CH705707B1 - Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé. - Google Patents

Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé. Download PDF

Info

Publication number
CH705707B1
CH705707B1 CH00970/04A CH9702004A CH705707B1 CH 705707 B1 CH705707 B1 CH 705707B1 CH 00970/04 A CH00970/04 A CH 00970/04A CH 9702004 A CH9702004 A CH 9702004A CH 705707 B1 CH705707 B1 CH 705707B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
component
machining
synchronous
machined
belt
Prior art date
Application number
CH00970/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Guy Semon
Original Assignee
Lvmh Swiss Mft Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lvmh Swiss Mft Sa filed Critical Lvmh Swiss Mft Sa
Priority to CH00970/04A priority Critical patent/CH705707B1/fr
Priority to FR0407485A priority patent/FR2871080B1/fr
Priority to EP05749595A priority patent/EP1753581A1/fr
Priority to PCT/EP2005/052652 priority patent/WO2005123324A1/fr
Priority to RU2006143445/02A priority patent/RU2371290C2/ru
Priority to CNA2005800267613A priority patent/CN101048256A/zh
Priority to JP2007526428A priority patent/JP2008501534A/ja
Priority to US11/636,024 priority patent/US20080095968A1/en
Publication of CH705707B1 publication Critical patent/CH705707B1/fr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04DAPPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/0069Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for working with non-mechanical means, e.g. chemical, electrochemical, metallising, vapourising; with electron beams, laser beams
    • 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
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1 ns or less
    • 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
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16Composite materials
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16Composite materials
    • B23K2103/166Multilayered materials
    • B23K2103/172Multilayered materials wherein at least one of the layers is non-metallic
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30Organic materials
    • B23K2103/42Plastics other than composite materials
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic materials other than metals or composite materials
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic materials other than metals or composite materials
    • B23K2103/52Ceramics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

La présente invention présente un procédé de fabrication d’un composant destiné à une transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance caractérisé en ce qu’il décrit des formes à usiner à partir de la géométrie définie sur un plan de CAO 3D, transfert des données sur un logiciel d’usinage tridimensionnel tenant compte notamment des interpolations des surfaces gauches, définit des pas en fonction de la matière et de la profondeur d’usinage de tel sorte que les conditions d’ablation soient optimisées, introduit des données dans l’informatique de contrôle/pilotage des déplacements (17), positionne, dans la direction Y la zone focale D par éclairage à l’aide de la tête optique (15), équipée ou non d’un dispositif de diffraction, positionne, sur le plan E, le composant à usiner (10), serre le composant à usiner (10) à l’aide de moyens de serrage (12), règle le laser à impulsions ultra brèves femto à des valeurs inférieures à notamment 500 fs (5 × 10 - 13 secondes), démarre le programme d’usinage et usine le composant (10) par laser femto.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un procédé de composants destinés à une fabrication de transmission de mouvements/puissance synchrone/asynchrone par découpe des composants à l’aide d’un laser à impulsions courtes de type femto. L’invention concerne également les composants de transmission de mouvements/puissance synchrone/asynchrone obtenus selon ce procédé.
[0002] Au milieu des années 1960, les premiers lasers étaient volumineux, fragiles et gros consommateurs d’énergie. Peu après son invention, le laser provoqua une véritable révolution en produisant un flash bien plus bref, de l’ordre de la nanoseconde (10<-><9> seconde). Au début des années 1970, on atteignit la picoseconde (10<-><12>seconde), puis cent femtosecondes (10<-><15>seconde) au début des années 1980. Enfin des impulsions de 6 fs furent obtenues an 1987. Cette prouesse technique, réalisée aux laboratoires Bell aux États-Unis, n’a pas été améliorée depuis car elle approche la limite théorique pour une impulsion lumineuse visible. Néanmoins les conditions de production de ces impulsions sont aujourd’hui plus simples et bien mieux contrôlées, de sorte que des durées de 10 femto seconde sont couramment obtenues en laboratoire.
[0003] L’utilisation de lasers YAG ou C02 est relativement classique dans l’usinage des matériaux tels que les métaux ou excimère pour les polymères. Ces procédés sont limités lorsque l’on travaille à des petites dimensions sur des matériaux ne supportant pas les chocs ou contraintes thermiques.
[0004] Aujourd’hui les lasers qui émettent des impulsions ultracourtes (moins de dix femto secondes) sont compacts, polyvalents et fiables. L’intensité et la diversité de ces lasers ne cessent d’augmenter: les faisceaux obtenus aujourd’hui couvrent tout le spectre électromagnétique, des rayons X aux rayons T (rayonnement térahertz, situé au-delà de l’infrarouge) et les puissances maximales atteignent plusieurs pétawatts (plusieurs milliards de mégawatts).
[0005] Ces dispositifs s’appliquent notamment en physique, chimie, biologie, médecine, optique.
[0006] Plus de trente ans après son invention, le laser a donné lieu à de multiples développements, parmi lesquels figurent les lasers à impulsions ultra brèves.
[0007] En raison de la durée extrêmement courte de leurs impulsions, ils rendent possible l’étude des phénomènes ultrarapides intervenant à l’échelle microscopique ou atomique. De plus, de très fortes puissances peuvent être produites pendant la faible durée de l’impulsion, créant des conditions extrêmes, comparables à celles que l’on rencontre en astrophysique.
[0008] A l’aide des lasers à impulsions ultra brèves, on usine avec précision n’importe quel matériau comme par exemple le diamant, les céramiques, les matériaux plastiques, le bois, etc.
[0009] L’utilisation du laser à impulsions ultra-brèves pour l’usinage des composants mécaniques représente des avantages considérables: moyens d’usinage optiques plus précis; ablation de matière sous conditions pratiquement athermiques: il n’y a d’effet qu’au foyer, le faisceau peut traverser des épaisseurs pour aller travailler en un point dans la masse sans altérer la surface ou la matière sur le chemin parcouru; le faisceau est manipulé à distance et sous tous les angles; il n’y a pas de restriction au niveau des matériaux usinés; on obtient une résolution plus fine que la largeur du faisceau laser en réglant le laser de sorte que seule l’intensité de la partie centrale, la plus brillante, soit supérieure au seuil d’ablation du matériau; absence d’efforts de coupe au niveau de l’usinage.
[0010] II est connu que les transmissions de mouvements/puissance synchrones/asynchrones couvrent un champ d’application extrêmement large dans tous les secteurs de l’industrie, dont celui de l’horlogerie.
[0011] De nombreuses solutions existent pour transmettre les mouvements/puissances comme, par exemple, celles faisant appel à la transmission par engrenages tel que le propose notamment la plupart des mouvements horlogers traditionnels. Ces solutions sont limitées dans le cas général où les entraxes sont distants et où les moteurs et récepteurs ne sont pas parallèles.
[0012] Une transmission de mouvements/puissance, est constituée notamment par un ensemble courroie/poulies. Elle est asynchrone lorsque la courroie utilisée est lisse (bandes frottantes) et synchrone lorsque la courroie utilisée est dentée.
[0013] Il est à noter que l’asynchronisme provient de la possibilité de glissement des courroies sur les poulies sous l’action d’un couple trop important. Afin de pallier à cet inconvénient, partiellement du moins, il convient d’ajouter un dispositif de tension et/ou guidage appelé galet, ce qui n’est pas toujours le cas en ce qui concerne les chaînes de transmission synchrones.
[0014] Les engrenages, poulies, roues dentées et galets de tension sont réalisés par des procédés traditionnels tels que le tournage et/ou le fraisage. Les courroies traditionnelles sont réalisées notamment par moulage, les moules étant réalisés par électroérosion, ultrasons ou encore par le procédé LIGA (Lithographie, Galvanisierung, Abformung).
[0015] Ces procédés sont utiles notamment pour la réalisation de micro-moules dont les dimensions vont au-delà de 2 mm et oriente le fabriquant à utiliser des «matières plastiques injectables» ce qui est limitatif pour des dimensions en deçà de 2 mm et pour l’emploi de matières telles que les métaux, les composites, les céramiques, les minéraux et les matériaux à matrice complexe organique. Par ailleurs, ces procédés présentent également des limites concernant l’usinage de surfaces complexes, notamment gauches.
[0016] Le document EP 0 851 295 (MIMOTEC SA) prévoit un recouvrement métallique sans préciser le cas particulier des trous et des surfaces borgnes. Ce document est utile pour réaliser des microstructures par la méthode LIGA qui est une méthode de photo révélation inverse et ne représente pas le micro moulage en général. Les champs des matériaux complexes et des petites dimensions échappent à ce procédé puisque seuls certains plastiques peuvent être moulés sous réserve des contraintes de viscosité à très petites dimensions. Ce procédé présente des lacunes pour la réalisation des structures de type sandwich ou composites.
[0017] Afin de pallier aux problèmes des grands entraxes et des déports axiaux, il est connu d’utiliser un dispositif utilisant des transmissions de mouvements/puissance par micro courroies lisses ou dentées, tel qu’illustré dans la publication WO 2004/006 026 A2 (TAG-HEUER SA).
[0018] Ce dispositif connu permet de réduire de manière sensible les contraintes de qualité des transmissions de mouvements/puissance exigées notamment dans le domaine de l’horlogerie. Toutefois, les avantages de ce dispositif ne sont pas pleinement réalisés en raison de la qualité des composants permettant la transmission de mouvements/puissance qui sont réalisés notamment par les procédés conventionnels vus précédemment.
[0019] Lesdits procédés de fabrication conventionnels sont inadaptés lorsqu’il s’agit de transmissions de mouvements/puissance synchrones et asynchrones comportent des courroies non normalisées et destinées notamment au domaine de l’horlogerie.
[0020] En effet, d’un point de vue normatif, les normes ISO régissent le domaine des transmissions de mouvements/puissance synchrones/asynchrones par courroies lorsque le dimensionnement relatif aux épaisseurs d’armatures, largeurs de courroies et hauteurs de dentures va au-delà de 2 mm, ce qui n’est pas le cas lorsque ce dimensionnement resta en deçà des 2 mm.
[0021] Le but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de composants de transmission de mouvements/puissance synchrone et asynchrone, ainsi que les composants de transmission de mouvements/puissance synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé, afin de répondre aux contraintes de qualité, requises par notamment le domaine de l’horlogerie, et permettant l’utilisation de matériaux complexes sans limitation de dimensionnement.
[0022] Ce but est atteint par un procédé de fabrication de composants de transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance qui décrit des formes à usiner à partir de la géométrie définie sur un plan de CAO 3D, transfert les données sur un logiciel d’usinage tridimensionnel tenant compte notamment des interpolations des surfaces gauches, définit des pas en fonction de la matière et de la profondeur d’usinage de telle sorte que les conditions d’ablation soient optimisées, introduit des données dans l’informatique de contrôle/pilotage des déplacements positionne, dans la direction Y, la zone focale C par éclairage à l’aide de la tête optique A, équipée ou non d’un dispositif de diffraction, positionne le composant à usiner sur le plan B, serre le composant à usiner à l’aide de systèmes classiques tels que des brides, adhésif, etc., règle le laser à impulsions ultra-brèves femto inférieures à 500 fs (5 × 10<-><13> secondes), démarre le programme d’usinage et usine le composant par laser femto.
[0023] On obtient ainsi des composants de transmission de mouvements/puissance synchrone et asynchrone qui répondent aux contraintes de qualité, requises par notamment le domaine de l’horlogerie, à savoir: le choix des matériaux (propriétés mécaniques et procédés de fabrication); la difficulté d’utilisation des structures chargées (armatures renforcées de fibres, etc.); la définition des profils de denture; la difficulté d’usinage.
[0024] Le laser à impulsions ultra brèves ne diffuse pas de chaleur en dehors du volume irradié, et ce quelle que soit la matière usinée.
[0025] Le processus d’usinage repose sur le processus d’ablation qui met en œuvre des phénomènes complexes. La nature athermique du procédé est due à la brièveté des impulsions conjuguées à une très forte intensité de l’ordre de 1014 Watt/cm<2>au niveau du plan focal du faisceau. La tendance actuelle oriente les outils vers des impulsions de 100 fs (1.0 × 10<-><13> secondes) pour une énergie de l’ordre du MJ/impulsion.
[0026] Physiquement les électrons subissent un échauffement par phénomène du type «Bremsstrahlung» inverse. Les électrons éjectés transmettent leur énergie aux autres électrons du réseau d’atomes par chocs et provoquent une avalanche ionisante qui provoque une expulsion de matière. Le transfert d’énergie des électrons au réseau d’atome de la matière usinée s’opère dans un laps de temps environ 1000 fois moins rapide que la durée d’une impulsion. L’ablation de matière a lieu avant même qu’il n’y ait diffusion thermique on dehors de la zone irradiée.
[0027] Ce mode opératoire utilise l’interface lumière-matière pour provoquer une ablation locale de n’importe quel matériau. Au-delà d’incidence thermique marquée, la précision d’ablation est nettement améliorée par rapport à des lasers classiques du type pico seconde ou excimère.
[0028] Les fluences requises dans le cas de l’usinage varient de 0.25 à quelques dizaines de J/cm<2> selon la vitesse et la qualité d’usinage recherchées, typiquement de 0.5~0.25 µm/impulsion.
[0029] Dans une forme d’exécution, l’usinage se fait à l’air libre ou sous atmosphère contrôlée (gaz neutre). L’avantage de l’usinage en atmosphère contrôlée consiste à éviter les phénomènes de claquage d’air au niveau du plan focal et l’apparition corollaire d’instabilité altérant très partiellement la qualité d’usinage. Par ailleurs et afin d’améliorer le rendement énergétique de l’ablation, il est possible d’adjoindre sur le laser, dans le cas de séries industrielles, des optiques qualitatif comme par exemple un ensemble diffractif.
[0030] On remarquera que l’utilisation d’un laser à impulsions ultra-brèves permet: dans les matériaux plastiques (thermoplastiques, polymères...), une découpe sans endommagement thermique de la zone de taille. dans les matériaux composites, la taille directe sans délamination du matériau multicouches. l’usinage de tous les métaux sans formation de coulure ou bavure ni même d’évasement au niveau de la surface incidente. dans les céramiques, les verres, les produits minéraux ultra-durs, y compris le diamant, la taille s’opérant sans altération des surfaces ni formation de réseaux de striction ou de fissuration.
[0031] D’une façon générale, l’usinage s’opère sans difficulté à l’échelle d’une dizaine de µm. Par l’utilisation de cet outil nous confirmons la taille de micro transmission dont la hauteur de denture (courroies ou roues) est de l’ordre de 5 µm. Les limites de la technique ne sont que celles liées à l’offset du faisceau.
[0032] La présente invention permet l’utilisation de matériaux complexes sans limitation de dimensionnement ainsi que la réalisation des structures de type sandwich ou composites et répond aux exigences de qualité des transmissions de mouvement/puissance lorsque les axes moteurs-récepteurs sont notamment parallèles et de constructions géométriques telles que: cas simples dits à brins parallèles; cas simples dits à brins croisés.
[0033] Les transmissions de mouvements/puissance réalisées selon l’invention, sont de type asynchrones et/ou synchrones.
[0034] Dans une forme d’exécution, les transmissions de mouvements/puissance sont asynchrones et se composent d’au moins une roue de friction, d’une courroie et disposent d’au moins un galet de tension et/ou de guidage qui se situe à l’intérieur ou à l’extérieur de la microcourroie.
[0035] Par ailleurs, les composants de transmission de mouvements/puissance asynchrone sont montés sur des liaisons pivot ou translation ce qui permet: d’augmenter l’angle d’enroulement sur les poulies; d’assurer des fonctions d’embrayage/débrayage.
[0036] Les transmissions de mouvements/puissance synchrones se composent d’au moins un engrenage et de courroies dentées, ce qui a pour effet de permettre la transmission de la puissance mécanique entre un élément moteur et un élément récepteur sans glissement, corrigeant ainsi le problème posé par le glissement fonctionnel ou accidentel des transmissions asynchrones, notamment en cas de surcharge.
[0037] Les transmissions de mouvements/puissance asynchrones comportent des roues de friction, des galets de tension et/ou de guidage et des courroies plates ou trapézoïdales ou striées.
[0038] Les transmissions de mouvements/puissance synchrones comportent notamment des engrenages et/ou des courroies dentées caractérisées par: une géométrie porteuse à déformation contrôlée (domaine d’élasticité du matériau); une denture à profil curviligne ou polygonal; une denture ortho-radiale, droite, inclinée ou curviligne posée sur le plan porteur.
[0039] Les composants d’une transmission de mouvements/puissance réalisés selon la présente invention sont en matériau possédant les caractéristiques mécaniques suffisantes, ce qui est le cas notamment pour les plastiques et polymères, les métalliques, les composites et les céramiques.
[0040] La présente invention permet aussi de réaliser par le procédé proposé par la présente invention des micro-moules.
[0041] L’invention concerne également une pièce d’horlogerie ou un mouvement d’horlogerie comportant une transmission de mouvements/puissance réalisée selon la présente invention.
[0042] D’autres caractéristiques de l’invention sont exposées dans les revendications dépendantes.
[0043] L’invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre en se référant aux dessins schématiques annexés dans Iesquels: <tb>– la fig. 1<sep>représente, à titre d’exemple, un dispositif de fabrication de transmissions synchrones/asynchrones de mouvements/puissance. <tb>– la fig. 2<sep>représente une transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance relative à un cas simple dit à brins parallèles. <tb>– la fig. 3<sep>représente un profil de denture curviligne. <tb>– la fig. 4<sep>représente deux exemples de transmission asynchrone avec poulies secondaires disposées à l’intérieur et à l’extérieur de la transmission. <tb>– la fig. 5<sep>représente une vue en coupe d’une courroie stratifiée.
[0044] La fig. 1 illustre un dispositif de fabrication d’une transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance (10) comprenant: un plan de travail (11) disposant de notamment six axes (A, B, C, X, Y, Z) programmables et de moyens de serrage (12); une informatique (13) disposant notamment d’un logiciel pour la CAO 3D; un laser à impulsions ultra-brèves (14) du type femto comprenant une tête optique (16) permettant l’émission d’un faisceau (18) concentré sur une zone focale (D); une informatique de contrôle/pilote des déplacements (17).
[0045] Un procédé de fabrication de composants d’une transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance comporte notamment les étapes suivantes: description des formes à usiner à partir de la géométrie définie sur un plan de CAO 3D; transfert des données sur un logiciel d’usinage tridimensionnel tenant compte notamment des interpolations des surfaces gauches; définition des pas en fonction de la matière et de la profondeur d’usinage de telle sorte que les conditions d’ablation soient optimisées; introduction des données dans l’informatique de contrôle/pilotage des déplacements (17); positionnement, dans la direction Y, de la zone focale D par éclairage à l’aide de la tête optique (15), équipée ou non d’un dispositif de diffraction; positionnement sur le plan E du composant à usiner (10); serrage du composant à usiner (10) à l’aide de moyens de serrage (12); réglage du laser à impulsions ultra-brèves femto inférieures à notamment 500 fs (5 × 10<-><13> secondes); démarrage du programme d’usinage et usinage du composant (10) par laser femto.
[0046] Des expériences comparatives indiquent que le fait de passer de 100 à 10 fs améliore sensiblement la précision d’usinage. Les fluences utilisées en micro usinage varient classiquement de 0,2 ~ 50 J/cm<2> selon la qualité et la vitesse d’usinage recherchées. Les vitesses d’ablation représentent quelques µm/impulsions selon les matériaux usinés.
[0047] Il est à noter que la combinaison des rotations et translations suivant les six axes (A, B. C, X, Y, Z) de l’espace permet l’usinage tout composant (10), même complexe.
[0048] Afin d’éviter l’apparition de phénomène non linéaire dus au claquage de l’air, on pourra usiner sous vide ou sous projection de gaz neutre (hélium, argon...). L’usinage sous atmosphère contrôlée améliore en outre sensiblement la qualité de l’usinage. Dans le cas d’applications spécifiques, on pourra améliorer la précision optique par l’adoption d’un système à diffraction monté en complément du dispositif de focalisation.
[0049] La fig. 2 illustre une transmission de mouvements/puissance synchrone/asynchrone (10) par courroie qui comporte notamment une poulie principale (23), une courroie (20), une poulie secondaire (22) et un galet tendeur (21). La poulie principale (23) est plate et munie sur sa périphérie de dents radiales équidistantes assimilables à une roue d’engrenage plat. La poulie principale (23) est munie d’une flasque (non représentée) afin de guider la courroie (20).
[0050] Il est à noter que les courroies (20) présentent notamment des profils de dentures curvilignes (30), tel qu’illustré à la fig. (3).
[0051] Lors de la réalisation d’une transmission synchrone, les flasques (non représentées) sont disposées sur une seule poulie (23) et de préférence celle ayant le plus petit diamètre.
[0052] Par ailleurs, pour chaque type de profil de denture on trouve des dentures à flancs droits ou en développante (non représentés).
[0053] La fig. (4) illustre deux exemples de transmission asynchrone (10) avec poulies secondaires (22) intérieures/extérieures et où la poulie (23) asynchrone est plate et munie de flasques (non représentées) de part et d’autre de ladite poulie (23) afin de guider la courroie (20) sur ladite transmission (10).
[0054] Les courroies (20) sont notamment de section plates, trapézoïdales ou striées.
[0055] Le procédé objet de la présente invention permet l’emploi de tous matériaux adaptés aux composants de la transmission (10) à savoir: les matières plastiques; les métaux; les composites; les céramiques; les minéraux; les matériaux à matrice complexe organique.
[0056] La plupart des formes usinées sur les éléments entrant dans la réalisation des transmissions (10) peuvent être usinées dans un plan. Pour ce faire, on fait appel aux techniques d’usinage en 2D ou 2D1/2.
[0057] Dans le cas de l’usinage de surfaces plus complexes comme les dentures complexes (non représentées), on déplace le faisceau (16) du laser suivant trois axes simultanément, voire même quatre axes avec un plan rotatif (11) et une tête optique (15) pivotante.
[0058] L’usinage par laser à impulsions ultra-brèves répond à la fabrication de la totalité des formes qui entrent dans la réalisation des micros et nano transmissions.
[0059] D’une façon générale, tous les moules usinés par le procédé décrit dans l’invention, et quel que soit leur type, se composent ou font appel à un certain nombre de sous-ensembles fonctionnels: les éléments moulants: empreinte (poinçon et matrice) les éléments fonctionnels carcasse, alimentation, mécanismes de libération et de démoulage des pièces injectées, dispositifs de régulation en température du moule les éléments auxiliaires: fixation et dispositif de manipulation, systèmes de centrage, robots de mise en place des prisonniers et d’extraction des pièces moulées, dispositifs de sécurité et de contrôle du démoulage.
[0060] Le procédé d’usinage d’un moule par laser femto portera sur la réalisation d’une cavité de l’empreinte dans laquelle la représentation négative tridimensionnelle de l’objet (toutes corrections de cotes comprises) est limitée par les deux parties que sont le poinçon et la matrice.
[0061] Ce procédé permet la réalisation de toute micro ou nano pièce moulée dès lors que l’art du moulage est conservé et que les viscosités le permettent (très petites dimensions).
[0062] Relevons que le procédé susmentionné est applicable à tous les matériaux moulables sans exception et que les résultats obtenus concernant les états de surfaces sont excellents, ce qui est important notamment pour les pièces frottantes.
[0063] L’invention concerne également une pièce d’horlogerie ou un mouvement d’horlogerie comportant une transmission de mouvements/puissance réalisée selon la présente invention. En effet, d’un point de vue fonctionnel, un mouvement horloger représente une chaîne cinématique synchrone se caractérisant par l’absence de glissement au contact des organes de transmission.

Claims (14)

1. Procédé de fabrication d’un composant destiné à une transmission synchrone/asynchrone de mouvements/puissance caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes – description des formes à usiner à partir de la géométrie définie sur un plan de CAO 3D, – transfert des données sur un logiciel d’usinage tridimensionnel tenant compte notamment des interpolations des surfaces gauches, – définition des pas en fonction de la matière et de la profondeur d’usinage de tel sorte que les conditions d’ablation soient optimisées, – introduction des données dans l’informatique de contrôle et/ou pilotage des déplacements (17) d’un faisceau (16) d’un laser femto (14), – positionnement, dans une direction (Z), d’une zone focale (D) par éclairage à l’aide d’une tête optique (15) du laser femto (14), équipée ou non d’un dispositif de diffraction, – positionnement sur un plan (E) du composant à usiner (10), – serrage du composant à usiner (10) à l’aide de moyens de serrage (12), – réglage du laser femto à impulsions inférieures à 500 fs, – démarrage du programme d’usinage et usinage du composant (10) par laser femto.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’il est réalisé sous atmosphère contrôlée afin d’éviter l’apparition de phénomène non linéaires dus au claquage de l’air.
3. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, comprenant une étape d’usinage du composant à l’aide de techniques d’usinage 2D.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est une courroie dentée.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est une courroie qui dispose d’une denture curviligne.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est une courroie de section plate, trapézoïdale ou striée.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est une poulie dentée.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est un galet denté.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est un flasque pour poulie dentée.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant est un engrenage qui dispose d’une denture curviligne.
11. Ensemble comprenant au moins une roue de friction, une courroie et au moins un galet de tension/guidage et destiné à former une transmission asynchrone de mouvements/puissance, caractérisé en ce que ces composants sont obtenus par le procédé selon la revendication 1.
12. Montre comportant un composant obtenu selon le procédé selon l’une des revendications 1 à 10 ou un ensemble selon la revendication 11.
13. Mouvement d’horlogerie comportant un composant obtenu selon le procédé selon l’une des revendications 1 à 10 ou un ensemble selon la revendication 11.
14. Courroie obtenue selon le procédé de la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle est dentée.
CH00970/04A 2004-06-08 2004-06-08 Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé. CH705707B1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00970/04A CH705707B1 (fr) 2004-06-08 2004-06-08 Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé.
FR0407485A FR2871080B1 (fr) 2004-06-08 2004-07-06 Procede de fabrication d'organes micromecaniques et nanomecaniques a l'aide d'un laser a impulsions courtes
EP05749595A EP1753581A1 (fr) 2004-06-08 2005-06-08 Procede de fabrication d'une piece micro- ou nanomecanique par une etape d'ablation laser a l'aide d'un femtolaser
PCT/EP2005/052652 WO2005123324A1 (fr) 2004-06-08 2005-06-08 Procede de fabrication d’une piece micro- ou nanomecanique par une etape d’ablation laser a l’aide d’un femtolaser
RU2006143445/02A RU2371290C2 (ru) 2004-06-08 2005-06-08 Способ изготовления микро- и наномеханических компонентов, содержащий этап абляции с помощью фемтолазера
CNA2005800267613A CN101048256A (zh) 2004-06-08 2005-06-08 包含有采用飞秒激光烧蚀步骤的生产微米级或纳米级机械零件的方法
JP2007526428A JP2008501534A (ja) 2004-06-08 2005-06-08 フェムトレーザーを用いたレーザー切断過程によるマイクロ機械部品またはナノ機械部品の製造方法
US11/636,024 US20080095968A1 (en) 2004-06-08 2006-12-08 Method for producing a micro or nano mechanical part comprising a femtolaser-assisted ablation step

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00970/04A CH705707B1 (fr) 2004-06-08 2004-06-08 Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH705707B1 true CH705707B1 (fr) 2013-05-15

Family

ID=34946970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00970/04A CH705707B1 (fr) 2004-06-08 2004-06-08 Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé.

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101048256A (fr)
CH (1) CH705707B1 (fr)
FR (1) FR2871080B1 (fr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10052177B2 (en) 2002-05-28 2018-08-21 Ormco Corporation Custom orthodontic bracket placement jig and jig making method and apparatus
FR2918556B1 (fr) * 2007-07-12 2012-11-16 Ormco Corp Gabarit de mise en place de support orthodontique sur mesure et procede de fabrication du gabarit, et appareil
EP2597536A1 (fr) * 2011-11-25 2013-05-29 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Ressort spiral amélioré et procédé de fabrication dudit ressort spiral
CN104603714A (zh) * 2012-08-06 2015-05-06 维克多·A·里瓦斯 用于增大表面区域和热功率耗散的采用飞秒脉冲激光技术的纳米加工的材料
US10376985B2 (en) * 2015-12-18 2019-08-13 General Electric Company System and method for shaping a ceramic matrix composite (CMC) sheet
EP3407143A1 (fr) * 2017-05-24 2018-11-28 Rolex Sa Dispositif de liaison mécanique
CN108941715A (zh) * 2018-06-29 2018-12-07 南京航空航天大学 一种cvd金刚石微铣刀的制备方法
TWI685392B (zh) * 2018-11-29 2020-02-21 財團法人金屬工業研究發展中心 複合式加工主軸裝置
CH715613A1 (fr) * 2018-12-06 2020-06-15 Richemont Int Sa Procédé de réalisation d'un axe de balancier et axe de balancier.
US20220276609A1 (en) * 2019-04-15 2022-09-01 Rolex Sa Cam-type timepiece component
CN110497092B (zh) * 2019-08-15 2020-08-14 大连理工大学 一种低侧壁锥角盲槽的激光加工方法
EP3865955A1 (fr) * 2020-02-17 2021-08-18 The Swatch Group Research and Development Ltd Procédé de fabrication d'une pièce mécanique d'horlogerie monobloc
CN111915731B (zh) * 2020-07-23 2021-08-31 三峡大学 一组具有各向同性属性的三维空心多孔结构
CN113084351B (zh) * 2021-04-15 2022-10-25 湖北文理学院 一种采用飞秒激光加工面齿轮的方法
CN115483318A (zh) * 2021-05-28 2022-12-16 重庆康佳光电技术研究院有限公司 芯片转移结构、制作芯片转移结构的系统及方法
CN115091034A (zh) * 2022-06-16 2022-09-23 珠海市申科谱工业科技有限公司 一种五轴3d曲面激光切割机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5720894A (en) * 1996-01-11 1998-02-24 The Regents Of The University Of California Ultrashort pulse high repetition rate laser system for biological tissue processing
DE10216590B4 (de) * 2002-04-14 2007-06-14 Paul Dr. Weigl Verfahren zur maschinellen Fertigung von zahnärztlichen Restaurationen aus Keramik
DE10250015B3 (de) * 2002-10-25 2004-09-16 Universität Kassel Adaptive, rückkopplungsgesteuerte Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen

Also Published As

Publication number Publication date
CN101048256A (zh) 2007-10-03
FR2871080A1 (fr) 2005-12-09
FR2871080B1 (fr) 2007-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH705707B1 (fr) Procédé de fabrication de composants de transmission synchrone et asynchrone et composants de transmission synchrone et asynchrone obtenus selon ce procédé.
EP3452250B1 (fr) Méthode et dispositif d&#39;assemblage d&#39;un substrat et d&#39;une pièce par la structuration du substrat
EP2252453B1 (fr) Procédé et dispositif pour réaliser un perçage dans un matériau composite thermoplastique
EP1753581A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une piece micro- ou nanomecanique par une etape d&#39;ablation laser a l&#39;aide d&#39;un femtolaser
EP3352974A1 (fr) Systeme et procede de fabrication additive par fusion laser d&#39;un lit de poudre
EP2674302B1 (fr) Procédé pour réaliser un motif coloré dans la masse d&#39;un objet en verre transparent
WO2011116968A2 (fr) Système et procédé de traitement à base de faisceau laser
KR101217698B1 (ko) 순차적 멀티 포커싱을 이용한 레이저 가공방법 및 레이저 가공장치
EP2676164A1 (fr) Procede de fabrication ameliore d&#39;un reflecteur, de preference pour le domaine de l&#39;energie solaire
EP3389963A1 (fr) Réalisation d&#39;une fenêtre dans une couche en plastique mince
WO2021205030A1 (fr) Système de tournage laser, procédé de tournage laser utilisant une tel système, et composant obtenu par un tel procédé
EP2917786A2 (fr) Spiral guide de lumière, système de contrôle in-situ d&#39;un mouvement d&#39;horlogerie équipé de ce spiral, et dispositif portable de contrôle
FR2825302A1 (fr) Procede de fabrication de profiles metalliques
EP4147817A1 (fr) Procede d&#39;assemblage d&#39;au moins une bague cooperant par frettage avec une portee de frettage d&#39;une piece
EP0820821B1 (fr) Procédé de découpage d&#39;une pièce dans un flan de tôle
FR2882534A1 (fr) Procede de decoupe simultanee de materiaux heterogenes et son dispositif de mise en oeuvre
EP3721298A1 (fr) Pièce de micromécanique horlogère
EP1674170B1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un collecteur d&#39;échangeur thermique et dispositif de mise en oeuvre dudit procédé
EP4363154A2 (fr) Procédé de découpe d&#39;un échantillon en alliage métallique amorphe
EP1718425B1 (fr) Presse hybride pour le formage de pieces de fortes dimensions
CH712016A2 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un élément optique pour pièce d&#39;horlogerie.
Feinaeugle et al. Laser-induced forward transfer (LIFT) of water soluble polyvinyl alcohol (PVA) polymers for use as support material for 3D-printed structures
KR20120016458A (ko) 표면 스크라이빙을 이용한 레이저 가공방법
EP4532135A1 (fr) Procede de fabrication de pieces par decoupage de lames de verre metallique au laser
CH719654B1 (fr) Procédé et équipement d&#39;usinage correctif de pièces microtechniques

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased