CA2098141A1 - Procede et dispositif de fabrication d'un guide d'onde metallique helicoidal pour faisceau laser - Google Patents
Procede et dispositif de fabrication d'un guide d'onde metallique helicoidal pour faisceau laserInfo
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- CA2098141A1 CA2098141A1 CA 2098141 CA2098141A CA2098141A1 CA 2098141 A1 CA2098141 A1 CA 2098141A1 CA 2098141 CA2098141 CA 2098141 CA 2098141 A CA2098141 A CA 2098141A CA 2098141 A1 CA2098141 A1 CA 2098141A1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
ABRÉGÉ DESCRIPTIF Le guide d'onde hélicoidal est obtenu à partir d'une bande métallique plane, polie sur l'une de. ses faces, que l'on fait passer dans au moins deux postes de formage successifs comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants concave et convexe, les galets convexes étant parfaitement polis et l'écartement entre les galets du poste aval étant légèrement inférieur à l'épaisseur de la bande métallique qui les traverse, le rayon d'enroulement hélicoidal final du guide d'onde étant ajusté par un galet presseur à position réglable. Application notamment aux dispositifs de découpe laser.
Description
2~8~
Procédé et dis~_itif de fabr _ation d'un ~ d'onde métallique_hélicoidal_~our -faiscea~l laser La présen-te invention concerne un procédé de fabrication d'un guide d'onde métallique souple hélicoidal pour faisceau laser, du type dit "galerie chuchotante", présentant une section droite arquée.
Un guide d'onde de ce type est décrit dans le document US-A-4.194.808 et se caractérise par une allure générale hélicoidale et une sec-tion droite arquée en forme de gQuttière. Ces guides d'onde conviennent tout particulièrement pour guider, de façon extrêmement simple et souple, un faisceau laser infrarouge, notamment un faisceau laser d'un laser ~2~ plus particulièrement pour la découpe de matériaux.
Les guides d'onde de ce type, dont la face interne doit présenter d'excellentes qualités optiques, sont habituellement realisés par électroformage sur un mandrin présentant une configuration extérieure hélicoidale correspondante. Cette technique est cependant fort onéreuse et ne permet pas de garantir au produit fini toutes les caractéristiques mécaniques requises. Dans le document FR-A-2.644.374, on a proposé des procédés de formage par hydroformage ou par repoussage sur un mandrin de forme à partir d'un tube métallique. Ces techniques se révèlent également onéreuses et ne permettent pas de garantir un excellent poli de la surface interne du guide d'onde.
La présente invention a pour objet de proposer un procédé de fabrication perfectionné, simple, fiable et permettant des coûts de fabrication considérablement réduits et autorisant des modifications locales de la forme du guide d'onde.
Pour ce fa7re, le procédé selon l'invention comprend les étapes de ~aire pa~ser une bande métallique plane dans au moins deux postes de formage successifs comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants, concave et convexe, et d'effectuer un laminage de la bande métallique dans le poste de formage aval.
Selon des caracteristiques particulières de l'invention :
- le galet convexe d'au moins le poste de formage terminal est parfaitement poli ;
- on ajuste le diamètre de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé en sortie des postes de formage.
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209~141 La présente invention a également pour objet un dispositi~
pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant au moins deux postes de formage en série comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants, concave et convexe, l'écartement entre les galets du pos-te aval étant lé~èremen-t in-Férieur à l'épaisseur de la bande métallique introduite entr~ ces gale-ts, le galet convexe d'au moins le poste terminal étant avantageusement parfaitenlent poli (poli optique).
D'autres caractéristiques et avan-tages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un disposi-t-if de fabrication d'un guide d'~nde hélicoidal selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe montrant la forme des galets coopérants ; et - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe montrant la forme du ruban métallique respectivement à l'entrée et à la sortie des postes de formage.
Comme on le voit sur la figure 1, selon l'invention, une bande métallique 1, par exemple en nickel, en alliage de cuivre ou en acier, d'une largeur comprise entre 10 et 30 mm et d'une épaisseur entre 2/10 et 1 mm, est amenée à passer à travers au moins deux, trois dans l'exemple représenté, postes de formage 2-4 comprenant chacun un rouleau (supérieur sur la f;gure 1) 21-41, comportant une gorge périphérique concave 5 et dont l'autre (inférieur sur la figure 1) comporte une protubérance periphérique 6 partiellement reçue dans la gorge S et de meme profil que cette dernière. Le creux de la gorge 5 est progressivement accentué depuis le premier poste 2 jusqu'au dernier poste 4 où, comme on le voit sur la figure 2, la gorge 5 et la protubérance 6 définissent entre elles un espace sensiblement en forme d'arc de cercle qui est 1a configuration finale du guide d'onde mis en forme 7 comme on le voit sur la figure 4.
Selon un aspect de l'invention, l'écar~ement entre la paire de galets aval 41~ 42 est fixé de fa~on à être légèrement inférieur à
l'épaisseur de la bande métallique introduit entre ceux-ci, de façon à
e~fectuer un léger laminage de la bande métallique. La protubérance 6 , .
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de chaque galet 22-~2 est parfaitement polie ou super-polie (poli optique~ de sorte que ce poli optique est transféré par le laminaye aval à la surFace concave de la bande métallique qui recevra ultérieurement un trai-tement optique réfléchissant, -typiquement par dépât d'une -Fine couche d'or. Selon un aspect de l'invention, avant ce passage dans les pos-tes de formage 2-4, la bande métallique 1 subit préalablement, sur sa face destinée à former la face interne du guide d'onde, un polissage poussé dans un poste de polissage 8. Par exemple, on enroule en hélice la bande plane 1 sur un cylindre droit que l'on entraîne en rotation et le long d'une génératrice duquel on fait se déplacer~ avec une vitesse axiale faible, une tête de polissage en léger contact de pression avec la bande.
Le formage du guide d'onde 7 dans les postes de formage 2 à
4 provoque naturellement, en sortie du dernier poste de formage 4, une mise en forme hélicoidale du guide d'onde formé résultant. Selon un aspect de l'invention, le diamètre de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé 7 est contrôlé en positionnant un galet presseur rotatif g sur le trajet du guide d'onde en sortie du dernier poste de formage 4.
En modifiant progressivement la position du galet final 9 et en rapprDchant progressivement l'un de l'autre les galets des postes de formage 2 à 4, on peut aisément modifier progressivement le rayon de l'enroulement hélicoidal final ainsi que le rayon de courbure interne de la gouttière pour un meilleur couplage du guide d'onde à
une source de faisceau laser et à un dispositif de focalisation de sortie, comme décrit dans la demande de brevet français FR 92 07080.
quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaStront à l'homme de l'art.
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Procédé et dis~_itif de fabr _ation d'un ~ d'onde métallique_hélicoidal_~our -faiscea~l laser La présen-te invention concerne un procédé de fabrication d'un guide d'onde métallique souple hélicoidal pour faisceau laser, du type dit "galerie chuchotante", présentant une section droite arquée.
Un guide d'onde de ce type est décrit dans le document US-A-4.194.808 et se caractérise par une allure générale hélicoidale et une sec-tion droite arquée en forme de gQuttière. Ces guides d'onde conviennent tout particulièrement pour guider, de façon extrêmement simple et souple, un faisceau laser infrarouge, notamment un faisceau laser d'un laser ~2~ plus particulièrement pour la découpe de matériaux.
Les guides d'onde de ce type, dont la face interne doit présenter d'excellentes qualités optiques, sont habituellement realisés par électroformage sur un mandrin présentant une configuration extérieure hélicoidale correspondante. Cette technique est cependant fort onéreuse et ne permet pas de garantir au produit fini toutes les caractéristiques mécaniques requises. Dans le document FR-A-2.644.374, on a proposé des procédés de formage par hydroformage ou par repoussage sur un mandrin de forme à partir d'un tube métallique. Ces techniques se révèlent également onéreuses et ne permettent pas de garantir un excellent poli de la surface interne du guide d'onde.
La présente invention a pour objet de proposer un procédé de fabrication perfectionné, simple, fiable et permettant des coûts de fabrication considérablement réduits et autorisant des modifications locales de la forme du guide d'onde.
Pour ce fa7re, le procédé selon l'invention comprend les étapes de ~aire pa~ser une bande métallique plane dans au moins deux postes de formage successifs comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants, concave et convexe, et d'effectuer un laminage de la bande métallique dans le poste de formage aval.
Selon des caracteristiques particulières de l'invention :
- le galet convexe d'au moins le poste de formage terminal est parfaitement poli ;
- on ajuste le diamètre de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé en sortie des postes de formage.
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209~141 La présente invention a également pour objet un dispositi~
pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant au moins deux postes de formage en série comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants, concave et convexe, l'écartement entre les galets du pos-te aval étant lé~èremen-t in-Férieur à l'épaisseur de la bande métallique introduite entr~ ces gale-ts, le galet convexe d'au moins le poste terminal étant avantageusement parfaitenlent poli (poli optique).
D'autres caractéristiques et avan-tages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un disposi-t-if de fabrication d'un guide d'~nde hélicoidal selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe montrant la forme des galets coopérants ; et - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe montrant la forme du ruban métallique respectivement à l'entrée et à la sortie des postes de formage.
Comme on le voit sur la figure 1, selon l'invention, une bande métallique 1, par exemple en nickel, en alliage de cuivre ou en acier, d'une largeur comprise entre 10 et 30 mm et d'une épaisseur entre 2/10 et 1 mm, est amenée à passer à travers au moins deux, trois dans l'exemple représenté, postes de formage 2-4 comprenant chacun un rouleau (supérieur sur la f;gure 1) 21-41, comportant une gorge périphérique concave 5 et dont l'autre (inférieur sur la figure 1) comporte une protubérance periphérique 6 partiellement reçue dans la gorge S et de meme profil que cette dernière. Le creux de la gorge 5 est progressivement accentué depuis le premier poste 2 jusqu'au dernier poste 4 où, comme on le voit sur la figure 2, la gorge 5 et la protubérance 6 définissent entre elles un espace sensiblement en forme d'arc de cercle qui est 1a configuration finale du guide d'onde mis en forme 7 comme on le voit sur la figure 4.
Selon un aspect de l'invention, l'écar~ement entre la paire de galets aval 41~ 42 est fixé de fa~on à être légèrement inférieur à
l'épaisseur de la bande métallique introduit entre ceux-ci, de façon à
e~fectuer un léger laminage de la bande métallique. La protubérance 6 , .
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de chaque galet 22-~2 est parfaitement polie ou super-polie (poli optique~ de sorte que ce poli optique est transféré par le laminaye aval à la surFace concave de la bande métallique qui recevra ultérieurement un trai-tement optique réfléchissant, -typiquement par dépât d'une -Fine couche d'or. Selon un aspect de l'invention, avant ce passage dans les pos-tes de formage 2-4, la bande métallique 1 subit préalablement, sur sa face destinée à former la face interne du guide d'onde, un polissage poussé dans un poste de polissage 8. Par exemple, on enroule en hélice la bande plane 1 sur un cylindre droit que l'on entraîne en rotation et le long d'une génératrice duquel on fait se déplacer~ avec une vitesse axiale faible, une tête de polissage en léger contact de pression avec la bande.
Le formage du guide d'onde 7 dans les postes de formage 2 à
4 provoque naturellement, en sortie du dernier poste de formage 4, une mise en forme hélicoidale du guide d'onde formé résultant. Selon un aspect de l'invention, le diamètre de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé 7 est contrôlé en positionnant un galet presseur rotatif g sur le trajet du guide d'onde en sortie du dernier poste de formage 4.
En modifiant progressivement la position du galet final 9 et en rapprDchant progressivement l'un de l'autre les galets des postes de formage 2 à 4, on peut aisément modifier progressivement le rayon de l'enroulement hélicoidal final ainsi que le rayon de courbure interne de la gouttière pour un meilleur couplage du guide d'onde à
une source de faisceau laser et à un dispositif de focalisation de sortie, comme décrit dans la demande de brevet français FR 92 07080.
quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaStront à l'homme de l'art.
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Claims (8)
1. Procédé de fabrication d'un guide d'onde métallique souple hélicoidal pour faisceau laser, présentant une section droite arquée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de faire passer une bande métallique plane dans au moins deux postes de formage successifs comprenant chacun une paire de galets profilés coopérants, concave et convexe, et d'effectuer un laminage de la bande métallique dans le poste de formage aval.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galet convexe d'au moins le poste aval est parfaitement poli.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajuste le diamètre de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé en sortie des postes de formage.
4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la face de la bande destinée à venir en contact avec les galets convexes est préalablement polie.
5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux postes de formage en série comprenant chacun une paire de galets profilés coopérant concave et convexe, l'écartement entre les galets du poste aval étant légèrement inférieur à
l'épaisseur de la bande métallique introduite entre ces galets.
selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux postes de formage en série comprenant chacun une paire de galets profilés coopérant concave et convexe, l'écartement entre les galets du poste aval étant légèrement inférieur à
l'épaisseur de la bande métallique introduite entre ces galets.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le galet convexe d'au moins le poste aval est parfaitement poli.
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en aval des postes de formage, un galet de réglage de courbure de l'enroulement hélicoidal du guide d'onde formé.
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en amont des postes de formage, un poste de polissage poussé
d'une face de la bande plane.
d'une face de la bande plane.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9207081A FR2692180B1 (fr) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Procede et dispositif de fabrication d'un guide d'onde metallique helicouidal pour faisceau laser. |
| FR92.07081 | 1992-06-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2098141A1 true CA2098141A1 (fr) | 1993-12-13 |
Family
ID=9430653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2098141 Abandoned CA2098141A1 (fr) | 1992-06-12 | 1993-06-10 | Procede et dispositif de fabrication d'un guide d'onde metallique helicoidal pour faisceau laser |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0574324A1 (fr) |
| JP (1) | JPH07281035A (fr) |
| CA (1) | CA2098141A1 (fr) |
| FR (1) | FR2692180B1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2706797A1 (en) * | 1993-06-22 | 1994-12-30 | Alphatech Ind | Optical press-cutter for cutting sheets using a laser |
| ES2130892B1 (es) * | 1995-11-15 | 2000-03-01 | Gonzalez Sanchez Manuel | Sistema para la fabricacion de tubo con chapa ondulada. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1237120A (fr) * | 1958-02-03 | 1960-07-29 | Machine à fabriquer les spires de tubes | |
| FR1448454A (fr) * | 1965-09-24 | 1966-08-05 | Dai Ichi Koshuha Kogyo Co | Procédé et dispositif de cintrage de matériaux longs électroconducteurs et de fabrication d'objets courbes ou enroulés et leurs diverses applications |
| US3646793A (en) * | 1968-09-09 | 1972-03-07 | Tatsuo Teraoka | Device for manufacturing a helically preformed element |
-
1992
- 1992-06-12 FR FR9207081A patent/FR2692180B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5137548A patent/JPH07281035A/ja active Pending
- 1993-06-10 CA CA 2098141 patent/CA2098141A1/fr not_active Abandoned
- 1993-06-11 EP EP93401494A patent/EP0574324A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2692180B1 (fr) | 1996-06-28 |
| FR2692180A1 (fr) | 1993-12-17 |
| EP0574324A1 (fr) | 1993-12-15 |
| JPH07281035A (ja) | 1995-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Dead |