoquer dans celui-ci, si le laser est pulsé, une onde de choc qui va éjecter la couche. 



  Dans les deux cas la surface du bois traité sera mise à nue et prête à une rénovation éventuelle. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Le fait que la durée des impulsions du faisceau est courte, augmente la puissance instantanée du faisceau durant l'impulsion, ce qui améliore le décapage. Toutefois, étant donné que la durée de l'impulsion est inférieure à 25 ns, et de manière optimale inférieure à 10 ns, le bois ne sera pas abîmé. 



  Le procédé est utilisable pour décaper tous bois et entre autres des parquets. 



  L'utilisation du laser pulsé avec une longueur d'onde d'environ 532 nm par exemple, permet également de préparer la tranche des tableaux peints sur bois en vue de leur datation par dendrochronologie. Le laser permet d'éliminer le vernis, les colles et de vider les pores du bois pour rendre les cernes de croissance visibles. 



  Le procédé peut être appliqué par le dispositif de décapage représenté aux figures 1 et 2. 



  Ce dispositif comprend un laser pulsé 1 dont les pulsations ont une durée inférieure à 25 ns et de manière optimale inférieure à 10 ns et la longueur d'onde est située entre 10 micromètres et 200 nanomètres et ont par exemple une fréquence dans le domaine de la lumière visible. 



  Ce laser 1 est par exemple un laser Nd : YAG dont la longueur d'onde est 1064 nm. A ce laser 1 est couplé un doubleur de fréquence 2 de sorte que la longueur d'onde finale n'est que de 532 nm. 



  Ceci permet d'augmenter l'effet du laser 1 d'un facteur supérieur à deux et donc de réduire le temps de décapage de plus de la moitié. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  Ce laser 1 et le doubleur 2 sont montés dans un logement 3 qui porte une lentille cylindrique 4 en face du laser 1 au lieu d'une lentille sphérique classique. 



  Cette lentille cylindrique 4 permet d'optimaliser la surface utile irradiée. 



  En effet, le faisceau parallèle brut du laser 1 est circulaire et vu dans le sens du mouvement du faisceau, seuls les premiers pulses sont importants, de sorte que la surface utile d'un tel faisceau est limitée à son premier croissant. 



  Par la lentille 4, le faisceau parallèle brut est transformé en un faisceau convergeant en une ligne. 



  Une deuxième lentille cylindrique peut éventuellement être montée devant la lentille 4 susdite, par exemple une lentille cylindrique plan-concave devant une lentille cylindrique plan-convexe ou biconvexe et perpendiculaire à celle-ci. 



  Le logement 3 est monté d'une manière mobile sur un guide horizontal 5. Ce guide horizontal 5 peut, le cas échéant, être à son tour mobile et monté par exemple sur un guide vertical non représenté aux figures 1 et 2. 



  Dans une variante, le logement 3 peut être déplacé à la main et par exemple avoir la forme d'un pistolet. 



  Le faisceau brut du laser 1, doublé de fréquence et transformé en un faisceau convergeant de lumière, est dirigé sur le bois à traiter 6 de telle manière qu'une ligne ou bande de lumière tombe sur le bois 6. En déplaçant 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 le logement 3, le bois 6 est balayé par cette ligne ou bande de lumière et est ainsi décapé efficacement. 



  Il est évident que l'invention n'est nullement limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-avant mais que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au dispositif susdécrits sans sortir pour autant du cadre de l'invention.

Claims (1)

  1. Revendications.
    1. - Procédé de décapage du bois, caractérisé en ce qu'un faisceau laser pulsé est dirigé sur le bois.
    2.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un faisceau laser dont l'impulsion est inférieure à 25 ns est dirigé sur le bois.
    3.-Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un faisceau laser dont l'impulsion est inférieure à 10 ns est dirigé sur le bois.
    4.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un faisceau laser dont la longueur d'onde est comprise entre 10 micromètres et 200 nanomètres, est dirigé sur le bois.
    5.-Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un faisceau laser dont la longueur d'onde est située dans les fréquences de lumière visible, est dirigé sur le bois.
    6.-Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un faisceau laser dont la longueur d'onde est environ 532 nanomètres, est dirigé sur le bois.
    7.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la fréquence de la lumière du laser est doublée par un doubleur. <Desc/Clms Page number 7> 8.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le faisceau rond brut du laser est transformé en un faisceau convergeant en une ligne.
    9.-Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est appliqué pour préparer la tranche d'un tableau peint sur bois en vue de la datation de celui-ci par dendrochronologie.
    10.-Dispositif de décapage destiné à l'application du procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un laser pulsé (1).
    11.-Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le laser (1) a une impulsion inférieure à 25 ns et de manière optimale sous 10 ns.
    12.-Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la fréquence du laser (1) est située entre 10 micromètres et 200 nanomètres.
    13.-Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le laser (1) est un laser Nd : YAG dont la longueur d'onde est de 1064 nm.
    14.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un doubleur de fréquence (2) couplé au laser (1).
    15.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une lentille cylindrique (4) devant le laser (1). <Desc/Clms Page number 8> 16.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le laser (1) est monté dans un logement (3) qui est monté d'une manière mobile sur un guide (5).
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