FR3024446A1 - Procede de fabrication sans moule d'un article de verre faconne de geometrie predeterminee, utilisation d'un article de verre fabrique conformement a ce procede et article de verre faconne - Google Patents

Procede de fabrication sans moule d'un article de verre faconne de geometrie predeterminee, utilisation d'un article de verre fabrique conformement a ce procede et article de verre faconne Download PDF

Info

Publication number
FR3024446A1
FR3024446A1 FR1557384A FR1557384A FR3024446A1 FR 3024446 A1 FR3024446 A1 FR 3024446A1 FR 1557384 A FR1557384 A FR 1557384A FR 1557384 A FR1557384 A FR 1557384A FR 3024446 A1 FR3024446 A1 FR 3024446A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
glass
shaped
starting
glass article
article
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR1557384A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3024446B1 (fr
Inventor
Bernd Hoppe
Georg Haselhorst
Volker Seibert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55079364&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FR3024446(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of FR3024446A1 publication Critical patent/FR3024446A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3024446B1 publication Critical patent/FR3024446B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/0235Re-forming glass sheets by bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/0086Heating devices specially adapted for re-forming shaped glass articles in general, e.g. burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0256Gravity bending accelerated by applying mechanical forces, e.g. inertia, weights or local forces
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/03Covers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication sans moule d'un article de verre (1) façonné de géométrie déterminée. A cet effet, il est prévu un procédé de fabrication sans moule d'un article de verre (1) façonné, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - préparation d'un verre de départ, - maintien du verre de départ, - chauffage d'une zone partielle du verre de départ, de manière à obtenir dans cette zone partielle une viscosité du verre de départ comprise entre 109 à 104 dPas, en particulier entre 108 et 104, et de manière à ne pas passer en dessous d'une distribution de viscosité spatiale prédéterminée de 1013 dPas du verre de départ aux endroits où le verre de départ est maintenu, le chauffage étant effectué par au moins un faisceau laser, et - façonnage du verre de départ chauffé, sous l'action d'une force externe, jusqu'à ce que la géométrie prédéterminée de l'article de verre soit atteinte, de sorte que la zone partielle est relevée ou abaissée par rapport aux zones environnantes et on obtient ainsi une saillie (10) ou un creux local(e).

Description

Procédé de fabrication sans moule d'un article de verre façonné de géométrie prédéterminée, utilisation d'un article de verre fabriqué conformément à ce procédé et article de verre façonné La présente invention concerne un procédé de fabrication sans moule d'un article de verre façonné de géométrie prédéterminée, l'utilisation d'un article de verre fabriqué conformément au procédé et un article de verre façonné.
Selon l'état de la technique, on utilise pour le façonnage d'articles de verre à partir de verres plats, des procédés qui utilisent des moules - c'est-à-dire qui ne sont pas mis en oeuvre sans moule avec lesquels l'article de verre entre en contact à la fin du moulage. Par les documents US 2010/0107525 Al et US 2013/0321903 Al on connaît des vitrages isolants sous vide dans lesquels des bossages sont façonnés dans la surface de l'une des vitres du vitrage isolant sous vide. Ces bossages servent d'éléments d'espacement entre les vitres. Les bossages sont créés par des modifications de densité et de volume dans le verre, suite à un chauffage local. Cela présente l'inconvénient que le changement de volume risque de provoquer également des contraintes mécaniques dans le verre. Des procédés de structuration de surfaces de verre sont également connus par les documents suivants : US 5,567,484 A, US 5,978,189 A, US 6,391,213 A (chimique) et US 6,664,503 A. Tous ces procédés concernent la structuration de vitres pour des supports de données magnétiques ou optiques. D'après US 5,567,484 A, on réalise des bossages par irradiation au laser, de manière similaire aux documents précités, concernant des vitrages isolants. Le problème des contraintes mécaniques est traité par une fenêtre de processus étroite par rapport à la puissance d'impulsion du laser. En revanche, la structuration selon US 5,978,189 A est basée sur une évaporation du matériau de verre. Selon US 6,391,213 A, on réalise d'abord des bossages ou des nervures à l'aide d'un laser. Lors d'une opération d'attaque chimique qui suit, ceux-ci sont rongés en priorité, de sorte que l'on obtient des creux aux endroits des bossages. D'après US 6,664,503 A, on utilise des creux linéaires de ce type, réalisés de la même manière, en tant que points de rupture pour découper des vitres au format souhaité pour des supports de données.
Un procédé de réalisation de bossages par chauffage du verre est utilisé conformément aux documents EP 0 690 028 Al et US 2003/209040 Al pour produire des microlentilles. Le document US 2010/0000259 Al décrit essentiellement le cintrage de verres en utilisant de préférence un rayonnement IR à moyennes ondes, qui est de préférence absorbé dans le verre. Le document DE 10 2010 020 439 Al décrit plusieurs procédés de façonnage d'articles de verre individuels, entre autres un utilisant un moule et en choisissant des températures différentes à des endroits différents du corps façonné en verre.
Le document US 2012/0114901 Al décrit un procédé de fabrication de verres de protection, par cintrage de plaques individuelles grâce au choix approprié de la distribution de température et au choix approprié des rayons du moule. Le processus de façonnage est alors terminé dès que le produit est en contact avec le moule sur toute sa surface. Dans WO 2011/000012 Al, on décrit le pressage cintrage de matériaux avec chauffage au laser. Tous ces procédés nécessitent soit des moules ayant une très bonne qualité de surface, dont la fabrication est très compliquée et coûteuse, soit un traitement ultérieur par ponçage et polissage. Cela nécessite des moyens et des coûts importants. Le document DE 10 2011 050628 Al décrit un procédé de cintrage sans moule, mais ici les sources de rayonnement sont réalisées sous forme de brûleurs à rayonnement, et ceux-ci doivent être repositionnés mécaniquement en fonction de la géométrie de cintrage visée. Le document DE 10 2007 012146 B4 décrit un faisceau laser et un miroir scanneur, destinés à porter la plaque de verre devant être façonnée localement à des températures plus élevées et à la façonner sous l'action de la gravité. A cet effet, il est indispensable de mesurer les températures, car le façonnage est contrôlé par la viscosité qui est en relation directe avec la température. Si l'on suit les indications de DE 10 2007 012146 B4 pour des verres plats minces et de petites surfaces à façonner, on constate que la gravité seule ne suffit plus au façonnage, car la tension superficielle maintient le verre en forme. Par le document WO 2005/042420 Al, on connaît un procédé de fabrication d'une pièce moulée en verre, avec une surface de base polygonale en forme de plaque et, de manière optionnelle, au moins partiellement bombée, et d'au moins une aile coudée le long d'une arête de la surface de base, comprenant les étapes suivantes : - préparation d'une plaque de verre polygonale plane, de manière optionnelle au moins partiellement bombée, - chauffage de l'arête sur au moins un côté de la plaque de verre, à l'aide d'un brûleur linéaire, jusqu'au point de ramollissement du verre, - pliage du bord de verre dépassant par rapport à l'arête faiblement visqueuse, le long de l'arête de pliage, en tant qu'aile de la pièce moulée en verre, jusqu'à atteindre un angle prédéterminé, - refroidissement de la pièce moulée en verre. Le document DE 38 37 552 Al décrit un procédé de fabrication d'un produit en verre avec une surface lisse, selon lequel une plaque de verre est appliquée sur une matrice de moule négative présentant des dimensions qui correspondent aux dimensions intérieures du produit en verre, de manière à ce que la matrice de moule négative soit en contact avec la zone de bord périphérique intérieure de la plaque de verre. La zone périphérique extérieure devant être façonnée de la plaque de verre est chauffée jusqu'à une température qui est supérieure à celle de la zone centrale de la plaque de verre, de sorte que celle-ci est déformée sur la matrice de moule négative sous l'effet de son poids propre. La plaque de verre ainsi façonnée est pressée par une matrice de moule dont les dimensions correspondent aux dimensions extérieures du produit en verre.
Par le document WO 2013/055587 Al on connaît également un procédé de façonnage d'un verre plat. La présente invention a pour objet de trouver un procédé de fabrication sans moule d'un article de verre façonné de géométrie prédéterminée, qui remédie aux inconvénients décrits de l'état de la technique. D'autre part, l'invention a pour but de fabriquer de manière économique et simple des articles de verre façonnés ayant une qualité de surface élevée, et d'éviter notamment des opérations de reprise. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un procédé de fabrication sans moule d'un article en verre façonné de géométrie prédéterminée, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - préparation d'un verre de départ, - maintien du verre de départ, - chauffage d'une zone partielle du verre de départ, de manière à obtenir dans cette zone partielle une viscosité du verre de départ comprise entre 109 à 104 dPas, en particulier entre 108 et 104, et de manière à ne pas passer en dessous d'une distribution de viscosité spatiale prédéterminée de 10" dPas du verre de départ aux endroits où le verre de départ est maintenu, le chauffage étant effectué par au moins un faisceau laser, et - façonnage du verre de départ chauffé, sous l'action d'une force externe prédéterminée, jusqu'à ce que la géométrie prédéterminée de l'article de verre soit atteinte, de sorte que la zone partielle est relevée ou abaissée par rapport aux zones environnantes et on obtient ainsi une saillie ou un creux local(e). Les déformations obtenues avec le procédé conforme l'invention présentent typiquement une forme de coque, de telle sorte qu'une saillie sur une face est située en vis-à-vis d'un creux sur l'autre face. Le terme "sans moule" au sens de l'invention signifie notamment que la zone partielle chauffée n'entre pas en contact avec un moule.
Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont décrits ci-après. De préférence, seules des zones chauffées sont façonnées, et les zones voisines du verre de départ sont conservées dans leur position initiale. Par ailleurs, on peut régler une distribution de viscosité prédéterminée, par le fait que la puissance laser diminue depuis le bord jusqu'au centre de la zone partielle. D'autre part, le chauffage d'une ou plusieurs zones partielles du verre de départ peut être réalisé avec une puissance laser qui varie dans l'espace et/ou dans le temps. Dans ce cas, on peut réaliser au moins deux déformations espacées latéralement l'une de l'autre, la puissance laser étant réduite ou coupée pendant que le faisceau laser balaie l'espace entre les zones partielles qui sont chauffées par le faisceau laser pour réaliser les différentes déformations. De préférence, le faisceau laser est réparti à l'aide d'un système optique latéralement sur la surface du verre de départ, de manière à obtenir la distribution de viscosité prédéterminée. Avantageusement, la force de façonnage, en particulier une différence de pression de gaz entre les deux faces opposées du verre de départ, est maintenue constante pendant le façonnage. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, on peut en outre chauffer une zone partielle du verre de départ, dont la surface constitue une zone à topologie en forme d'étoile, de préférence convexe, cette zone partielle chauffée étant façonnée et les zones voisines conservant leur position par rapport à la surface du verre de départ.
De préférence, on utilise comme verre de départ un verre plat qui est façonné à l'aide du procédé conforme à l'invention, avec obtention d'un article de verre façonné. De préférence, on utilise comme verre de départ un verre sodocalcique, un verre borosilicate ou un verre aluminosilicate.
D'autre part, il est également possible d'utiliser des verres qui peuvent être transformés par céramisation en une vitrocéramique. Outre des articles de verre fabriqués conformément à l'invention, la présente invention concerne par conséquent également des articles en vitrocéramique réalisés de manière analogue aux articles de verre. Des verres adaptés à cet effet sont entre autres des verres à base d'aluminosilicate de lithium. Conformément à un autre mode de mise en oeuvre du procédé, le verre de départ est préchauffé. Le préchauffage est de préférence effectué dans un four séparé. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, on peut préchauffer le verre de départ, le préchauffage s'effectuant au moins dans une région qui englobe la zone du verre de départ devant être chauffée pour produire la déformation, le chauffage étant effectué de préférence jusqu'à une température d'au moins 300 °C mais restant inférieur à la température du point de ramollissement auquel le verre atteint une viscosité de 107'6dPa . s. De préférence, les paramètres de chauffage, notamment la viscosité du verre de départ à obtenir dans la zone partielle, et les paramètres de façonnage, notamment le temps de façonnage et la force de façonnage, sont choisis de manière à ce que le façonnage s'arrête lorsque le verre de départ a adopté la géométrie prédéterminée. Conformément à un autre mode de mise en oeuvre du procédé, le chauffage est effectué à l'aide d'au moins un brûleur ou par rayonnement IR.
Le chauffage de la zone partielle peut également être réalisé à l'aide d'au moins un faisceau laser, sachant que la zone partielle est de préférence balayée notamment avec une fréquence d'au moins 2 Hz du faisceau laser. La totalité de la zone partielle peut être chauffée simultanément ou successivement dans le temps. De préférence, le chauffage s'effectue le long d'une ligne continue. Le chauffage peut être réalisé de manière telle qu'un gradient thermique prédéterminé soit réglé entre la zone partielle et les zones restantes du verre de départ. De préférence, le gradient thermique est mesuré à l'aide de procédés de mesure appropriés, notamment à l'aide d'un capteur de rayonnement thermique, et/ou la déformation est mesurée à l'aide de procédés de mesure appropriés, notamment à l'aide de capteurs optiques et/ou de capteurs acoustiques. Selon un mode de mise en oeuvre, on peut réaliser plusieurs déformations sur un article de verre, en mettant en oeuvre les actions suivantes : - l'on réalise temporellement entre le façonnage de deux déformations immédiatement voisines, au moins une déformation qui n'est pas immédiatement voisine des deux déformations, ou sachant que - pour réaliser des déformations immédiatement voisines, on respecte un intervalle de temps d'au moins 5 secondes lors de l'irradiation de deux zones partielles, intervalle pendant lequel l'irradiation avec le faisceau laser est interrompue. Par la suite, la force peut être exercée notamment par application d'une surpression et/ou d'une dépression au verre de départ chauffé. Le reste de la force peut être exercée par un gradient de pression au-dessus du verre de départ. Il est avantageux d'utiliser des forces qui n'agissent pas dans des zones du verre présentant des viscosités < 1013 dPas. Selon un autre aspect, il est proposé une utilisation de l'article de verre fabriqué d'après le procédé précédemment décrit : - pour des appareils électroniques, notamment en tant que partie d'un boîtier ou d'un écran - en vue de réaliser des caractères braille sur des articles de verre, ou - pour des bandeaux de commande, notamment pour des bandeaux de commande dotés de touches tactiles, ou - pour créer une saillie ou un creux linéaires, destinés à marquer un curseur, ou pour créer un creux destiné à marquer un élément de commande de commutation, notamment à marquer une touche de réglage numérique, en particulier un bouton de retour à l'accueil. Selon un autre aspect de l'invention, un article de verre façonné, pouvant être fabriqué notamment avec un procédé tel que décrit précédemment, présente une forme de base en forme de plaque ainsi qu'une déformation locale sous la forme d'une partie façonnée qui constitue une saillie sur un côté et un creux sur le côté opposé, la surface de la partie façonnée présentant une zone à courbure convexe qui se raccorde à une zone à courbure concave, la hauteur de la saillie ou la profondeur du creux étant au moins de 0,1 millimètre et étant au maximum aussi grande que la largeur de la déformation, et l'épaisseur de paroi minimale de la déformation étant au moins égale à 0,5 fois l'épaisseur de l'article de verre en forme de plaque.
Avantageusement, l'article de verre présente un rayon de courbure minimal de la courbure sur le bord de la déformation inférieur au rayon de courbure minimal au centre de la déformation. De préférence, la surface est incurvée au centre de la saillie ou du creux, et notamment la déformation présente une surface courbée ou incurvée en continu. On peut également prévoir des saillies latéralement espacées réalisées sur l'article de verre et disposées de manière à représenter des caractères braille. De manière avantageuse, un tel article de verre est doté notamment d'une surface de commande et présente au moins une saillie ou un creux linéaires, où au moins un capteur, destiné à produire un signal de réglage, est de préférence associé à la/aux saillie(s) ou au(x) creux linéaires. Avantageusement, la saillie est entourée d'un creux périphérique ou le creux est entouré d'une saillie périphérique. Selon un mode de réalisation avantageux, l'article de verre est doté d'une partie façonnée comportant un creux ou une saillie qui est incurvée en forme de calotte sphérique, l'écart par rapport à une surface sphérique idéale étant inférieur à 100 ùm, de préférence inférieur à 75 ùm. Par ailleurs, un tel article de verre peut se présenter sous la forme d'un verre de protection en forme de plaque pour un affichage optique, notamment tactile, de préférence d'un appareil électronique mobile, le verre de protection présentant un creux en forme de cuvette, le creux ayant un fond plat pour recouvrir l'affichage, et le creux ayant une profondeur d'au moins 0,1 millimètre et au maximum une profondeur égale à quatre fois et demie l'épaisseur du verre de protection, et la zone de bord du creux étant incurvée sous une forme convexe, et la courbure convexe se raccordant vers l'intérieur à une courbure concave, en direction du fond plat. L'article de verre obtenu ne présente de préférence pas de défauts (cratères) de dimensions supérieures à 1 i.tm, notamment supérieures à 0,1 i.tm. L'inversion de l'action de la force lors de l'application d'un nouveau gradient de température/viscosité permet de représenter également d'autres géométries, notamment celles qui, dans des régions déjà abaissées, comportent des portions qui dépassent par rapport au plan de la plaque de verre d'origine. Conformément à l'invention, l'article de verre fabriqué selon les procédés conformes à l'invention peut être utilisé pour des appareils électroniques, notamment pour faire partie d'un boîtier ou d'un écran.
Exemples de réalisation L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée des modes de réalisation préférés non limitatifs, illustrés par les dessins annexés, sur lesquels -la figure 1 représente un organigramme des étapes de procédé préférées, -la figure 2 montre la réalisation d'un creux dans un verre plat qui est maintenu à l'extérieur pendant le façonnage, ainsi qu'un article de verre obtenu avec ce procédé, dans une vue de dessus dans la partie supérieure, et le long de la ligne de coupe A-A dans la partie inférieure, -la figure 3 montre l'abaissement d'une zone d'un verre plat qui est maintenu à l'extérieur pendant le façonnage, ainsi qu'un article de verre obtenu avec ce procédé, dans une vue de dessus dans la partie supérieure, et le long de la ligne de coupe A-A dans la partie inférieure, -la figure 4 montre l'abaissement de la zone de bord d'un verre plat qui est maintenu à l'intérieur pendant le façonnage, ainsi qu'un article de verre conforme à l'invention, dans une vue de dessus dans la partie supérieure, et le long d'une ligne de coupe dans la partie inférieure, -la figure 5 montre le façonnage d'une calotte plate dans un verre plat, ainsi qu'un article de verre conforme à l'invention, dans une vue de dessus dans la partie supérieure, et le long de la ligne de coupe A-A dans la partie inférieure, -la figure 6 montre de façon schématique à l'aide d'un façonnage, de quelle manière sont mesurées les grandeurs d = épaisseur du verre de départ, B = largeur de la zone chauffée du verre de départ, et la profondeur T d'une portion abaissée, -la figure 7 montre un article de verre dans lequel sont formés des caractères braille, -la figure 8 montre un balayage de contour d'une saillie locale, -les figures 9 et 12 montrent des exemples de trajectoires d'un faisceau laser sur la surface d'un verre de départ, -la figure 10 montre un article de verre comportant des saillies linéaires, -la figure 11 montre un article de verre comportant un creux linéaire, -la figure 13 et la figure 14 montrent des balayages de contour de plusieurs déformations situées les unes à côté des autres, -la figure 15 montre une vue photographique d'un article de verre comportant plusieurs saillies linéaires, -la figure 16 montre un article de verre comportant un creux en forme de calotte sphérique, -la figure 17 montre des coupes transversales de zones façonnées d'un article de verre comportant un creux en forme de cuvette, et -la figure 18 montre un appareil électronique mobile doté d'un article de verre comportant un creux en forme de cuvette. La figure 1 montre un exemple d'organigramme comportant des étapes de procédé préférées pour la fabrication sans moule d'un article de verre façonné de géométrie prédéterminée. Ainsi, on a d'abord prédéterminé (prédéfini) la géométrie de l'article de verre à façonner.
Ensuite, on a calculé une évolution température-(viscosité)-tempsforce appropriée. Cela signifie que l'on a déterminé quelle zone partielle du verre de départ doit être chauffée pendant combien de temps jusqu'à quelle température et sous l'action de quelle force, jusqu'à ce que la déformation souhaitée soit obtenue. Le chauffage devait être réalisé à l'aide d'un faisceau laser, c'est-à-dire qu'un scanneur au laser approprié a été programmé de manière à pouvoir obtenir l'évolution température-(viscosité)-temps souhaitée. L'action de la force est réglée par le biais du gradient de pression sur la plaque de verre. Le verre de départ (verre plat) a été préparé et maintenu aux endroits appropriés, et le programme de température-(viscosité)-tempsforce a été exécuté avec façonnage du verre de départ pour obtenir l'article de verre façonné de géométrie prédéterminée. Lors d'une dernière étape, l'article de verre façonné a été retiré.
La figure 2 montre la réalisation d'un creux dans un verre plat aluminosilicate (verre plat 1 façonné) qui était maintenu à l'extérieur pendant le façonnage. Le chauffage d'un verre de départ (verre plat) était réalisé dans la zone partielle 2 jusqu'à une température telle que l'on obtenait dans cette zone partielle une viscosité comprise entre 107 et 1013 dPas, et dans la zone partielle 3 jusqu'à une température telle que l'on obtenait dans cette zone partielle une viscosité comprise entre 104 et 108 dPas. Le chauffage était effectué de façon à ne pas passer en dessous d'une viscosité de 1013 dPas du verre de départ, aux endroits où le verre de départ était maintenu. Le verre de départ ainsi chauffé était déformé sous l'action d'une force, par le biais d'un gradient de pression sur la plaque de verre, jusqu'à ce que la géométrie prédéterminée de l'article de verre soit atteinte. La figure 3 montre la réalisation d'un creux asymétrique dans un verre plat (verre plat 1 façonné) qui était maintenu à l'extérieur pendant le façonnage. Le chauffage d'un verre de départ (verre plat) était réalisé dans les zones partielles 2, 3, 4, 5 et 6 jusqu'à des températures différentes, de façon à obtenir des viscosités différentes dans ces zones partielles. Le chauffage était effectué de manière à ne pas passer en dessous d'une viscosité de 1013 dPas du verre de départ, aux endroits où le verre de départ était maintenu. Le verre de départ ainsi chauffé était déformé sous l'action d'une force de poids, jusqu'à ce que la géométrie prédéterminée de l'article de verre soit atteinte. La figure 4 montre le façonnage de la zone de bord d'un verre plat qui était maintenu à l'intérieur pendant le façonnage. Le façonnage était contrôlé uniquement par la sollicitation temps-viscosité-force, c'est-à-dire qu'il n'y avait pas de contact de moule sur une surface, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir des moules coûteux.
Conformément à l'invention, un verre plat (verre de départ) était amené au moins en partie à une température qui correspondait à une viscosité de 1013 dPas. Le verre plat était maintenu dans une région qui ne devait pas être façonnée. Dans cette région, le verre conservait une viscosité > 10" dPas, de sorte qu'il ne pouvait pas y avoir de détérioration de la surface de verre due au support. Dans certaines régions, la viscosité était abaissée si fortement qu'elle provoquait un "affaissement" ou un abaissement de zones partielles du verre plat. Les valeurs de viscosité minimales peuvent se situer dans la plage de 108 ou aussi de 105, suivant l'épaisseur du verre et le degré de déformation souhaité, et selon la force de poids qui agit sur l'endroit à façonner. La courbe temps-viscosité-force était choisie telle que le façonnage s'arrêtait à un instant où la forme souhaitée ou une forme intermédiaire souhaitée était atteinte. Suivant la géométrie prédéterminée de l'article de verre à fabriquer, des gradients de viscosité et donc de température très élevés sont nécessaires. Ceux-ci étaient de préférence atteints grâce à un rayonnement laser (scanneur au laser). En choisissant des sources laser appropriées, on peut utiliser différentes longueurs d'ondes qui pénètrent à des profondeurs différentes, en raison de l'absorption variable dans le verre de départ, et agissent donc à des profondeurs différentes du verre de départ. Toutefois, on a également utilisé d'autres sources de chaleur, notamment lorsqu'on souhaitait obtenir une déformation faible, qui nécessitait un gradient de viscosité faible.
Pour surveiller la distribution de températures, on a utilisé de préférence un capteur de rayonnement thermique plat. Pour contrôler le façonnage, on peut également utiliser des capteurs qui détectent la position du verre façonné. Selon un mode de réalisation, ces capteurs ont été utilisés pour déterminer la géométrie finale. D'après un autre mode de réalisation, ces capteurs ont été utilisés pour réguler le processus. En particulier, on a utilisé des capteurs à ultrasons et/ou des capteurs optiques. Le verre plat à façonner était placé dans un cadre, de sorte que des zones partielles pouvaient se déformer à l'intérieur du verre plat. Toutefois, le verre plat peut également être soutenu de façon centrale, de sorte que les bords peuvent être façonnés. Dans tous les cas, la surface d'appui était dimensionnée de manière telle que le verre plat ne soit pas déformé à proximité immédiate de la surface d'appui.
Suivant la forme à obtenir, il peut être avantageux de chauffer des points précis sur le verre plat successivement dans le temps, afin d'utiliser le verre à viscosité élevée comme support pour le verre à façonner. Selon la longueur du bras de levier, le point de flexion correspondant peut alors être réglé à une viscosité moyenne, par exemple dans la plage allant de 109 dPas à 108 dPas. Dans la zone de transition entre des points de flexion et des zones abaissées, par exemple entre les points B et C dans la figure 3, la viscosité doit changer de manière constante. Le procédé décrit permettait de réaliser n'importe quelles géométries pouvant être réalisées par abaissement. La figure 5 montre à titre d'exemple la réalisation d'une calotte plate dans un verre plat 1, qui peut par exemple servir au guidage du doigt pour un écran tactile (touch screen). Ici, le chauffage était réalisé dans la zone partielle 3. Les verres ainsi façonnés étaient de préférence utilisés comme verres de protection (verres de recouvrement) dans des appareils électroniques mobiles ou non mobiles. Le tableau ci-dessous indique des propriétés de surface d'articles de verre conformes à l'invention qui étaient façonnés selon le procédé conforme à l'invention à partir de verres plats de dimensions 1 150 x 850 mm. Epaisseur 0,7 mm 1,1 mm Tolérance d'épaisseur à l'intérieur d'un article de verre <40 um <50 um Variation d'épaisseur entre des articles de verre différents <50 um <50 um Ondulation de l'ensemble de l'article de verre (Warp) < 0,05 % <0,05% Ondulation (waviness) face supérieure* < 150 nm < 150 nm Ondulation (waviness) face inférieure* < 150 nm < 150 nm 20 *Les valeurs étaient déterminées en utilisant un filtre de blocage de 0,8/8 mm d'un système de mesure Zeiss Surfcom 1 400; dimension de l'échantillon 280 x 280 mm. Des articles de verre conformes à l'invention ou des articles de 25 verre fabriqués conformément à l'invention ont de préférence une tolérance d'épaisseur < 50 um, une variation d'épaisseur < 50 um, une ondulation globale (warp) < 0,05 % et une ondulation (waviness) < 150 nm (ces deux dernières valeurs concernent la zone non façonnée de l'article de verre). 30 Avec les façonnages d'articles de verre décrits jusqu'ici, on a déformé une région du verre qui n'était pas chauffée et donc ramollie elle-même. A cet effet, on chauffe des zones en forme d'anneau, et la zone intérieure qui est entourée par la zone annulaire est abaissée ou relevée. Toutefois, conformément à l'invention, il est notamment prévu 10 15 de façonner uniquement des zones chauffées et de conserver les zones voisines du verre de départ dans leur position initiale. Cela présente l'avantage que l'on peut contrôler la forme de la saillie ou du creux par la distribution de viscosité qui peut être produite par le laser et que l'on peut régler quasiment à volonté. Cela permet de fabriquer un article de verre façonné qui présente une forme de base en forme de plaque, ainsi qu'une déformation locale sous la forme d'une partie façonnée qui forme sur un côté une saillie 10 et sur le côté opposé un creux 11, la surface de la partie façonnée présentant une zone à courbure convexe qui se raccorde à une zone à courbure concave. La hauteur de la saillie 10 ou la profondeur du creux 11 est de préférence d'au moins 0,1 millimètre pour obtenir de bonnes propriétés haptiques. D'autre part, la hauteur, respectivement la profondeur, est au maximum aussi grande que la largeur de la déformation. L'épaisseur de paroi minimale de la déformation correspond en outre à au moins 0,5 fois l'épaisseur de l'article de verre en forme de plaque. Ces caractéristiques donnent des déformations qui garantissent une stabilité mécanique suffisante de l'article de verre. Dans le cas d'une saillie ou d'un creux linéaire, la largeur est la largeur de la ligne. Dans le cas d'une saillie ou d'un creux circulaire, par exemple en forme de calotte sphérique, la largeur correspond au diamètre de la déformation. Pour des saillies et des creux en forme de points ou de cercles, il est en outre préférable que la hauteur de la saillie ou la profondeur du creux ne dépasse pas la moitié du diamètre de la déformation. Lorsque, comme décrit plus haut, seules les zones chauffées du verre de départ sont façonnées, et les zones environnantes conservent leur position, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas relevées ou abaissées, on obtient en général une surface de la déformation qui est incurvée ou bombée de façon continue. En particulier, on obtiendra typiquement une surface incurvée ou bombée également au centre de la déformation, c'est-à-dire de la saillie ou du creux. De préférence, la hauteur de la saillie ou la profondeur du creux correspondant est comprise entre 0,1 et 2,5 mm.
En général, du fait du contrôle de la distribution de la viscosité, le rayon de courbure minimal de la courbure sur le bord de la déformation peut être inférieur au rayon de courbure minimal au centre de la déformation. Le centre de la déformation est incurvé sous une forme convexe au niveau de la saillie et sous une forme concave au niveau du creux. Par conséquent, le procédé permet également de réaliser un article de verre façonné qui présente une forme de base en forme de plaque, ainsi qu'une déformation locale ayant la forme d'une partie bombée qui constitue une saillie 10 sur un côté et un creux 11 sur le côté opposé, la hauteur de la saillie 10 ou la profondeur du creux 11 étant de préférence comprise entre 0,1 et 2,5 mm. La surface de la partie bombée présente une zone à courbure convexe qui se raccorde à une zone à courbure concave, sachant que le rayon de courbure minimal de la courbure sur le bord de la déformation est plus petit que le rayon de courbure minimal au centre de la déformation, comme expliqué plus haut. Grâce à ces propriétés, il est par exemple possible de réaliser une saillie avec une forme qui est proche d'une calotte sphérique mais qui ne présente pas d'arêtes vives en raison de la courbure périphérique. Sans être limité aux exemples de réalisation décrits, le rayon de courbure minimal sur le bord est de préférence en général compris entre 0,5 mm et 3 mm. A titre d'exemple, on décrira ci-après la réalisation de symboles d'écriture à perception haptique, notamment de caractères braille, sur des surfaces en verre. Le braille est défini dans DIN 32976. La méthode du chauffage localement limité de corps en verre à l'aide d'un rayonnement laser, en vue de réaliser un façonnage ponctuel sans contact, peut être illustrée à titre d'exemple par la création de symboles braille. Dans cette application, il s'agit de la constitution d'une zone d'irradiation fixe avec des lasers dans la plage de 300 à 11 000 nm, de préférence avec un rayonnement dans le domaine de l'infrarouge lointain allant de 9 800 à 10 400 nm, pour laquelle, dans des modes décrits plus loin, un faisceau laser, dont le diamètre est réglé sur la géométrie cible, est dirigé de façon séquentielle sur les zones concernées du substrat en verre, en vue du façonnage subséquent. Si l'on applique une dépression dans la zone d'irradiation, sur le côté opposé au côté d'entrée du faisceau laser, en chauffant le verre jusqu'à la plage de ramollissement, on crée des proéminences locales d'une hauteur d'environ 100 pm à 600 pm. Le positionnement du faisceau laser sur les positions individuelles peut être réalisé par exemple à l'aide de scanneurs galvanométriques, de systèmes optiques fixes diffractifs ou réfractifs, par déplacement d'une table X/Y avec un faisceau laser focalisé statiquement au-dessus de lentilles, ou en combinant ces variantes de réalisation. Pour chaque type de traitement séquentiel, le rayonnement laser est de préférence sensiblement réduit, voire coupé, pendant les temps de passage à une autre zone à irradier, afin d'éviter l'irradiation et donc le chauffage du verre dans des zones intermédiaires, ce qui pourrait provoquer des élargissements de contours non souhaités. Lors de l'irradiation singulière d'incréments individuels, la formation inévitable de zones d'influence thermiques peut nécessiter des stratégies de traitement spécifiques qui empêchent des impacts sur des positions d'irradiation ultérieures en raison de la conduction thermique dans le volume du verre, entraînant des écarts géométriques par rapport à la valeur cible. En déplaçant la position de traitement, des éléments individuels sont alors irradiés par exemple à des intervalles tels que jusqu'au traitement d'un élément directement voisin, la conduction thermique vers le volume de verre environnant ait entraîné une chute de température et donc une augmentation de la viscosité, de sorte que tout en conservant les paramètres du laser, il n'y a dans la mesure du possible pas d'influence gênante sur les dimensions géométriques du façonnage. En variante, il est possible d'effectuer une modulation de puissance du laser à résolution locale, ce qui permet de réduire directement de façon sensible une interférence thermique des points de traitement. D'autre part, une irradiation aléatoire ou séquentielle de courte durée de tous les éléments ou de plusieurs éléments dans une succession répétitive rapide permet d'obtenir un chauffage quasi-simultané avec une élévation de température continue et permanente, jusque dans la zone de ramollissement du verre concerné. En général, sans limitation à l'exemple d'une écriture braille, il est donc prévu, conformément à un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, que le chauffage d'une ou plusieurs zones partielles du verre de départ s'effectue à l'aide d'un laser et avec une puissance laser qui varie dans l'espace et dans le temps. En particulier, lors de la réalisation d'au moins deux déformations espacées latéralement l'une de l'autre, sous forme de creux ou de saillies, comme dans le cas de points de caractères braille, la puissance laser peut être réduite voire, de préférence, coupée pendant que le faisceau laser balaie l'espace entre les zones partielles qui sont chauffées par le faisceau laser pour réaliser les différentes déformations. Une puissance laser qui varie dans l'espace et dans le temps permet également d'obtenir une distribution prédéterminée de la viscosité dans le verre, le long de la surface, avant ou pendant le façonnage.
De même, il est possible de répartir le faisceau laser à l'aide d'un système optique, latéralement sur la surface du verre de départ, de manière à obtenir la distribution de viscosité prédéterminée. A cet effet, on peut utiliser pour le système optique des éléments réfractifs et/ou diffractifs correspondants.
Dans l'exemple concret des caractères braille, de préférence pour des épaisseurs de verre typiques de cette application allant d'environ 0,3 mm à 1 mm, l'irradiation au laser selon un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention s'effectue dans la plage de longueurs d'ondes comprise entre 9,6 et 10,6 iam, avec façonnage intermittent des éléments individuels ayant de préférence un diamètre focal d'environ 0,3 à 1,5 mm, avec une application de puissance typique d'environ 0,015 à 0,15 W/cm2. Lors de la phase de chauffage à coeur, cette valeur peut dépasser temporairement ces valeurs, mais elle est de préférence limitée par le seuil de destruction du verre respectif.
La dépression appliquée pour exercer la force de façonnage nécessaire est de préférence choisie dans la plage comprise entre -0,1 bar et -0,7 bar, ou dans la plage qui est inférieure de 0,1 bar à 0,7 bar à la pression ambiante.
Afin de pouvoir traiter de cette manière également des verres à coefficient de dilatation thermique élevé, sans apparition de fissures, il peut être utile d'appliquer un traitement thermique préalable jusqu'à la plage de transformation du verre, ou dans une certaine plage de températures située en dessous. Cela peut également être réalisé avec un rayonnement laser (par exemple de diamètre focal élevé en mode balayage) ou en utilisant des technologies de chauffage classique, telles que des groupes thermiques à convection. D'une manière générale, sans être limité à l'exemple de réalisation de caractères braille, un perfectionnement du procédé conforme à l'invention prévoit par conséquent que l'on préchauffe le verre de départ, le préchauffage s'effectuant au moins dans une région qui englobe la déformation à produire, respectivement la zone du verre de départ devant être chauffée pour produire la déformation. De préférence, le chauffage s'effectue jusqu'à une température d'au moins 300 °C, la température pouvant dépasser la température de transformation TG du verre mais restant inférieure à la température du point de ramollissement auquel le verre atteint une viscosité de 107'6dPa-s. La figure 7 montre à titre d'exemple un produit pouvant être fabriqué avec le procédé conforme à l'invention. Sur l'article de verre 1 se présentant sous la forme d'un verre plat, on applique avec le procédé des saillies 10 latéralement espacées, qui sont disposées de manière telle qu'elles représentent des caractères braille 12. Ces caractères braille peuvent notamment marquer des zones de commande 14. Celles-ci peuvent notamment être des surfaces de commande permettant de mettre sous tension et hors tension un appareil équipé de l'article de verre. Dans ce cas, comme dans l'exemple représenté dans la figure 7, une zone de commande peut porter l'inscription "Marche" et l'autre zone peut porter l'inscription "Arrêt". On peut alors prévoir des touches sensitives sur ou sous les surfaces de commande, qui permettent de mettre l'appareil sous tension ou hors tension. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un article de verre tel qu'il est montré à titre d'exemple dans la figure 7 présente les caractéristiques suivantes : la surface de verre comporte des saillies 10 sous forme d'écriture braille, les saillies 10 représentant des points de l'écriture braille et ayant une hauteur comprise dans la plage d'au moins 50 .im et de préférence jusqu'à 800 i.tm. Les saillies 10 sont réalisées de façon monolithique avec le matériau de verre environnant et sont constituées du même verre. D'autre part, la surface des saillies est polie au feu. Dans le cas du braille, les saillies 10 souhaitées ont la forme de points ou de proéminences à bord circulaire. Comme expliqué, il est avantageux que la surface de la partie façonnée présente une zone à courbure convexe qui se raccorde à une zone à courbure concave, le rayon de courbure minimal de la courbure sur le bord de la déformation étant inférieur au rayon de courbure minimal au centre de la déformation. Dans le cas d'une saillie 10 telle qu'elle est judicieuse pour le façonnage de caractères braille, une courbure convexe centrale se raccorde à une courbure concave sur le bord. A cet égard, la figure 8 montre un balayage de contour d'une saillie 10, telle qu'elle peut être utilisée pour des caractères braille. Le balayage de contour s'étend sur une distance x de 45 mm sur la saillie 10. La saillie 10 présente une hauteur h maximale d'environ 0,55 mm.
Le dessin montre en outre des cercles de courbure aux lieux de courbure maximale au centre et sur le bord de la déformation. Les cercles de courbure sont désignés par les rayons de courbure RM et RR respectifs. Comme on le voit dans la figure, le cercle de courbure au centre, et donc aussi le rayon de courbure RM, est plus grand que le cercle de courbure de rayon RR sur le bord de la saillie 10. D'autre part, on remarque que la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permet de réaliser également une déformation inversée côté bord. Par conséquent, comme dans l'exemple de la figure 8, on peut prévoir à proximité de la saillie 10, un creux périphérique 20 qui entoure la saillie 10. A l'inverse, on peut réaliser une saillie périphérique à proximité d'un creux 11. Tout comme les rayons de courbure plus petits sur les bords, ces déformations périphériques peuvent être très avantageuses pour améliorer la perception haptique de la déformation. En effet, le creux périphérique augmente la hauteur perceptible de la saillie 10, sans que celle-ci ne dépasse effectivement davantage par rapport à la surface. De même, il existe des applications avantageuses pour des saillies ou des creux linéaires. Un exemple de réalisation d'une telle structure linéaire sera décrit ci-après. Un exemple de réalisation de géométries de façonnage linéaires locales sera décrit ci-après en relation avec le façonnage d'éléments auxiliaires tactiles (nervures palpables) qui, de par leur proéminence, facilitent le repérage manuelle sur des surfaces de commande, par exemple d'unités de commande dans l'habitacle de véhicules automobiles ou dans le domaine de l'électronique grand public. Les éléments en verre correspondants présentent alors typiquement des épaisseurs comprises entre 0,3 et 1 mm. Là aussi, le traitement s'effectue de préférence au rayonnement laser dans le domaine de l'infrarouge lointain. Sont adaptées des longueurs d'onde allant de 9 800 à 10 400 nm et un fonctionnement continu, c'est-à-dire non pulsé, du laser. Des diamètres focaux appropriés du laser résultent de l'épaisseur du verre de départ, de la distribution de puissance dans le foyer et dans la dimension géométrique visée de la structure haptique. Lors de l'irradiation à balayage, on utilise typiquement des diamètres focaux compris dans la plage allant de 200 .im à 1 000 i.tm. La puissance laser appliquée est alors comprise dans la plage allant d'environ 50 à 200 W. En revanche, la vitesse de déplacement du foyer du laser qui est optimale pour le chauffage à coeur dépend d'autres facteurs, tels que l'épaisseur du verre, le type de verre, la puissance du laser et la température initiale du verre, et se situe typiquement dans la plage allant de 300 mm/s à 5 000 mm/s. Suivant le contour de la structure haptique, on peut alors utiliser une modulation de vitesse et/ou de puissance laser à résolution locale. En fonction de l'objectif, on peut par exemple utiliser des distributions de puissance gaussiennes ou par exemple rectangulaires sur la surface irradiée. Là aussi, la force nécessaire au façonnage sans contact des structures haptiques est produite par application d'un vide avec des pressions d'environ -0,1 à -0,6 bar. D'une manière générale, la force de façonnage, c'est-à-dire dans l'exemple précité la différence de pression de gaz agissant sur les faces de l'article de verre en forme de plaque, est de préférence maintenue constante pendant le façonnage. On a constaté qu'un contrôle de la forme et de la profondeur de la déformation peut être obtenu de manière plus précise par le biais d'un réglage de la distribution de viscosité à l'aide du réglage conforme à l'invention de la distribution latérale de la puissance moyenne du laser. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, pour réaliser par exemple des saillies ayant un profil similaire à celui de l'exemple montré dans la figure 8, on règle une distribution de viscosité prédéterminée, en faisant diminuer la puissance du laser depuis le bord vers le centre de la zone partielle. La figure 9 montre une possibilité de réalisation pouvant servir à cet effet. On voit les trajectoires 30 du faisceau laser en tant que lignes sur la surface du verre de départ. Le faisceau laser irradie la surface du verre avec une puissance laser variant dans le temps et dans l'espace. L'épaisseur des lignes représente la puissance du laser. A cet effet, le faisceau laser est guidé sur des trajectoires circulaires concentriques sur la surface du verre de départ, à l'aide d'un système optique approprié, par exemple un scanneur galvanométrique. L'épaisseur des lignes, c'est-à-dire la puissance laser moyenne, diminue du bord vers le centre. Ainsi, on obtient que la viscosité augmente du bord vers le centre. Cela a pour conséquence que la déformation est également plus faible au centre que sur le bord. Il en résulte que l'on obtient ainsi, avec une force constante, une saillie 10 sensiblement en forme de calotte sphérique ou un creux 11 complémentaire, sensiblement en forme de calotte sphérique. Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, il est également possible de régler une distribution de viscosité prédéterminée, par le fait que la puissance laser augmente du bord vers le centre de la zone partielle. Une telle distribution est judicieuse notamment pour des déformations relativement petites ou linéaires. De préférence, une telle distribution de la puissance laser est utilisée pour des déformations d'une largeur d'au maximum 5 millimètres.
Outre une irradiation séquentielle des différentes zones à façonner, avec des foyers déplacés par des scanneurs galvanométriques, on peut également imaginer l'utilisation de systèmes optiques fixes qui génèrent la distribution de puissance correspondante nécessaire sur la longueur et la largeur des structures haptiques individuelles respectives, par le biais de la décomposition du faisceau laser brut en de nombreux faisceaux individuels partiellement superposés, et garantissent ainsi une irradiation simultanée rapide du corps de verre pour un chauffage jusque dans la plage de ramollissement du verre respectif. Une autre possibilité d'obtenir la distribution de viscosité prédéterminée consisterait en un guidage en spirale du faisceau laser. Afin de pouvoir traiter de cette manière également des verres ayant un coefficient de dilatation thermique élevé, sans apparition de fissures, il est judicieux de prévoir pour une application de ce type éventuellement un traitement préalable thermique pour atteindre la plage de transformation du verre ou une certaine plage de températures située en dessous. Cela peut également être réalisé par un rayonnement laser (par exemple avec un grand diamètre focal en mode balayage) ou en utilisant des technologies de chauffage classiques, par exemple des groupes convecteurs thermiques. La figure 10 montre, à titre d'exemple du mode de réalisation décrit ci-dessus, un élément auxiliaire tactile se présentant sous la forme de nervures palpables, afin de fournir un repère haptique à l'utilisateur, par exemple sur des surfaces de commande. Sur une surface de commande d'une unité de commande dans l'habitacle d'un véhicule ou d'un avion, cet élément auxiliaire tactile comporte au moins une saillie 10. Ici, elle est réalisée sous la forme d'une saillie 16 linéaire ou allongée. Cet élément peut par exemple servir au repérage haptique d'un curseur. Dans l'exemple montré dans la figure 10, ce curseur est représenté par l'échelle imprimée. Un tel curseur peut par exemple être un régulateur de volume sonore ou d'intensité lumineuse. Comme montré dans l'exemple de la figure 10, un tel élément de commande peut également être doté de façon avantageuse de deux saillies 16 linéaires disposées l'une à côté de l'autre. Dans ce cas, la régulation peut être effectuée à l'aide de l'élément de commande par le fait que l'utilisateur passe son doigt entre les deux saillies 16 linéaires. Le curseur lui-même peut alors être conçu par exemple comme touche tactile. Cette touche tactile peut également être disposée sur la face arrière de l'article de verre. Dans l'exemple représenté dans la figure 10, il est prévu un capteur 18 qui est disposé sur la face arrière de la surface de commande, afin de générer un signal de commande ou de réglage correspondant, par exemple pour réguler un volume sonore ou une intensité lumineuse.
Les saillies 10 linéaires ou les creux 11 correspondants, ainsi que les saillies circulaires d'une écriture braille ont en commun que l'on chauffe et on déforme une zone partielle dont la surface a une forme d'étoile au sens mathématique du terme, tandis que les zones partielles environnantes ne sont pas déformées et conservent leur position. Une zone en forme d'étoile est une zone dans laquelle il existe au moins un point à partir duquel tous les autres points de la zone peuvent être atteints sans quitter la zone. En particulier, la surface de la zone partielle chauffée peut également être une zone convexe au sens mathématique du terme. Dans ce cas, il est possible de relier chaque point de la zone de façon linéaire à tous les autres points, sans quitter la zone. Une zone circulaire, telle qu'elle est chauffée par le faisceau laser pour créer des saillies 10 pour des points braille, présente en même temps une forme d'étoile et une forme convexe. Cela vaut également pour des saillies 10 rectilignes, telles qu'elles sont représentées dans l'exemple de la figure 10. D'une façon générale, sans limitation aux exemples de réalisation montrés, un mode de réalisation de l'invention prévoit de chauffer une zone partielle du verre de départ dont la surface constitue une région à topologie en forme d'étoile, de préférence convexe, cette zone partielle chauffée étant façonnée, et les zones voisines conservant leur position par rapport à la surface du verre de départ. D'autres repères haptiques seront décrits ci-après en tant qu'exemple de variante de réalisation de géométries de façonnage à caractère circulaire ou annulaire. Ces repères peuvent être utilisés pour le marquage local d'un "bouton de retour à l'accueil" ou, le cas échéant, d'un curseur pour des surfaces de commande de divers appareils électroniques.
Partant d'un mode de traitement par balayage comme méthode préférée, en raison de la souplesse et de la multitude de géométries, le faisceau laser déplacé ici ne décrit pas en alternance de trajectoires d'irradiation identiques, mais modifie en continu les rayons de trajectoire, sous la forme de spirales continues ou d'anneaux concentriques. Pour obtenir un creux en forme de calotte sphérique marquant un "bouton de retour à l'accueil" ou, d'une manière générale, un élément de commutation numérique, la zone partielle à chauffer peut être chauffée avec des trajectoires concentriques du faisceau laser selon l'exemple montré dans la figure 9. Des diamètres focaux judicieux du laser dépendent entre autres de l'épaisseur du verre et du diamètre de structure et se situent de préférence d'environ 0,3 mm à 2 mm pour des dimensions typiques de la structure situées dans la plage allant de 5 mm à 50 mm, conformément à un mode de réalisation de l'invention. Il en résulte des puissances laser adéquates dans la plage allant d'environ 50 W à 600 W. Suivant la stratégie d'irradiation choisie, la représentation de la géométrie visée peut se faire simultanément sur toute la surface de l'élément structurel, par exemple avec une vitesse d'avance élevée du faisceau laser (1 000 mm/s à 20 000 mm/s), avec un diamètre focal éventuellement faible et une puissance laser moyenne, nettement inférieure au seuil de détérioration du verre respectif, ou bien à la manière d'un front de façonnage continu de zones partielles symétriquement modifiables, et dans ce cas la vitesse d'avance est faible, à savoir d'environ 100 mm/s à 1 000 mm/s, avec des puissances laser proches du seuil de destruction du verre (en ce qui concerne le dégagement de vapeur et les fissures). Au lieu des traitements par balayage, les géométries citées ici peuvent également être réalisées par irradiation simultanée à l'aide de systèmes optiques fixes correspondants, tels qu'ils ont déjà été décrits en relation avec l'exemple de réalisation "éléments auxiliaires tactiles". Là aussi, il est possible d'obtenir ainsi de nettes réductions du temps de traitement par rapport au chauffage avec un faisceau laser à déplacement continu, de diamètre inférieur à la géométrie de structure, avec une très bonne reproductibilité de la distribution de puissance laser dans la zone de façonnage. En outre, ces technologies de façonnage au faisceau ont des effets avantageux pour éviter le chauffage et le refroidissement locaux en alternance lors de l'augmentation de la température du verre jusque dans la plage de ramollissement, ce qui est avantageux notamment pour des matériaux qui sont sensibles à de tels changements de température, tels que les vitrocéramiques. La figure 11 montre un exemple de réalisation qui est similaire à celui de la figure 10 et comporte ici un creux 11 réalisé avec le procédé conforme à l'invention. Le creux 11 a une forme annulaire ou est réalisé sous la forme d'un creux 17 linéaire dont la ligne est fermée et forme donc un anneau. Là aussi, un capteur 18 est associé au creux 17 linéaire. Plus particulièrement, comme dans l'exemple de la figure 10, le capteur 18 est disposé sur la face arrière de la surface de commande 14. Dans le présent exemple, le capteur 18 se trouve sous le creux 17. Ainsi, en touchant l'article de verre dans le creux, notamment en faisant glisser le doigt le long du creux 17, on peut produire par exemple un signal pour régler un volume sonore ou une intensité lumineuse.
D'une manière générale, sans limitation aux exemples représentés, il est par conséquent prévu, conformément à un mode de réalisation de l'invention, un article de verre, notamment sous la forme d'une surface de commande 14, qui présente au moins une, de préférence deux saillies 16 linéaires, disposées l'une à côté de l'autre, ou bien un ou plusieurs creux correspondants. Il est particulièrement avantageux qu'au moins un capteur soit associé à la saillie ou au creux ou bien aux saillies et aux creux, en vue de produire un signal de réglage, de sorte qu'en touchant une zone tactile, on produit un signal de réglage. Dans l'exemple montré dans la figure 8, le capteur 18 est disposé sur la face opposée de l'article de verre en forme de plaque, entre les deux saillies 17. La figure 12 montre un exemple de réalisation qui est similaire à celui de la figure 9 et représente les trajectoires du faisceau laser pour obtenir une distribution de viscosité prédéterminée dans l'espace, en vue de réaliser un creux 11 annulaire, correspondant à l'exemple montré dans la figure 11. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, on règle une distribution de viscosité prédéterminée, en faisant diminuer la puissance laser moyenne depuis le bord vers le centre de la zone partielle, la modification de la puissance laser étant réglée par la distance entre des trajectoires 30 voisines du faisceau laser. Au centre de la zone partielle qui a ici une forme annulaire, la distance entre des trajectoires voisines est donc plus grande que sur le bord extérieur et intérieur de la zone partielle.
L'invention est particulièrement adaptée pour réaliser non seulement des déformations individuelles mais notamment plusieurs déformations sous forme de saillies 10 avec des creux 11 opposés ou, suivant la face de l'article de verre en forme de plaque que l'on regarde, sous forme de creux avec des saillies 10 opposées. A cet égard, il convient de noter que les différentes déformations peuvent être réalisées avec des dimensions très facilement reproductibles, bien que l'on n'utilise pas de moule pour les déformations, mais que les déformations soient produites uniquement par une force externe qui agit sur une zone partielle ramollie, notamment sous la forme d'une différence de pression. Une hauteur uniforme des saillies 10 est par exemple importante pour répondre aux spécifications recommandées pour une écriture braille. Dans un exemple de réalisation, on a réalisé une écriture braille qui comporte au total dix-sept points braille. Le tableau ci-après indique les résultats. Les valeurs cibles sont des grandeurs de structure recommandées pour des points braille. Outre les valeurs cibles, le tableau comporte la valeur moyenne des grandeurs de structure des points braille réalisés conformément à l'invention, ainsi que leur écart type. Valeur cible Moyenne Ecart type Diamètre [mm] 1,5 1,534 0,027 Distance a [mm] 2,7 2,559 0,001 Distance b [mm] 2,7 2,278 0,021 Largeur du symbole braille [mm] 6,6 6,35 0,081 Hauteur des points braille [mm] 0,6 à 0,7 0,6 0,060 20 On voit que notamment les écarts types sont très faibles. C'est avant tout la hauteur des points braille qui est très homogène. L'écart type correspond ici à 10 % de la valeur moyenne. D'une manière générale, sans limitation à l'exemple de réalisation, un mode de réalisation de l'invention prévoit de réaliser plusieurs déformations sur l'article de verre, de préférence plusieurs déformations similaires, l'écart type de la hauteur ou de la profondeur des saillies 10, respectivement des creux 11 des déformations, étant inférieur à 20 % de la valeur moyenne des hauteurs ou des profondeurs.
Pour atteindre une telle homogénéité de forme, il est avantageux de réduire autant que possible une éventuelle influence réciproque du chauffage lors du façonnage des saillies 10 ou des creux 11. A cet effet, un perfectionnement de l'invention prévoit que lors de la réalisation de plusieurs déformations sur un article de verre, on réalise temporellement entre le façonnage de deux déformations directement voisines ou les plus proches l'une de l'autre, au moins une déformation qui n'est pas immédiatement voisine des deux déformations. Il est également possible de respecter un intervalle de temps d'au moins 5 secondes lors de l'irradiation de deux zones partielles, afin de réaliser des déformations directement voisines ou les plus proches l'une de l'autre, intervalle pendant lequel l'irradiation avec le faisceau laser est interrompue. Les figures 13 et 14 montrent des balayages de contour pour plusieurs déformations juxtaposées. Ces déformations en forme de creux sont disposées en deux rangées juxtaposées, comportant chacune trois points. Les deux figures représentent chacune deux balayages de contour qui s'étendent chacun le long de l'une des deux rangées juxtaposées et passent par conséquent respectivement par trois creux 11. Dans l'exemple montré dans la figure 13, les creux 11 ont été façonnés directement les uns à la suite des autres successivement dans le temps. En revanche, dans l'exemple de la figure 14, le laser était coupé pendant une durée de 20 secondes après le façonnage d'un creux 11, et ce n'est qu'ensuite que le creux 11 suivant était réalisé par chauffage de la zone partielle correspondante du verre de départ, au moyen du laser et sous l'action d'une différence de pression. Tandis que dans l'exemple de la figure 13 les profondeurs des creux 11 varient entre 125 .im et 350 i.tm, les profondeurs de l'exemple de la figure 14 varient entre 200 .im et 220 i.tm. Par conséquent, l'espacement dans le temps entre l'irradiation des zones partielles respectives, évoqué ci- dessus, conduit à une homogénéité nettement meilleure des dimensions géométriques des déformations. La figure 15 montre en tant qu'exemple supplémentaire un article de verre 1 en forme de plaque, comportant plusieurs saillies 10 linéaires réalisées conformément à l'invention. Les saillies 10 présentent une longueur de 5 mm et une largeur de 1 mm. Avec une hauteur moyenne de 0,423 mm, l'écart type était seulement de 0,037 mm, correspondant à 8,5 % de la valeur moyenne. Un article de verre 1 de ce type, doté de saillies linéaires haptiques, peut par exemple être utilisé comme bandeau de commande dans des véhicules automobiles. D'une manière générale, l'invention peut être utilisée pour façonner des bandeaux de commande, notamment des bandeaux dotés de touches tactiles en tant qu'éléments d'entrée. Les déformations conformes à l'invention servent alors de repères haptiques. Des bandeaux de ce type peuvent être utilisés dans le domaine automobile, à savoir dans l'habitacle, dans d'autres véhicules et aéronefs, dans des ascenseurs ainsi que sur des terminaux, tels que des distributeurs automatiques de tickets.
Il est possible d'obtenir une grande reproductibilité non seulement par rapport à la hauteur, mais notamment en termes de fidélité de forme. Ainsi, on peut réaliser entre autres des saillies 10 ou des creux 11 en forme de calottes sphériques, dont la surface est très proche d'une forme sphérique. Cela vaut notamment pour des saillies 10, pour la zone centrale incurvée convexe, et pour des creux, pour la zone centrale incurvée concave. La figure 16 montre à titre d'exemple un article de verre 1 comportant un creux 11 de ce type, qui est réalisé comme creux 110 en forme de calotte sphérique. L'article de verre 1 peut notamment être un verre de protection pour l'écran d'un appareil électronique mobile, par exemple d'un téléphone portable ou d'un ordinateur de type tablette. Le creux 10 sert au marquage haptique et optique d'un élément de commande numérique 19 d'un appareil électronique mobile, par exemple d'un bouton de retour à l'accueil pour le guidage par menu. Dans l'exemple représenté, l'élément de commande 19 est disposé sur la face opposée du creux 11. Pour un creux 11 en forme de calotte sphérique, destiné au marquage d'un bouton de retour à l'accueil ou, d'une manière générale, d'un élément de commande numérique, la zone partielle à chauffer peut être chauffée avec des trajectoires concentriques du faisceau laser selon l'exemple montré dans la figure 9. Conformément à un mode de réalisation, pour un diamètre de 11 millimètres et une profondeur de 0,6 millimètres du creux, on a mesuré un écart de moins de 50 .im par rapport à une forme sphérique ou une forme idéalement de calotte sphérique. Conformément à un perfectionnement de l'invention, sans limitation à l'exemple représenté, il est donc prévu un creux 11 ou une saillie 10 qui sont incurvés en forme de calotte sphérique, l'écart par rapport à une surface sphérique idéale étant inférieur à 100 i.tm, de préférence inférieur à 75 i.tm. Cela vaut respectivement pour la partie centrale convexe d'une saillie 10 et de manière correspondante pour la partie concave d'un creux 11. Comme expliqué plus haut, l'invention prévoit que les déformations réalisées présentent une hauteur, respectivement une profondeur, qui ne dépassent pas la largeur de la déformation. La figure 17 montre un exemple avec deux illustrations a), b), qui montrent respectivement des coupes transversales de deux zones de déformation d'un article de verre. Dans ces exemples, on a non seulement façonné des zones chauffées et laissé des zones voisines du verre de départ dans leur position initiale, mais comme dans l'exemple de la figure 2, on a chauffé une zone en forme de cadre et abaissé la zone intérieure entourée par la zone en forme de cadre. Cependant, les caractéristiques et propriétés exposées ci-après en relation avec la zone chauffée et ramollie par le laser s'appliquent également pour le cas où seules des zones chauffées sont façonnées et les zones voisines du verre de départ sont laissées dans leur position d'origine, comme cela est le cas des exemples montrés dans les figures 7, 8, 10, 11, 13, 14, 15 et 17. Dans ces derniers cas, comme dans les exemples représentés, la surface est typiquement bombée au centre de la saillie ou du creux 11. En revanche, dans les exemples montrés dans la figure 17, la zone périphérique de la déformation se raccorde à une portion centrale plane. Dans l'exemple de l'illustration a), on a réalisé un creux dans un verre de départ d'une épaisseur de 0,7 millimètres, 10 qui présente une profondeur de 3,8 millimètres. En raison du façonnage, l'épaisseur de paroi minimale n'est ici plus que de 0,279 millimètre, c'est-à-dire inférieure à un facteur 0,4 du verre de départ. En revanche, le creux 11 de l'exemple de l'illustration b) présente une profondeur de 2 millimètres. L'épaisseur de paroi minimale de la déformation est ici encore de 0,413 millimètres. L'épaisseur de paroi minimale correspond donc à plus de la moitié de la profondeur du creux. D'autre part, la pente de la zone façonnée sur le bord du creux varie également. Pour la déformation plus profonde de l'illustration, l'angle moyen de la zone façonnée par rapport à la normale de surface du verre de départ est de 25°, et dans l'exemple de l'illustration b) il est de 35°. Dans l'exemple montré dans la figure 17, dans lequel la zone centrale non chauffée de la déformation est également façonnée par soulèvement ou abaissement par rapport au verre environnant, la largeur de la déformation dépend également de la largeur de la zone centrale. D'un autre côté, si seule la zone partielle chauffée et ramollie par le laser est déformée, l'épaisseur de paroi dépend non seulement de la profondeur ou de la hauteur de la déformation mais notamment aussi de sa largeur. Si on applique ce principe à la figure 17, un flanc ascendant se raccorderait directement au flanc descendant de droite à gauche. Pour ces déformations conformes à l'invention, il est prévu que la hauteur de la saillie 10 ou la profondeur du creux 11 soit au moins de 0,1 millimètre et au maximum égale à la largeur de la déformation, et que l'épaisseur de paroi minimale de la déformation corresponde au moins à 0,5 fois l'épaisseur de l'article de verre 1 en forme de plaque. Dans le cas de saillies 10 et de creux 11 en forme de surfaces circulaires ou de points, tels qu'ils sont montrés dans les exemples des figures 7, 8, 13, 14 et 16, il est préférable que la hauteur ou la profondeur de la saillie, respectivement du creux, soit au maximum égale à la moitié du diamètre de la déformation, afin d'obtenir une stabilité élevée. Ainsi, dans l'exemple montré dans la figure 8, la largeur de la saillie 10, c'est-à-dire ici le diamètre, mesurée en tant qu'espacement des points à partir desquels les coordonnées de hauteur augmentent, est d'environ 15 mm. La hauteur est d'environ 0,55 millimètres. Ainsi, la hauteur est sensiblement plus faible que la moitié du diamètre (7,5 mm). Dans l'exemple de la figure 14, la moitié du diamètre des creux 11 est d'environ 0,75 millimètres. La profondeur est de 0,2 millimètre.
De ce fait, les creux sont plus bas d'un facteur 0,266 que la moitié du diamètre. Ce rapport se situe également en dessous de la limite d'un facteur 0,5, prévue conformément à l'invention. En relation avec la figure 16, on a cité en outre un exemple de réalisation d'un creux en forme de calotte sphérique, avec un diamètre de 11 millimètres et une profondeur de 0,6 millimètre du creux. Par conséquent, le rapport entre la profondeur et la moitié du diamètre est ici de 0,11 et donc également inférieur à la limite supérieure prévue de 0,5. Un article de verre 1, tel qu'il est représenté dans la figure 17, notamment dans l'image b), peut être utilisé de manière particulièrement avantageuse comme verre de protection d'un affichage optique, notamment tactile, par exemple un écran pour un appareil électronique mobile, tel qu'un téléphone portable ou des ordinateurs de type tablette. Un article de verre réalisé de façon appropriée peut être utilisé également pour des affichages optiques de terminaux, par exemple de distributeurs automatiques de tickets, et pour des affichages optiques dans des bandeaux de commande, par exemple dans des véhicules. Ici, il est possible d'abaisser notamment la zone d'affichage par rapport au bord. La zone centrale abaissée de l'article de verre, située dans la figure 17 à gauche de la zone façonnée, recouvrirait donc l'écran d'un tel appareil électronique, de préférence d'un appareil électronique mobile. Cela présente l'avantage particulier que dans la région de l'affichage optique, l'écran d'affichage est mieux protégé contre des rayures, par exemple lorsque l'appareil est posé avec le verre de protection vers le bas. La figure 18 montre un exemple de réalisation d'un tel appareil 40 électronique mobile, se présentant sous la forme d'un téléphone portable 41. Le téléphone portable 41 présente un affichage 43 optique tactile qui est recouvert par un verre de protection 100, sous la forme d'un article de verre 1 en forme de plaque conforme à l'invention. Le verre de protection 100 comporte un creux 11 qui est réalisé comme creux 111 en forme de cuvette à fond 112 plat. Ce fond 112 recouvre l'affichage 43. Le creux 11 est réalisé par le fait qu'une zone annulaire est chauffée et ramollie avec un laser, et la zone entourée par la zone annulaire est relevée ou abaissée par rapport aux zones environnantes du verre de départ, par application d'une force. Comme décrit plus haut, cette force est de préférence produite par une différence de pression de gaz entre les deux faces du verre de départ. D'autre part, il est préférable que le façonnage soit réalisé sous l'action d'une force constante, c'est-à-dire notamment sous l'action d'une différence de pression constante. En plus, le verre de protection 100 peut également présenter un creux 110 en forme de calotte sphérique, tel qu'il est montré dans la figure 16 et décrit en référence à celle-ci, qui marque sous une forme haptique la position d'un élément de commande numérique, notamment d'un bouton de retour à l'accueil. La profondeur du creux 111 n'est ici de préférence pas mise en relation avec sa largeur, car la largeur dépend dans une large mesure de la largeur de la zone centrale 112 plane qui n'influence toutefois pas l'épaisseur de verre sur le bord de la déformation. Or, comme le montre bien la figure 17, l'épaisseur de verre minimale dépend également du rapport entre la profondeur du creux et l'épaisseur du verre de départ. Afin de garantir une bonne stabilité, il est de préférence prévu que la profondeur du creux 111 soit inférieure à 4,5 fois l'épaisseur du verre de protection. En comparaison, le rapport est de 5,4 dans l'exemple montré dans l'image a), tandis que dans l'exemple de l'image b) le rapport épaisseur de verre -profondeur n'est que de 2,86, de sorte qu'une bonne stabilité mécanique est garantie. D'un autre côté, pour obtenir une bonne protection contre les rayures de la zone centrale 112, la profondeur du creux est au moins de 0,1 millimètre. Comme dans les autres modes de réalisation de l'invention, compte tenu du procédé de façonnage conforme à l'invention, le bord du creux présente une courbure convexe qui se raccorde plus vers l'intérieur à une courbure concave, laquelle se raccorde de préférence au fond plat du creux. Par conséquent, l'invention porte d'une manière générale, sans limitation aux exemples de réalisation spécifiques, également sur un verre de protection 100 en forme de plaque pour un affichage 43 optique, notamment tactile, de préférence un affichage optique, notamment tactile, d'un appareil 40 électronique mobile, ainsi que sur un appareil 40 électronique, de préférence mobile, équipé du verre de protection 100, le verre de protection 100 présentant un creux 111 en forme de cuvette, le creux 111 présentant un fond 112 plat pour recouvrir l'affichage, et le creux 111 ayant une profondeur d'au moins 0,1 millimètre et au maximum une profondeur correspondant à quatre fois et demie l'épaisseur du verre de protection, et la zone de bord du creux 111 étant incurvée sous une forme convexe, et la courbure convexe se raccordant à une courbure concave vers l'intérieur, en direction du fond 112 plat. La courbure de la zone de bord dont la surface est polie au feu a pour effet que cette zone est moins sensible aux chocs et aux rayures, et elle améliore la stabilité mécanique. En relation avec le creux 111, on crée ainsi un affichage qui n'est pas sensible notamment aux rayures et aux chocs. D'autre part, le verre de protection peut également comporter des structures haptiques conformes à l'invention, par exemple sous la forme du bouton de retour à l'accueil, représenté dans la figure 18, ou d'autres structures haptiques, par exemple sous la forme de saillies 16 linéaires. La forme de la saillie ou du creux, avec des zones incurvées convexes et concaves se raccordant l'une à l'autre, qui est réalisée selon le procédé conforme à l'invention, est particulièrement avantageuse aussi en ce qui concerne une précontrainte chimique. Les surfaces arrondies ont pour effet une évolution plus uniforme des contraintes de compression produites avec la précontrainte chimique, et réduisent le risque de détériorations qui s'étendraient plus profondément que les zones de contrainte de compression et feraient diminuer fortement la résistance. Cela concerne non seulement l'exemple spécifique d'un creux en forme de cuvette dans un verre de protection d'un affichage optique, tel que montré dans la figure 18, mais tous les modes de réalisation de l'invention décrits ici. Par conséquent, il est prévu d'une manière générale, conformément à un mode de réalisation de l'invention, que l'article de verre 1 conforme à l'invention puisse être mis sous précontrainte chimique. A cet effet, la précontrainte chimique est effectuée notamment après la réalisation du façonnage.
Il est évident pour l'homme du métier que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés, mais qu'elle peut être modifiée de nombreuses manières, en particulier en combinant les caractéristiques des différents exemples de réalisation. Ainsi, on peut utiliser une variation de la puissance laser, montrée dans la figure 9, également pour l'exemple de réalisation de la figure 12, comportant un verre de départ chauffé sous une forme annulaire, et inversement, une variation de la densité des trajectoires 30 peut être utilisée pour produire la distribution de viscosité souhaitée pour un creux circulaire, notamment en forme de calotte sphérique selon la figure 9. Les creux conformes à l'invention à surface incurvée continue peuvent aussi être combinés par exemple avec des parties abaissées en forme de cuvettes selon les figures 2 et 3 ou 18. D'autre part, lors de l'utilisation de verres appropriés, les articles de verre conformes à l'invention peuvent également être céramisés et donc façonnés pour obtenir des articles vitrocéramiques correspondants. Concernant la géométrie et l'état de surface, ces articles vitrocéramiques présentent de manière correspondante toutes les caractéristiques des articles de verre décrits ici. Par conséquent, un perfectionnement de l'invention concerne également un article en vitrocéramique pouvant être obtenu par céramisation d'un article de verre conforme à l'invention.
Liste des références 1 Verre plat façonné (article de verre façonné de géométrie prédéterminée) 2 Zone à viscosité moyenne (107 à 1013 dPas) 3 Zone à viscosité faible (104 à 108 dPas) 4 Zone à viscosité moyenne (107 à 1013 dPas) 5 Viscosité en flexion (107 à 1012 dPas) 6 Transition de la viscosité faible à la viscosité en flexion 7 Appui (support) 8 Zone à viscosité élevée (>1012 dPas) 10 Saillie 11 Creux 12 Caractères braille 14 Zone de commande 16 Saillie linéaire 17 Creux linéaire 18 Capteur 19 Elément de commande numérique 20 Creux périphérique 30 Trajectoire de faisceau laser 40 Appareil électronique mobile 41 Téléphone portable 110 Creux en forme de calotte sphérique 111 Creux en forme de cuvette à fond plat 112 Fond de 111 A-A Ligne de coupe B, C Zones de transition entre des points de flexion

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication sans moule d'un article en verre façonné de géométrie prédéterminée, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - préparation d'un verre de départ, - maintien du verre de départ, - chauffage d'une zone partielle du verre de départ, de manière à obtenir dans cette zone partielle une distribution de viscosité spatiale prédéterminée du verre de départ comprise entre 109 à 104 dPas, en particulier entre 108 et 104, et de manière à ne pas passer en dessous d'une viscosité de 1013 dPas du verre de départ aux endroits où le verre de départ est maintenu, le chauffage étant effectué par au moins un faisceau laser, et - façonnage du verre de départ chauffé, sous l'action d'une force externe prédéterminée, jusqu'à ce que la géométrie prédéterminée de l'article de verre soit atteinte, de sorte que la zone partielle est relevée ou abaissée par rapport aux zones environnantes et on obtient ainsi une saillie (10) ou un creux (11) local(e).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle une distribution de viscosité prédéterminée, par le fait que la puissance laser diminue depuis le bord jusqu'au centre de la zone partielle.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on chauffe une zone partielle du verre de départ, dont la surface constitue une zone à topologie en forme d'étoile, de préférence convexe, cette zone partielle chauffée étant façonnée et les zones voisines conservant leur position par rapport à la surface du verre de départ.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un verre plat en tant que verre de départ.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise un verre sodocalcique, un verre borosilicate ou un verre aluminosilicate en tant que verre de départ.
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on préchauffe le verre de départ, le préchauffage s'effectuant au moins dans une région qui englobe la zone du verre de départ devant être chauffée pour produire la déformation, le chauffage étant effectué de préférence jusqu'à une température d'au moins 300 °C mais restant inférieur à la température du point de ramollissement auquel le verre atteint une viscosité de 107'6dPa s.
  7. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone partielle est balayée avec une fréquence d'au moins 2 Hz du faisceau laser.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise plusieurs déformations sur un article de verre, sachant que - l'on réalise temporellement entre le façonnage de deux déformations immédiatement voisines, au moins une déformation qui n'est pas immédiatement voisine des deux déformations, ou sachant que - pour réaliser des déformations immédiatement voisines, on respecte un intervalle de temps d'au moins 5 secondes lors de l'irradiation de deux zones partielles, intervalle pendant lequel l'irradiation avec le faisceau laser est interrompue.
  9. 9. Utilisation de l'article de verre fabriqué d'après un procédé selon l'une des revendications précédentes, - pour des appareils électroniques, notamment en tant que partie d'un boîtier ou d'un écran - en vue de réaliser des braille sur des articles de verre, ou - pour des bandeaux de commande, notamment bandeaux de commande dotés de touches tactiles, ou - pour créer une saillie (16) ou un creux (17) destinés à marquer un curseur, ou - pour créer un creux destiné à marquer un élément de commande de commutation, notamment à marquer une touche de réglage numérique, en particulier un bouton de retour à l'accueil. caractères pour des linéaires,
  10. 10. Article de verre façonné, pouvant être fabriqué notamment avec un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, qui présente une forme de base en forme de plaque ainsi qu'une déformation locale sous la forme d'une partie façonnée qui constitue une saillie (10) sur un côté et un creux (11) sur le côté opposé, la surface de la partie façonnée présentant une zone à courbure convexe qui se raccorde à une zone à courbure concave, la hauteur de la saillie (10) ou la profondeur du creux (11) étant au moins de 0,1 millimètre et étant au maximum aussi grande que la largeur de la déformation, et l'épaisseur de paroi minimale de la déformation étant au moins égale à 0,5 fois l'épaisseur de l'article de verre (1) en forme de plaque.
  11. 11. Article de verre selon la revendication 10, doté d'une partie façonnée comportant un creux (11) ou une saillie (10) qui est incurvée en forme de calotte sphérique, l'écart par rapport à une surface sphérique idéale étant inférieur à 100 i.tm, de préférence inférieur à 75
  12. 12. Article de verre, en particulier selon l'une des revendications 10 et 11, se présentant sous la forme d'un verre de protection (100) en forme de plaque pour un affichage optique (43), notamment tactile, de préférence d'un appareil (40) électronique mobile, le verre de protection (100) présentant un creux (111) en forme de cuvette, le creux (111) ayant un fond (112) plat pour recouvrir l'affichage, et le creux (111) ayant une profondeur d'au moins 0,1 millimètre et au maximum une profondeur égale à quatre fois et demie l'épaisseur du verre de protection, et la zone de bord du creux (111) étant incurvée sous une forme convexe, et la courbure convexe se raccordant vers l'intérieur à une courbure concave, en direction du fond (112) plat.
FR1557384A 2014-07-31 2015-07-31 Procede de fabrication sans moule d'un article de verre faconne de geometrie predeterminee, utilisation d'un article de verre fabrique conformement a ce procede et article de verre faconne Active FR3024446B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014110920.1A DE102014110920C5 (de) 2014-07-31 2014-07-31 Geformter Glasartikel mit vorbestimmter Geometrie
DE102014110920.1 2014-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3024446A1 true FR3024446A1 (fr) 2016-02-05
FR3024446B1 FR3024446B1 (fr) 2019-12-13

Family

ID=55079364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1557384A Active FR3024446B1 (fr) 2014-07-31 2015-07-31 Procede de fabrication sans moule d'un article de verre faconne de geometrie predeterminee, utilisation d'un article de verre fabrique conformement a ce procede et article de verre faconne

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10023489B2 (fr)
JP (1) JP6324353B2 (fr)
CN (1) CN105314826B (fr)
DE (1) DE102014110920C5 (fr)
FR (1) FR3024446B1 (fr)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2754524B1 (fr) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Procédé et dispositif destinés au traitement basé sur laser de substrats plats, galette ou élément en verre, utilisant un faisceau laser en ligne
EP2781296B1 (fr) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Dispositif et procédé de découpe de contours à partir de substrats plats au moyen d'un laser
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
KR20160100332A (ko) * 2013-12-17 2016-08-23 코닝 인코포레이티드 3-d 유리 성형
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
KR102445217B1 (ko) 2014-07-08 2022-09-20 코닝 인코포레이티드 재료를 레이저 가공하는 방법 및 장치
KR102331876B1 (ko) * 2014-07-10 2021-11-29 코닝 인코포레이티드 냉간 성형된 유리 아플리케
CN107073642B (zh) 2014-07-14 2020-07-28 康宁股份有限公司 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法
EP3274306B1 (fr) 2015-03-24 2021-04-14 Corning Incorporated Découpe au laser de compositions de verre d'affichage
DE102016207233A1 (de) * 2016-04-28 2017-11-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum lokalen Umformen einer glatten Oberfläche eines aus Glas oder einer Glaskeramik gefertigten Substrates sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Bedienelement
US10730783B2 (en) 2016-09-30 2020-08-04 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
JP7066701B2 (ja) 2016-10-24 2022-05-13 コーニング インコーポレイテッド シート状ガラス基体のレーザに基づく加工のための基体処理ステーション
DE202017100030U1 (de) * 2017-01-05 2018-04-13 L Gbr ( vertretungsberechtigter Gesellschafter: André Schelbach, 32758 Detmold) Dekorplatte für Möbel
EP3600825B1 (fr) * 2017-03-31 2021-06-09 Discma AG Procédé de moulage d'un récipient incorporant des indices de surface et récipient
US11192815B2 (en) * 2017-05-12 2021-12-07 AGC Inc. Method for manufacturing bent substrate and bent substrate
KR102558993B1 (ko) * 2017-05-15 2023-07-24 코닝 인코포레이티드 윤곽 유리 제품 및 그 제조 방법
CN109455906B (zh) * 2017-09-06 2022-12-13 Agc株式会社 3d罩盖玻璃及其成形用模具、及3d罩盖玻璃的制造方法
US11065960B2 (en) 2017-09-13 2021-07-20 Corning Incorporated Curved vehicle displays
CN109678332A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 海纳微加工股份有限公司 玻璃板材3d曲面非接触加工系统及方法
DE102018212796A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Umformen von Glasscheiben
DE202018104880U1 (de) 2018-08-24 2018-09-13 Schott Ag Kochgeräte mit erhöhtem Bedienkomfort, intuitiver Steuerung und verbesserter Nutzersicherheit
DE102018120740A1 (de) 2018-08-24 2019-02-14 Schott Ag Kochgeräte mit erhöhtem Bedienkomfort, intuitiver Steuerung und verbesserter Nutzersicherheit
DE102018217970A1 (de) * 2018-10-19 2020-04-23 Hegla Boraident Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Struktur auf einer Glasscheibe sowie Glastafel mit mindestens einer derartigen Glasscheibe
CN112351960A (zh) 2019-05-28 2021-02-09 法国圣戈班玻璃厂 通过激光器辅助的玻璃弯曲装置和方法

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5257159Y2 (fr) 1972-12-09 1977-12-24
JPS4995246A (fr) 1973-01-17 1974-09-10
FR2344505A1 (fr) 1976-03-18 1977-10-14 Sovirel Procede de fabrication de verre bombe et produit obtenu
US4326872A (en) * 1980-06-30 1982-04-27 Technology Glass Corporation Method for making perforations or depressions in a glass work piece
JPS6321229A (ja) * 1986-07-11 1988-01-28 Nippon Kiden Kogyo Kk ガラス板の屈曲方法及び屈曲装置
FR2622881B1 (fr) 1987-11-06 1993-05-28 Nippon Sheet Glass Co Ltd Procede de fabrication d'objets de verre ayant une surface lisse
TW300879B (fr) 1993-11-10 1997-03-21 Ibm
JP3589486B2 (ja) 1994-06-29 2004-11-17 株式会社町田製作所 マイクロレンズの製造方法
US5776220A (en) * 1994-09-19 1998-07-07 Corning Incorporated Method and apparatus for breaking brittle materials
FR2741357B1 (fr) * 1995-11-22 1998-01-16 Corning Inc Procede de fabrication d'une plaquette de support d'un reseau bidimensionnel de micropuits, notamment pour essais ou cultures biologiques
DE19603974B4 (de) 1996-01-26 2004-05-19 Udo Prof. Dr.-Ing. Hellwig Verfahren zum Verformen von Körpern und Materialbahnen
JPH1097715A (ja) 1996-07-31 1998-04-14 Asahi Komagu Kk 磁気記録媒体用基板および磁気記録媒体
MY120533A (en) * 1997-04-14 2005-11-30 Schott Ag Method and apparatus for cutting through a flat workpiece made of brittle material, especially glass.
US6196026B1 (en) * 1998-03-18 2001-03-06 Corning Incorporated Method of making a glass array plate with closure
US6664503B1 (en) 1999-09-07 2003-12-16 Asahi Glass Company, Ltd. Method for manufacturing a magnetic disk
US6391213B1 (en) 1999-09-07 2002-05-21 Komag, Inc. Texturing of a landing zone on glass-based substrates by a chemical etching process
DE10039027C1 (de) * 2000-08-10 2002-01-17 Schott Glas Verfahren zur Herstellung gebogener Glaskeramikplatten durch Biegen der zu keramisierenden Grünglasplatten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10110357C2 (de) 2001-03-03 2003-02-27 Schott Glas Verfahren zum partiellen Umformen von Flachglas oder vergleichbaren Glaskereamikteilen und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
DE10147648B4 (de) 2001-09-27 2007-08-23 Berliner Glas Kgaa Verfahren zur Ausbildung von Durchbrüchen in einer Glasscheibe.
JP2003307602A (ja) 2002-04-18 2003-10-31 Nippon Sheet Glass Co Ltd 平板レンズおよび平板レンズアレイの製造方法
US9024884B2 (en) 2003-09-02 2015-05-05 Apple Inc. Touch-sensitive electronic apparatus for media applications, and methods therefor
DE10344441A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-04 Schott Ag Verfahren zum Herstellen von gewalzten Glas- oder Glaskeramikplatten mit partiell umgeformten Teil-Bereichen
EP1678091B1 (fr) 2003-10-28 2011-09-28 Schott AG Procede pour produire une piece moulee en verre comprenant au moins une partie pliee
DE10351718A1 (de) 2003-10-31 2005-06-16 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer genoppten Platte aus einem Glas oder einer Glaskeramik, damit hergestellte Platte und hierzu eingesetztes Werkzeug
JP3909497B2 (ja) * 2004-03-19 2007-04-25 元延 深瀬 防犯・防虫用金網入り通風板ガラス等の戸窓板。
DE102005060907B4 (de) 2005-12-16 2007-09-13 Berliner Glas Kgaa Herbert Kubatz Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung einer Glasscheibe mit definierten Ausbuchtungen und Werkzeugform zur Verwendung in einem solchen Verfahren
DE102007012146B4 (de) 2007-03-12 2012-11-29 Lzh Laserzentrum Hannover E.V. Vorrichtung und Verfahren zur Umformung von Bauteilen aus unter Wärmeeinfluß verformbaren Materialien, insbesondere aus Glas
DE102008048907A1 (de) 2008-09-26 2010-04-01 Zwiesel Kristallglas Ag Verfahren zum Erzeugen von erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen
PT2108625E (pt) * 2008-04-09 2013-04-08 Zwiesel Kristallglas Ag Processo para a produção de estruturas em relevo ou embutidas em corpos ocos, de um modo preferido em vidro
US9010153B2 (en) 2008-07-02 2015-04-21 Corning Incorporated Method of making shaped glass articles
JP2011529406A (ja) * 2008-07-31 2011-12-08 メイ エス.アール.エル. 眼鏡フレームを製造するための方法および装置、ならびにそれを用いて作製される眼鏡フレーム
US8051679B2 (en) * 2008-09-29 2011-11-08 Corning Incorporated Laser separation of glass sheets
US8821999B2 (en) 2008-11-05 2014-09-02 Corning Incorporated Vacuum-insulated glass windows with glass-bump spacers
JP5746641B2 (ja) * 2009-02-27 2015-07-08 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボン上の領域を成形する方法
AT508357B1 (de) 2009-06-29 2011-01-15 Trumpf Maschinen Austria Gmbh Verfahren und vorrichtung zum laserunterstützten biegen von werkstücken
JP2011102230A (ja) * 2009-10-13 2011-05-26 Canon Inc 脆性材料の切り欠き加工方法、切り欠きを有する部材の製造方法、及び、表示装置の製造方法
DE102010020439A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Schott Ag Verfahren zur Herstellung geformter Glasartikel und Verwendung der verfahrensgemäß hergestellten Glasartikel
US20120098959A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Glasstech, Inc. Method and apparatus for measuring transmitted optical distortion in glass sheets
JP5605176B2 (ja) 2010-11-10 2014-10-15 旭硝子株式会社 フラットパネルディスプレイ用カバーガラス及びその製造方法
EP2457881B1 (fr) * 2010-11-30 2019-05-08 Corning Incorporated Procédé et appareil pour plier une feuille de matériau pour obtenir un article formé
DE102011050628A1 (de) 2011-05-24 2012-11-29 Get Glass Engineering Gmbh Verfahren und Anordnung zum komplexen Biegen von Flachglas
JP5847464B2 (ja) * 2011-07-07 2016-01-20 興亜硝子株式会社 管状火炎バーナ及びガラス加工方法
KR102044359B1 (ko) 2011-10-10 2019-11-13 코닝 인코포레이티드 얇은 유리 시트를 충분하게 절곡하는 장치 및 방법
JP2012076997A (ja) * 2012-01-24 2012-04-19 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス物品
US9346710B2 (en) 2012-05-29 2016-05-24 Corning Incorporated Sheet glass product fabrication with growth-limited glass bump spacers
US20140009429A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 Chimei Innolux Corporation Method of producing capacitive coplanar touch panel devices with laser ablation
EP2719670B1 (fr) * 2012-10-12 2019-08-14 Corning Incorporated Procédés pour former du verre elliptique et des ébauches de miroir à coque sphérique
DE102012020609B4 (de) 2012-10-19 2014-11-27 Audi Ag Bedienelement für einen Kraftwagen sowie Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements
DE102014200921A1 (de) 2013-02-05 2014-08-07 Schott Ag Verfahren zur formfreien Herstellung eines geformten Glasartikels mit vorbestimmter Geometrie, Verwendung eines verfahrensgemäß hergestellten Glasartikels und geformter Glasartikel
US9470641B1 (en) * 2015-06-26 2016-10-18 Glasstech, Inc. System and method for measuring reflected optical distortion in contoured glass sheets

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014110920A1 (de) 2016-02-04
CN105314826A (zh) 2016-02-10
DE102014110920C5 (de) 2023-08-03
US20160031737A1 (en) 2016-02-04
US10023489B2 (en) 2018-07-17
CN105314826B (zh) 2018-12-21
JP6324353B2 (ja) 2018-05-16
FR3024446B1 (fr) 2019-12-13
JP2016040221A (ja) 2016-03-24
DE102014110920B4 (de) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3024446A1 (fr) Procede de fabrication sans moule d&#39;un article de verre faconne de geometrie predeterminee, utilisation d&#39;un article de verre fabrique conformement a ce procede et article de verre faconne
EP3759529B1 (fr) Utilisation de lasers pour réduire la réflexion de solides transparents, revêtements et dispositifs utilisant des solides transparents
FR2707283A1 (fr) Procédé et dispositif de formage de plaques de verre et application de ce procédé à l&#39;obtention de vitrages de formes complexes.
FR2777559A1 (fr) Fabrication de plaques vitroceramiques a ouverture(s) au pourtour deforme ; plaques vitroceramiques deformees
FR3009833A1 (fr) Procede d&#39;obtention d&#39;un substrat muni d&#39;un revetement comprenant une couche mince metallique discontinue
EP1968801B1 (fr) Procede de marquage d&#39;une face d&#39;un substrat de type verrier, un tel substrat et moyen de marquage pour le procede
US20160154144A1 (en) Optics with Built-In Anti-Reflective Sub-Wavelength Structures
Huang et al. Fabrication of a double-sided micro-lens array by a glass molding technique
Delgado et al. Fabrication of microlens arrays on soda-lime glass using a laser direct-write technique and a thermal treatment assisted by a CO2 laser
TW201412652A (zh) 以限制生長的玻璃凸塊間隔墊製造片狀玻璃製品
TW201437158A (zh) 具有預定形狀的模製玻璃製品之自由成型製造方法,及依照所述方法製造及成型的玻璃製品之用途
EP3439849B1 (fr) Procede de chauffe preferentielle d&#39;un corps creux comportant une etape de marquage
Kostyuk et al. Microlens array fabrication on fused silica influenced by NIR laser
EP1554224B1 (fr) Procede et machine d&#39;obtention de feuilles de verre bombees dissymetriques
US9459381B2 (en) Batch fabrication method of three-dimensional photonic microstructures
CN102246070A (zh) 光学上平滑光导的制作
WO2003086019A1 (fr) Plaques vitroceramiques, leur procede de fabrication et tables de cuisson equipees de ces plaques
WO2012049433A1 (fr) Procede de bombage et support de trempe thermique
JP2003519072A (ja) 基体への微小凹形状の形成方法ならびにこの方法を使用した光学素子の製造
US11780769B2 (en) Methods and apparatus for forming shaped articles, shaped articles, methods for manufacturing liquid lenses, and liquid lenses
Han et al. Direct replication of a glass micro Fresnel zone plate array by laser irradiation using an infrared transmissive mold
BE1019471A3 (fr) Procede d&#39;elaboration de formes de vitrages.
EP3930955A1 (fr) Dispositif d&#39;impression en trois dimensions d&#39;un objet en verre de petite taille
FR2670775A1 (fr) Procede et dispositif d&#39;obtention de feuilles de verre bombees.
EP3891106B1 (fr) Article vitrocéramique à texturation de surface et procédé de fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9