EP1057590A1 - Elément consommable de polissage, notamment pour la finition des verres optiques - Google Patents

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    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a consumable polishing element for finishing optical glasses.
  • optical glasses undergo several stages of transformation to arrive at the desired geometric shape and the final transparency.
  • pads which come to be mounted removably on rigid rotating supports, called “tools” which are used as consumables to perform the smoothing operations and polishing by lapping.
  • pads are usually fixed by an adhesive interface directly on the tool, or driven by a very strong material coefficient of friction, itself fixed by an adhesive interface on the tool.
  • such embodiments use abrasive grains included in a support polymer of the UV-curable type.
  • Another technique is to use shaped pads discs of fibrous materials which are watered during the working period, with liquids containing abrasive particles. These discs must have particular features of conformation in order to best respect the shape of the tool, and best retain the lubricating liquid and particle carrier abrasive, while limiting the wear of said fibers which could lead to a deterioration of the quality of polishing and / or pollution of the bath.
  • the present invention relates to a consumable polishing element of the pad type which is economical, which allows significant time savings, which achieves a suitable polishing quality, which can be produced in large numbers, which can receive liquids with abrasive suspensions of known type, with a longevity compatible with the polishing parameters and which is easy to use.
  • the finishing polishing element for mineral or organic optical glasses intended to be mounted on a support rotating, of a shape adapted to that of the polishing glass, comprising a base made of a polymer film, a fabric or a nonwoven, is characterized by what it includes on its surface a flocking comprising viscose fibers and / or polyamide fixed to said base by means of an adhesive, said fibers between 0.3 mm and 1.0 mm in length, plus particularly 0.5 mm.
  • the fiber diameter it is between 5 ⁇ m and 25 ⁇ m and preferably between 1 5 ⁇ m and 25 ⁇ m.
  • the base and the glue retained also have characteristics specific for optimal results.
  • This single figure shows a base 10 which is cut from a polymer film.
  • This base could also come from cutting of a fabric or a nonwoven, according to the applications, but the best results have been obtained with a polymer base.
  • the polymer is a polyvinyl chloride.
  • the surface mass is between 150 g / m 2 and 400 g / m 2 , preferably 240 g / m 2 , which corresponds to a thickness of approximately 0.25 mm.
  • the density of the support has a strong influence on many parameters of work and provides definite advantages.
  • the density allows a good conformation on the tool, a good grip when installing and removing the pad, good resistance compression and a uniform distribution of pressure during work, which is synonymous with high polishing precision.
  • This base is advantageously cut in the form of a disc because the machines which receive it are of the rotating type.
  • the term disc must to be taken in its widest acceptance, that is to say a piece of revolution but it can of course take the circular or oval shape, with petals or without, with indentations or not.
  • This base 10 is then flocked by distributing fibers 12 in an adhesive 14.
  • the fibers are deposited in surplus and are oriented by known processes in this technical field such as the creation of fields electrostatic.
  • the fibers are viscose fibers having a linear mass of 5 decitex and a length between 0.3 mm and 1.0 mm, preferably 0.5 mm, which leads to a surface mass of between 50 g / m 2 and 120 g / m 2 preferably 70 g / m 2 .
  • the length is the length of the fibers as they are produced and are therefore measured a priori.
  • Polyamide fibers can also be used, the parameters change in consequence but must respect the same final parameters.
  • the diameter of these fibers is between 5 and 25 ⁇ m and preferably between 15 and 25 ⁇ m, for the given lengths.
  • the adhesive it is preferably a glue based on polyvinyl chloride added with a plasticizer having a surface mass of between 50 g / m 2 and 150 g / m 2 , preferably 130 g / m 2 .
  • the total thickness of the element of polishing according to the present invention is between 0.8 and 0.90 mm, more particularly 0.85 mm.
  • the polishing element according to the present invention allows to obtain surprising results since the time is reduced from 12 min to 7 or 8 min for the same surface with the same profile and using the same aluminum oxide polishing liquid.

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Abstract

L'objet de l'invention est un élément de polissage de finition pour des verres optiques minéraux ou organiques, prévu pour être monté sur un support tournant, de forme adaptée à celle du verre à polir, comprenant une embase (10) constituée d'un film polymère, d'un tissu ou d'un non tissé, caractérisé en ce qu'il comprend à sa surface un flocage comprenant des fibres (12) de viscose et/ou de polyamide fixées sur ladite embase au moyen d'une colle (14), lesdites fibres ayant une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm.

Description

La présente invention concerne un élément consommable de polissage pour la finition des verres optiques.
En effet, les verres optiques subissent plusieurs étapes de transformation pour arriver à la forme géométrique recherchée et à la transparence finale.
Le surfaçage des verres optiques, face concave ou convexe, comprend au moins trois grandes étapes :
  • l'ébauche qui permet de donner le profil général,
  • le doucissage par rodage qui permet de régulariser la surface, et
  • le polissage qui affine encore la surface et donne au verre sa transparence.
Compte tenu de la diversité des profils des verres optiques, il a été mis au point des supports spécifiques, appelés "pads", qui viennent se monter de façon amovible sur des supports rigides tournants, appelés "outils" et qui sont utilisés comme consommables pour effectuer les opérations de doucissage et de polissage par rodage.
Ces pads sont généralement fixés par une interface adhésive directement sur l'outil, ou encore entraínés par un matériau à très fort coefficient de friction, lui-même fixé par une interface adhésive sur l'outil.
Les verres sont maintenant, pour la plupart, des verres organiques et les problèmes qui se posent ne sont pas nécessairement dans la technicité de la réalisation des formes mais dans les délais de fabrication pour, d'une part, produire à la demande dans des délais les plus courts possibles et, d'autre part, pour diminuer les prix de revient.
Il faut donc pouvoir trouver des agencements de matériau constituant les pads, qui permettent des gains de temps de polissage, qui recourent à des matériaux peu coûteux puisqu'il s'agit d'éléments consommables, qui puissent s'adapter aux conditions de rodage.
On connaít par la demande de brevet français N°2.595.606 un disque abrasif multicouches ayant deux populations de grains abrasifs calibrés. Ainsi, le disque comprend deux couches l'une interne proche du support et l'autre externe à l'opposé du support. Dans la couche externe, on inclut des grains de taille supérieure à celle des grains disposés dans la couche interne, ceci dans un rapport de l'ordre de 1,5 pour donner un ordre de grandeur.
Il est alors possible de dégrossir dans une première phase puis d'affiner avec les grains plus fins, sous arrosage d'eau.
Avantageusement de telles réalisations recourent à des grains d'abrasifs inclus dans un polymère support du type durcissable sous UV.
On constate que dans un tel mode de réalisation, il s'agit de grains d'abrasifs qui sont maintenus dans un support polymère.
Il existe une autre technique qui consiste à recourir à des pads en forme de disques de matériaux fibreux qui sont arrosés, pendant la période de travail, avec des liquides comportant des particules abrasives. Ces disques doivent avoir des particularités de conformation afin de respecter au mieux la forme de l'outil, et retenir au mieux le liquide lubrifiant et porteur de particules abrasives, tout en limitant l'usure desdites fibres qui pourrait conduire à une détérioration de la qualité de polissage et/ou à la pollution du bain.
La présente invention concerne un élément consommable de polissage du type pad qui est économique, qui permet des gains de temps importants, qui permet d'atteindre une qualité de polissage adaptée, qui peut être produit en grand nombre, qui peut recevoir les liquides avec suspensions abrasives de type connu, d'une longévité compatible avec les paramètres de polissage et qui est d'une utilisation simple.
A cet effet, selon l'invention, l'élément de polissage de finition pour des verres optiques minéraux ou organiques, prévu pour être monté sur un support tournant, de forme adaptée à celle du verre à polir, comprenant une embase constituée d'un film polymère, d'un tissu ou d'un non tissé, se caractérise en ce qu'il comprend à sa surface un flocage comprenant des fibres de viscose et/ou de polyamide fixées sur ladite embase au moyen d'une colle, lesdites fibres ayant une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm, plus particulièrement de 0,5 mm.
Quant au diamètre des fibres, il est compris entre 5 µm et 25 µm et de préférence, entre 1 5 µm et 25 µm.
L'embase et la colle retenues présentent aussi des caractéristiques spécifiques pour un résultat optimal.
La présente invention est maintenant décrite en regard du dessin sur lequel la figure unique montre une vue en coupe schématique d'un élément du type pad.
Sur cette figure unique on a représenté une embase 10 qui est découpée dans un film polymère. Cette embase pourrait aussi venir de découpe d'un tissu ou d'un non tissé, suivant les applications, mais les meilleurs résultats obtenus l'ont été avec une embase polymère.
On note aussi un autre avantage, celui d'un bon arrachage, dû au fait que le film polymère peut supporter aisément la traction sans présenter d'anisotropie dans le déchirement comme les tissus, ce qui les rend fragiles lorsque l'opérateur exerce une traction pour assurer le retrait du pad de l'outil.
Suivant un mode préféré, le polymère est un polychlorure de vinyle. La masse surfacique est comprise entre 150 g/m2 et 400 g/m2, de préférence 240 g/m2, ce qui correspond à une épaisseur sensiblement de 0,25 mm.
La densité du support a une forte influence sur de nombreux paramètres de travail et procure des avantages certains.
En effet, la densité permet une bonne conformation sur l'outil, une bonne préhension lors de la pose et de la dépose du pad, une bonne résistance à la compression et une répartition homogène de la pression pendant le travail, ce qui est synonyme d'une grande précision de polissage.
Cette embase est avantageusement découpée sous forme d'un disque car les machines qui la reçoivent sont de type tournant. Le terme disque doit être pris dans son acceptation la plus large c'est à dire pièce de révolution mais il peut prendre bien sûr la forme circulaire ou ovale, avec des pétales ou sans, avec des indentations ou non.
Cette embase 10 est ensuite floquée en répartissant des fibres 12 dans un adhésif 14. Les fibres sont déposées en surplus et sont orientées par des procédés connus dans ce domaine technique comme la création de champs électrostatiques.
Avantageusement, les fibres sont des fibres de viscose ayant une masse linéique de 5 décitex et une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm, préférentiellement 0,5 mm, ce qui conduit à une masse surfacique comprise entre 50 g/m2 et 120 g/m2 de préférence 70 g/m2. La longueur est la longueur des fibres telles qu'elles sont produites et sont donc mesurées a priori.
On peut aussi utiliser des fibres polyamides, les paramètres changent en conséquence mais doivent respecter les mêmes paramètres finaux.
Le diamètre de ces fibres est compris entre 5 et 25 µm et de préférence entre 15 et 25 µm, pour les longueurs données.
Quant à l'adhésif, il s'agit de façon préférentielle d'une colle à base de polychlorure de vinyle additionnée d'un plastifiant ayant une masse surfacique comprise entre 50 g/m2 et 150 g/m2, de préférence 130 g/m2.
Pour donner un ordre de grandeur, l'épaisseur totale de l'élément de polissage selon la présente invention est comprise entre 0,8 et 0,90 mm, plus particulièrement 0,85 mm.
Ainsi conçu, l'élément de polissage selon la présente invention permet d'obtenir des résultats surprenants puisque le temps est réduit de 12 mn à 7 ou 8 mn pour une même surface de même profil et en utilisant un même liquide de polissage à l'oxyde d'aluminium.
En plus du gain de temps, on constate aussi que 80% du travail de polissage est réalisé entre 1 et 2 mn tandis que les pads connus ne permettent pas de déceler une amorce de polissage durant cette même période.
Il y a donc non seulement un gain de temps global mais aussi un gain de rendement.
Conditions d'essai :
  • verre traité : verre organique d'indice 1,6; courbe 4,12 x 4,62 ;
  • liquide de polissage : oxyde d'aluminium avec un diamètre de particules de 1,3 µ ;
  • pression de polissage : 1,725 bar ;
  • durée de polissage : 6 mn.
On a mesuré un accroissement d'enlèvement de matière au centre du verre de 16 %, dans les mêmes conditions, par rapport à un pad du commerce ayant le même diamètre et la même forme mais dont les longueurs et diamètres des fibres, notamment, sont différents.

Claims (10)

  1. Elément de polissage de finition pour des verres optiques minéraux ou organiques, prévu pour être monté sur un support tournant, de forme adaptée à celle du verre à polir, comprenant une embase (10) constituée d'un film polymère, d'un tissu ou d'un non tissé, caractérisé en ce qu'il comprend à sa surface un flocage comprenant des fibres (12) de viscose et/ou de polyamide fixées sur ladite embase au moyen d'une colle (14), lesdites fibres ayant une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm.
  2. Elément de polissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres (12) ont une longueur de 0,5 mm.
  3. Elément de polissage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre des fibres (12) est compris entre 5 µm et 25 µm.
  4. Elément de polissage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre des fibres (12) est compris entre 15 µm et 25 µm.
  5. Elément de polissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'embase (10) est réalisée en polychlorure de vinyle dont la masse surfacique est comprise entre 150 g/m2 et 400 g/m2.
  6. Elément de polissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la masse surfacique de l'embase est de 300 g/m2.
  7. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la colle (14) est à base de polychlorure de vinyle et présente une masse surfacique comprise entre 50 et 150 g/m2.
  8. Elément de polissage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la colle (14) présente une masse surfacique de 130 g/m2.
  9. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un disque de d'épaisseur comprise entre 0,8 et 0,9 mm.
  10. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un disque avec des pétales.
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