FR2644374A1 - Method for manufacturing a helical flexible guide for a laser beam, and corresponding flexible guide - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTION
La présente invention est relative a un procédé de fabrication d'un guide souple bélicoldal pour faisceau laser.DESCRIPTION
The present invention relates to a method of manufacturing a flexible belicoldal guide for a laser beam.
Le brevet U. S. 4 194 808 decrit un guide souple hélicoïdal pour faisceau laser présentant une section droite arquée et comprenant une couche support dont la face concave porte un revetement réfléchissant, notamment d'or, vais il ne propose pas de technique permettant la fabrication industrielle d'un tel guide dans des conditions economiquement acceptables. US Pat. No. 4,194,808 describes a flexible helical guide for laser beam having an arcuate cross section and comprising a support layer, the concave face of which carries a reflective coating, in particular of gold, will not offer a technique allowing the industrial manufacture of '' such a guide in economically acceptable conditions.
L'invention a pour but de combler cette lacune. A cet effet, elle a pour objet un procédé de fabrication caractérisé en ce que - on réalise une ebauche de support constituée d'un tronçon tubulaire qui
porte une saillie hélicoidale ayant ladite section droite arquee - on revet la face concave de cette ebauche ss et - on effectue une découpe hélicoidale de l'ébauche revetue, entre les
spires de la saillie helicoïdale.The invention aims to fill this gap. To this end, it relates to a manufacturing process characterized in that - a support blank is made up consisting of a tubular section which
carries a helical projection having said arched cross section - the concave face of this blank ss is coated and - a helical cutting of the coated blank is carried out, between the
turns of the helical projection.
En variante, lorsque le procédé utilise pour réaliser le revêtement le permet, on peut effectuer l'étape de revetement apres l'étape de découpe. As a variant, when the method used to produce the coating allows it, the coating step can be carried out after the cutting step.
Dans certains cas, on effectue un polissage, notamment technique ou électrochimique, de la face concave de la saillie hélicoidale avant l'étape de revêtement. In certain cases, a polishing, in particular technical or electrochemical, is carried out of the concave face of the helical projection before the coating step.
L'invention a également pour objet un guide souple hélicoidal pour faisceau laser, caractérisé en ce qu'il comprend - une couche support a section droite arquee dont la face concave porte
un revêtement réfléchissant, notamment d'or a et - une enveloppe extérieure a section droite arquee ayant un rayon de
courbure plus petit que la couche support, les bords longitudinaux de
la couche apport et de l'enveloppe etant fixés les uns aux autres de
façon a définir une cavité longitudinale permettant la circulation d'un
fluide de refroidissement.The invention also relates to a flexible helical guide for laser beam, characterized in that it comprises - a support layer with an arcuate cross section whose concave face carries
a reflective coating, in particular of gold a and - an outer envelope with a curved cross section having a radius of
curvature smaller than the support layer, the longitudinal edges of
the addition layer and the envelope being fixed to each other
way to define a longitudinal cavity allowing the circulation of a
coolant.
Quelques exemples de mise en oeuvre de 1 'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexes, sur lesquels - la figure 1 représente achésatiquement les etapes d'un procede conforme
a l'invention - les figures 2 a 5 illustrent schematiquement plusieurs modes de mise en oeuvre de ce procédé ; et - la figure 6 illustre schematiquement une variante. Some examples of implementation of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which - FIG. 1 represents the steps of a conforming process
to the invention - Figures 2 to 5 schematically illustrate several modes of implementation of this method; and - Figure 6 schematically illustrates a variant.
Comme illustre schématiquement & la figure 1, le procédé de fabrication d'un guide de faisceau laser suivant l'invention comprend les étapes suivantes - on part d'un tronçon tubulaire 1, notamment métallique, réalisé par
toute méthode connue appropriée (figure 1 (a)) ; - on réalise une ébauche 2 de la couche support du guide de faisceau
laser par déformation de ce tronçon tubulaire, en lui imposant une
saillie hélicoldale extérieure 3 dont la section droite est arquée et présente une face concave 4 identique a celle de la couche support
(figure 1 (b)) ; - apres avoir, si nécessaire, poli la face 4, par toute technique connue
appropriée, mécanique ou électrochimique, on dépose le revetement
réfléchissant 5, notamment d'or, sur cette face 4 (figure 1 (c)) ; et - on effectue une découpe helicoidale 6 de l'ébauche revêtue ainsi
obtenue, entre les spires de la saillie 3 (figure 1 (d)).As schematically illustrated in FIG. 1, the method for manufacturing a laser beam guide according to the invention comprises the following steps - starting from a tubular section 1, in particular metallic, produced by
any suitable known method (Figure 1 (a)); - a blank 2 of the support layer of the beam guide is produced
laser by deformation of this tubular section, by imposing a
external helical projection 3, the cross section of which is curved and has a concave face 4 identical to that of the support layer
(Figure 1 (b)); - after having, if necessary, polished the face 4, by any known technique
appropriate, mechanical or electrochemical, the coating is removed
reflecting 5, in particular gold, on this face 4 (FIG. 1 (c)); and - a helical cut 6 is made of the blank thus coated
obtained, between the turns of the projection 3 (Figure 1 (d)).
On décrira maintenant plusieurs modes de mise en oeuvre de ce procédé. Several modes of implementing this method will now be described.
Suivant la figure 2, on utilise un mandrin 7 de forme générale cylindrique d'axe X - x qui présente une saillie hélicoidale 8 constituant l'empreinte négative du guide de faisceau laser a réaliser. According to FIG. 2, a mandrel 7 of generally cylindrical shape with an axis X - x is used which has a helical projection 8 constituting the negative imprint of the laser beam guide to be produced.
En d'autres termes, la section droite de la saillie 8 est identique & celle de la face concave de la couche support du guide de faisceau laser ss réaliser.In other words, the cross section of the projection 8 is identical to that of the concave face of the support layer of the laser beam guide.
On enfile sur le mandrin 7, avec un faible jeu, le tronçon métallique tubulaire 1. Puis, le mandrin étant entraîné en rotation autour de son axe, on déforme progressivement le tronçon 1 par repoussage vers l'axe X - X au moyen d'un train de galets 9 a, ..., 9 i, dont les surfaces périphériques évoluent d'une forme convexe (galet 9 a) a une forme concave conjuguée de celle de la saillie 8 (galet 9 i). Ces galets sont portés par un support non représenté déplacé en translation parallèlement a l'axe X - X (fleche fl) en synchronisme avec la rotation du mandrin 7 et sont munis chacun de moyens de poussée vers l'axe X - X (flaches f2). The tubular metallic section 1 is threaded onto the mandrel 7, with little play. Then, the mandrel being driven in rotation about its axis, the section 1 is gradually deformed by pushing back towards the axis X - X by means of a train of rollers 9 a, ..., 9 i, the peripheral surfaces of which evolve from a convex shape (roller 9 a) to a concave shape combined with that of the projection 8 (roller 9 i). These rollers are carried by a support, not shown, moved in translation parallel to the axis X - X (arrow fl) in synchronism with the rotation of the mandrel 7 and are each provided with means for pushing towards the axis X - X (flaches f2 ).
A l'issue de cette opération, on obtient l'ébauche 2, qui épouse la forme du mandrin 7, comme illustre sur la moitie gauche de la figure 2. On extrait ensuite cette ébauche du mandrin par un mouvement de dévissage, puis on procede au polissage, au revêtement intérieur et la decoupe décrits en regard des figures l (c) et 1 (d). At the end of this operation, the blank 2 is obtained, which follows the shape of the mandrel 7, as illustrated on the left half of FIG. 2. This blank of the mandrel is then extracted by an unscrewing movement, then we proceed polishing, interior coating and cutting described with reference to Figures l (c) and 1 (d).
Les modes de mise en oeuvre de l'invention illustres aux figures 3 a s ne diffèrent de celui de la figure 2 que par la manière dont le troncon 1 est déforme. The modes of implementation of the invention illustrated in FIGS. 3 a s differ from that of FIG. 2 only in the way in which the section 1 is deformed.
Dans l'exemple de la figure 3, on effectue un hydroformage : on utilise une matrice annulaire 10 constituée de deux demi-matrices et dont la face interne présente une rainure hélicoidale 11 conjuguée de la face extérieure du guide de faisceau laser a realiser. Cette rainure est pourvue d'évents 12. In the example of FIG. 3, hydroforming is carried out: an annular matrix 10 made up of two half-dies is used, the internal face of which has a helical groove 11 conjugated with the external face of the laser beam guide to be produced. This groove is provided with vents 12.
On enfile avec un faible jeu le tronçon tubulaire 1 dans cette matrice, on bloque ses extrémités a joint étanche au moyen de deux couvercles 13, puis on injecte par une conduite 14 dans la cavité ainsi constituée, a travers l'un des couvercles 13, un fluide hydraulique sous pression. L'embauche 2, épousant la forme intérieure de la matrice 10, est représentée dans la moitié inferieure de la figure 3. The tubular section 1 is threaded with a small clearance into this matrix, its ends are sealed with a seal by means of two covers 13, then injected through a pipe 14 into the cavity thus formed, through one of the covers 13, pressurized hydraulic fluid. Hiring 2, matching the interior shape of the matrix 10, is shown in the lower half of FIG. 3.
Dans l'exemple de la figure 4, on utilise une matrice analogue a celle d la figure 3, sais on deforme le tronçon 1 a grande vitesse par magnétoformage : on y introduit coaxialement une bobine d'induction 15 reliée a un circuit de charge 16, et l'on cree au moyen de ce dispositif une impulsion de champ magnétique intense, qui plaque le métal l'intérieur de la satrice en formant l'ébauche 2, comme représenté dans la moitié gauche de la figure 4. In the example of FIG. 4, a matrix similar to that of FIG. 3 is used, we know that section 1 is deformed at high speed by magnetoforming: an induction coil 15 connected to a charging circuit 16 is coaxially introduced therein. , and an intense magnetic field pulse is created by this device, which plates the metal inside the satrice forming the blank 2, as shown in the left half of FIG. 4.
Dans l'exemple de la figure 5, on deforme a grande vitesse le tronçon 1 par électrohydroformage. Le montage est analogue a celui de la figure 3, a ceci près que la conduite 14 est supprimée et que chaque couvercle 13 est traversé par une électrode axiale 17. La pression dans la cavité emplie de liquide est obtenue par création d'une decharge electrique entre les deux électrodes en vis- -vis, cette decharge formant une bulle de gat et une onde de choc. In the example of FIG. 5, the section 1 is deformed at high speed by electrohydroforming. The assembly is similar to that of FIG. 3, except that the line 14 is eliminated and that each cover 13 is crossed by an axial electrode 17. The pressure in the cavity filled with liquid is obtained by creation of an electric discharge between the two opposite electrodes, this discharge forming a bubble of gat and a shock wave.
La figure 6 illustre de façon analogue a la figure 1 les etapes d'une variante du procédé suivant l'invention, permettant d'obtenir une couche euppott munie d'une enveloppe extérieure afin de permettre la circulation d'un fluide de refroidissement dans la cavite longitudinale helicoidale définie entre la couche support et l'enveloppe. FIG. 6 illustrates in a similar manner to FIG. 1 the steps of a variant of the method according to the invention, making it possible to obtain an euppott layer provided with an external envelope in order to allow the circulation of a cooling fluid in the longitudinal helical cavity defined between the support layer and the envelope.
Suivant cette variante - on part d'un premier tronçon tubulaire 1 A (figure 6 (a)) - on réalise l'enveloppe extérieure 18 par déformation de ce tronçon 1 A, en lui imposant une saillie hélicoidale exterieure 3 A dont la section droite a la meme longueur axiale L mais une plus grande profondeur H que celle h de la couche support du guide (figure 6 (b)) ; - on enfile le tronçon tubulaire 1, avec un faible jeu, dans l'enveloppe
18 (figure 6 (c)) ;; - on déforme le tronçon 1 pour constituer l'ébauche 2, laquelle est
emboîtée dans l'enveloppe 18 en laissant libre entre les deux une
cavité hélicoîdale 19 (figure 6 (d)) - après avoir si nécessaire poli la face intérieure 4 de l'ébauche 2, on
y dépose le revétement réfléchissant 5 (figure 6(e)) ; et - on fixe l'une a l'autre les zones hélicoidales 20, en contact mutuel,
de l'enveloppe et de l'ébauche qui séparent les spires des saillies 3
et 3 A, par exemple par soudage, puis l'on effectue la découpe
hélicoidale 6 dans cette zone (figure 6 (f)).According to this variant - starting from a first tubular section 1 A (FIG. 6 (a)) - the outer casing 18 is produced by deformation of this section 1 A, by imposing on it an external helical projection 3 A whose cross section at the same axial length L but a greater depth H than that h of the support layer of the guide (Figure 6 (b)); - the tubular section 1 is threaded, with little play, into the envelope
18 (Figure 6 (c)) ;; - The section 1 is deformed to form the blank 2, which is
nested in the envelope 18 leaving free between the two a
helical cavity 19 (FIG. 6 (d)) - after having if necessary polished the internal face 4 of the blank 2, we
deposit the reflective coating 5 there (FIG. 6 (e)); and the helical zones 20 are fixed to each other, in mutual contact,
of the envelope and the blank which separate the turns from the projections 3
and 3 A, for example by welding, then cutting is carried out
helical 6 in this area (Figure 6 (f)).
Cette variante de la figure 6 peut se réaliser avec la méthode dthydroformage décrite en regard de la figure 3. Avec d'autres procédés de déformation, il peut entre préférable, pour une meilleure précision de forme, de réaliser séparément l'enveloppe 18 et l'ébauche 2, puis d'introduire cette dernière dans l'enveloppe par un mouvement de vissage avant de fixer les zones 20 l'une a l'autre puis d'effectuer la découpe. This variant of FIG. 6 can be produced with the hydroforming method described with reference to FIG. 3. With other deformation methods, it may, for example, be preferable, for better form accuracy, to produce the envelope 18 and 1 separately. 'blank 2, then introduce the latter into the envelope by a screwing movement before fixing the areas 20 to each other and then perform the cutting.
Dans chacun des modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus, on peut choisir différentes methodes de dépôt du revetement réfléchissant, par exemple par évaporation, par pulvérisation cathodique ou par électrodéposition. Avec les deux premieres méthodes, il est préférable d'effectuer2e dépôt avant l'étape de découpe de l'ébauche. Par contre, le dépôt par électrodéposition peut également se réaliser commodément après l'étape de découpe. In each of the embodiments described above, different methods of depositing the reflective coating can be chosen, for example by evaporation, by sputtering or by electrodeposition. With the first two methods, it is preferable to make a 2nd deposit before the blank cutting step. On the other hand, the deposition by electrodeposition can also be carried out conveniently after the cutting step.
Claims (7)
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| FR8903519A FR2644374B1 (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | METHOD FOR MANUFACTURING A HELICOIDAL FLEXIBLE GUIDE FOR A LASER BEAM, AND CORRESPONDING FLEXIBLE GUIDE |
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| FR (1) | FR2644374B1 (en) |
Citations (4)
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1989
- 1989-03-17 FR FR8903519A patent/FR2644374B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2644374B1 (en) | 1991-05-24 |
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