FR3032899A1 - Dispositif de decoupe par fil comportant un systeme de lubrification par aspersion du fil et un systeme de nettoyage par aspersion du fil - Google Patents

Dispositif de decoupe par fil comportant un systeme de lubrification par aspersion du fil et un systeme de nettoyage par aspersion du fil Download PDF

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Abstract

L'objet principal de l'invention est un dispositif (1) de découpe par fil (2) à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper (3), comportant des premier (5a) et deuxième (5b) organes rotatifs et un ensemble de lubrification et de nettoyage (7) comprenant au moins un système de lubrification par aspersion (7a) pourvu de moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a), disposé en amont de ladite au moins une pièce à découper (3), et au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) pourvu de moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b), disposé en aval de ladite au moins une pièce (3), le fil (2) étant aspergé en continu lors de son entraînement en rotation. Les moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) sont configurés pour former un film de lubrification (9) englobant le fil, dont l'épaisseur est supérieure au diamètre total du fil (2).

Description

1 DISPOSITIF DE DÉCOUPE PAR FIL COMPORTANT UN SYSTÈME DE LUBRIFICATION PAR ASPERSION DU FIL ET UN SYSTÈME DE NETTOYAGE PAR ASPERSION DU FIL DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs de découpe ou sciage par fil à abrasifs liés, notamment par fil diamanté, c'est-à-dire comprenant des grains d'abrasif, notamment des diamants, fixés sur la surface du ou des fils. Elle concerne particulièrement le domaine des techniques de lubrification et de nettoyage mises en oeuvre pour de tels dispositifs. L'invention trouve des applications dans de nombreux domaines de l'industrie, et par exemple dans l'industrie des composants électroniques, des ferrites, des quartz et/ou des silices, par exemple lors de l'obtention en tranches fines de substrats (appelés « galettes » ou plus généralement « wafers » en anglais) de matériaux tels que les matériaux semi-conducteurs, par exemple le silicium cristallin utilisé notamment pour la fabrication de cellules photovoltaïques, la découpe du saphir, de la pierre ou du carbure de silicium, voire d'autres matériaux durs et fragiles. L'invention propose ainsi un dispositif de découpe par fil comportant un ensemble de lubrification et de nettoyage du fil avec au moins un système de lubrification par aspersion du fil et un système de nettoyage par aspersion du fil, ainsi qu'un procédé de découpe par fil associé. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les dispositifs de découpe par fil (ou scies à fil) comportent classiquement un ou plusieurs fils de découpe, présent(s) sous forme libre ou sous forme d'enroulement(s).
Le plus souvent, ils comportent un fil formant une pluralité d'enroulements autour d'organes rotatifs définissant ainsi une nappe de brins du fil, ces brins étant sensiblement parallèles entre eux, la nappe de brins du fil étant encore plus simplement désignée par la suite par l'expression « nappe de fil », fil étant au singulier. Cette nappe de fil est alors 3032899 2 susceptible de se déplacer selon un mouvement continu ou alternatif en appui contre une pièce à découper en plusieurs tranches définissant ainsi une zone de découpe. La zone de découpe peut être constituée d'un ensemble de poulies ou cylindres placés parallèlement. Ces cylindres appelés « guide-fils » peuvent être gravés avec une pluralité 5 de gorges définissant l'intervalle entre les brins du fil, autrement dit l'épaisseur des tranches à découper. La pièce à découper peut être fixée sur une table support qui se déplace perpendiculairement à la nappe de fil. La vitesse de déplacement définie la vitesse de coupe. Le renouvellement du fil, ainsi que le contrôle de la tension, peuvent se faire dans une partie définissant une zone de gestion du fil, située en dehors de la zone de 10 découpe proprement dite. La découpe de la pièce est rendue possible par les phénomènes d'abrasion provoqués entre le fil et la pièce à découper, éventuellement assistés par l'action d'un élément tiers. Ainsi, comme expliqué plus en détails par la suite, l'agent qui régit la découpe par fil peut par exemple être constitué par un abrasif fixé sur le fil (ou lié au fil), 15 ou un abrasif libre amené par barbotage. Le fil n'agit que comme transporteur. De plus, lors de la découpe par fil, un lubrifiant sous forme fluidique est généralement utilisé tel que par exemple de l'eau, de l'eau mélangée à un additif, du polyéthylène glycol (PEG), voire un gel, entre autres. Bien que cela ne soit aucunement limitatif, l'invention est tout 20 particulièrement concernée par la découpe du silicium cristallin pour des applications dans le domaine du photovoltaïque. Dans ce contexte, des dispositifs de découpe par fil peuvent être utilisés dans toutes les étapes de découpe du silicium mises en oeuvre pour passer du stade de simples lingots au stade de la formation de substrats (ou « wafers » en anglais), destinés à la fabrication des cellules photovoltaïques. Ainsi, plus précisément, 25 ces étapes comprennent successivement : i) l'étape de briquetage (encore appelée « squaring » en anglais) qui correspond à la découpe des lingots en briques de section normalisée ; ii) l'étape d'éboutage (encore appelée « cropping » en anglais) qui consiste à ôter les parties supérieure et inférieure de chaque brique qui contiennent des précipités 3032899 3 d'impuretés dues à la cristallisation, et qui sont indésirables pour les étapes de fabrication ultérieures ; iii) l'étape de découpe (ou encore « wafering » ou « slicing » en anglais) qui permet enfin de former les substrats ou « galettes », à partir des briques tronquées sur 5 leurs parties supérieure et inférieure, présentant une épaisseur variant de 100 à 300 um. On a ainsi illustré en perspective, respectivement en référence aux figures 1A, 1B et 1C, les trois opérations i) de briquetage, ii) d'éboutage et iii) de découpe décrites ci-dessus de la fabrication de substrats en silicium pour la réalisation de cellules photovoltaïques.
10 Ainsi, comme illustré sur la figure 1A, chaque lingot 30 de silicium est tout d'abord découpé de façon matricielle au cours de l'étape i) de briquetage par les brins 10 du fil de découpe pour l'obtention d'une pluralité de briques 31. Puis, au cours de l'étape ii) d'éboutage illustrée sur la figure 1B, chaque brique 31 est découpée sur ses parties inférieure et supérieure pour éliminer les impuretés 15 issues de la cristallisation. Enfin, comme illustré sur la figure 1C, l'étape iii) de découpe permet l'obtention d'une pluralité de tranches de substrats 32 à partir de chaque brique 31. Il est par ailleurs à noter que les deux premières étapes i) de briquetage et ii) d'éboutage peuvent, le cas échéant, être effectuées sans découpe filaire, et alors 20 généralement à l'aide d'une meule diamantée. Par ailleurs, en fonction du mode d'abrasion mis en jeu, la découpe filaire peut être divisée en deux catégories principales décrites ci-après. Un premier type de découpe filaire est en effet constitué par la découpe à abrasifs libres. Dans ce premier type de découpe filaire, des grains d'abrasif, 25 généralement du carbure de silicium, sont incorporés à une solution spécifique, contenant par exemple du polyéthylène glycol (PEG), formant un liquide de coupe (connu sous l'appellation « slurry » en anglais). Ce liquide de coupe est alors déversé entre deux solides glissant l'un contre l'autre, en l'occurrence le fil de découpe sur la pièce à découper. Les grains d'abrasif sont mis en mouvement grâce au glissement des deux corps l'un contre l'autre, et abrasent ainsi la matière par de multiples micro-indentations 3032899 4 provoquées par le roulement des particules abrasives sur la pièce à découper. Ce premier type de découpe filaire correspond donc à un cas d'abrasion dit « à trois corps », constitués par le fil, les grains abrasifs et la pièce à découper. Un deuxième type de découpe filaire est par ailleurs constitué par la découpe 5 à abrasifs liés. Dans ce deuxième type de découpe filaire, des grains d'abrasif, généralement des diamants (d'où l'appellation courant de « découpe par fil diamanté »), sont fixés sur la surface du fil et viennent alors rayer le matériau de la pièce à découper. Ce deuxième type de découpe filaire correspond donc à un cas d'abrasion dit « à deux corps », constitués par le fil abrasif et la pièce à découper.
10 Ce deuxième type de découpe filaire, désigné dans toute la description par l'expression « découpe par fil à abrasifs liés » ou encore « découpe par fil diamanté » lorsque les grains d'abrasif utilisés sont des diamants, est la technique habituellement privilégiée pour la découpe du silicium monocristallin. Elle se retrouve de plus en plus dans le marché de la découpe pour des applications du type photovoltaïque.
15 En effet, la découpe par fil à abrasifs liés présente de nombreux avantages en termes de performance de découpe en comparaison avec la technique de découpe à abrasifs libres décrite précédemment, à savoir notamment : une vitesse de coupe plus élevée, notamment deux à trois fois plus élevée que pour la technique de découpe à abrasifs libres, une simplification des dispositifs de découpe par fil, la possibilité 20 d'intégration de modules de recyclage des résidus de découpe. Comme indiqué par la suite, la présente invention est avantageusement concernée uniquement par cette technique de découpe par fil à abrasifs liés. Par ailleurs, dans le cadre des applications dans le domaine du photovoltaïque, la découpe du silicium représente près de 15 % du coût de production 25 d'un module photovoltaïque, ce qui justifie au moins en partie l'intérêt à optimiser la technique de découpe par fil à abrasifs liés. Lors de la découpe par fil à abrasifs liés, la découpe est généralement réalisée par un mouvement oscillant du fil, consistant en la réalisation d'allers et retours successifs du fil (principe connu également sous l'appellation de « back and forth » en 30 anglais). Plus précisément, ce principe consiste à dérouler le fil dans un sens, puis à le 3032899 5 rembobiner dans l'autre de telle sorte qu'un point donné dudit fil effectue des allers et retours successifs dans la pièce à découper. L'efficacité de la découpe par fil à abrasifs liés repose principalement sur deux aspects : d'une part, la capacité d'abrasion de la matière engendrant la formation de 5 copeaux de matière ; d'autre part, la capacité à extraire la matière ôtée, sous forme de copeaux, de la zone d'usinage pour éviter qu'elle ne gêne le mécanisme d'abrasion. Toutefois, dans le cadre singulier de la découpe par fil à abrasifs liés de matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium cristallin, on cherche à réduire le diamètre du fil utilisé afin de minimiser les pertes de matières engendrées sous la forme 10 de copeaux. Aussi, pour la formation de substrats en « galettes » (ou « wafers » en anglais), le diamètre usuel de l'âme du fil est d'environ 100 iim, tandis que le diamètre total du fil est d'environ 120 iim. Une conséquence néfaste d'une telle réduction du diamètre et de la largeur de découpe de fil est la gêne engendrée pour permettre l'extraction de la matière ôtée 15 sous la forme de copeaux. Ainsi, les copeaux se retrouvent à la fois dans le sillon de découpe du fil et également agglomérés sur le fil. En effet, en raison du confinement dans un espace réduit, les copeaux sont plaqués sur le fil auquel ils adhèrent. De ce fait, lorsque les copeaux, solidaires du fil ou situés dans le sillon de découpe, se retrouvent entre les grains abrasifs, ils empêchent le processus d'enlèvement de matière. Alors, la 20 vitesse de découpe s'en trouve réduite de façon significative, et donc la productivité du dispositif de découpe est également fortement diminuée. De plus, les accumulations de copeaux ou résidus de découpe dans la zone de travail, notamment lorsqu'ils sont sous la forme d'amas, peuvent aussi détériorer l'état de surface de la pièce à découper, en particulier dans le cadre de la réalisation de substrats en « galettes » (du type « wafers » 25 en anglais). Il est ici à noter que de tels inconvénients ne sont pas significatifs dans le cadre de la technique de découpe à abrasifs libres décrite précédemment, car alors le dépôt de copeaux sur le fil est très limité, voire inexistant, du fait d'une absence d'aspérités sur le fil dans lesquelles les copeaux pourraient se loger. Ainsi, dans ce cas, 30 l'impact sur la capacité de coupe est nettement moindre, voire nul.
3032899 6 Afin d'améliorer l'extraction des copeaux lors de la découpe, des systèmes de lubrification et de nettoyage ont été développés. Classiquement, la lubrification est assurée par un système de rampes embarquant des buses d'aspersion. Les buses projettent alors un liquide de coupe permettant de refroidir, d'humidifier, de lubrifier et 5 de nettoyer le fil à abrasifs liés lors de la phase de découpe. Néanmoins, les systèmes actuels de lubrification et de nettoyage ne sont pas suffisamment optimisés, car soit ils consomment trop de produit de nettoyage et de lubrification, à l'origine d'un gâchis en termes financiers et environnementaux, soit à l'inverse, ils ne permettent pas d'en délivrer suffisamment et limitent ainsi la vitesse de coupe, et donc la productivité du 10 dispositif de découpe par fil. En outre, ils ne permettent pas, ou mal, de nettoyer les copeaux générés sous l'action de la coupe et qui ont tendance à venir se fixer sur le fil, et par conséquent ils sont à l'origine d'une limitation du phénomène souhaité d'enlèvement de la matière. EXPOSÉ DE L'INVENTION 15 Par conséquent, il existe un besoin pour proposer une solution optimisée de découpe par fil d'une pièce à découper à l'aide d'un dispositif de découpe par fil à abrasifs liés, notamment en termes de lubrification et de nettoyage du fil lors de la découpe. En particulier, il existe un besoin pour permettre un nettoyage efficace du fil et une évacuation (ou extraction) efficace de la matière ôtée en-dehors du sillon de découpe afin 20 de minimiser autant que possible l'impact sur la vitesse de coupe. De plus, il existe un besoin pour permettre une gestion optimisée de l'utilisation de lubrifiant pour le fil afin d'en limiter la consommation. De tels besoins se font notamment ressentir dans le cadre de la découpe par fil à abrasifs liés de matériaux semi-conducteurs tels que le silicium pour l'obtention de substrats en « galettes » (« wafers » en anglais).
25 L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux besoins mentionnés ci-dessus et aux inconvénients relatifs aux réalisations de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un dispositif de découpe par fil à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper, destinée à être en mouvement par rapport au fil pour en permettre la découpe, comportant au moins un 3032899 7 premier organe rotatif autour d'un premier axe de rotation et un deuxième organe rotatif autour d'un deuxième axe de rotation, lesdits premier et deuxième axes de rotation étant sensiblement parallèles entre eux, lesdits au moins un premier et un deuxième organes rotatifs permettant l'entraînement du fil sensiblement perpendiculairement auxdits 5 premier et deuxième axes de rotation selon au moins un sens de rotation pour la découpe de ladite au moins une pièce à découper, le fil étant en appui contre la surface extérieure de chacun desdits au moins un premier et un deuxième organes rotatifs s'étendant autour de l'axe de rotation correspondant, le dispositif comportant en outre un ensemble de lubrification et de nettoyage du fil comprenant des moyens d'aspersion de fluide de 10 lubrification et de nettoyage sur le fil. De façon avantageuse, l'ensemble de lubrification et de nettoyage comporte au moins un système de lubrification par aspersion du fil comprenant des moyens d'aspersion de fluide de lubrification, disposé en amont de ladite au moins une pièce à découper, et au moins un système de nettoyage par aspersion du fil comprenant des 15 moyens d'aspersion de fluide de nettoyage, disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper, le fil étant aspergé en continu lors de son entraînement en rotation par au moins un système de lubrification par aspersion et au moins un système de nettoyage par aspersion. En outre, avantageusement, les moyens d'aspersion de fluide de lubrification 20 dudit au moins un système de lubrification par aspersion sont configurés pour former un film continu de lubrification englobant le fil, dont l'épaisseur est supérieure au diamètre total du fil à abrasifs liés, correspondant à la plus grande dimension transversale, par rapport audit au moins un sens de rotation, du fil à abrasifs liés comprenant l'âme du fil et les grains d'abrasif fixés dessus.
25 Par le terme « fil », on désigne trois variantes de réalisation de la découpe par fil, à savoir : soit une nappe de plusieurs fils, désignée par l'expression « nappe de fils », comprenant plusieurs fils distincts tous sensiblement parallèles entre eux, chaque fil formant un enroulement autour d'organes rotatifs ; soit un fil unique formant une boucle unique ; soit un fil unique enroulé plusieurs fois pour former une pluralité d'enroulements 30 autour d'organes rotatifs définissant ainsi une nappe de brins du fil, tous sensiblement 3032899 8 parallèles entre eux, cette nappe de brins du fil étant désignée par l'expression « nappe de fil », fil étant au singulier. Le choix dépend alors du type de dispositif de découpe par fil. Par ailleurs, dans toute la description, les termes « amont » et « aval » sont à 5 considérer par rapport au sens de rotation des organes rotatifs permettant l'entraînement du fil pour la découpe de la pièce à découper et définissant la direction de défilement du fil. Autrement dit, les termes « amont » et « aval » sont à considérer par rapport au sens de découpe de la pièce de sorte que « être en amont de la pièce à découper » signifie « être situé avant découpe de la pièce », et que « être en aval de la 10 pièce à découper » signifie « être situé après découpe de la pièce ». Grâce à l'invention, il peut être possible d'améliorer significativement la lubrification et le nettoyage du fil d'un dispositif de découpe par fil à abrasifs liés lors de la phase de découpe d'une pièce, et également d'améliorer l'évacuation de la matière ôtée sous la forme de copeaux lors de la découpe de la pièce. En particulier, l'invention 15 peut permettre de faciliter l'entraînement des copeaux stagnants dans le sillon de découpe hors de celui-ci, ainsi que le détachement des copeaux agglomérés à la surface du fil. En outre, l'invention peut permettre de limiter la consommation du liquide de coupe utilisé pour la lubrification, tout en garantissant un flux de liquide de coupe suffisant pour permettre d'extraire le plus possible de copeaux hors du sillon de découpe.
20 Les performances de découpe, notamment la vitesse de découpe, du dispositif de découpe par fil à abrasifs liés peuvent ainsi être significativement améliorées. De plus, l'état de surface des pièces découpées, en particulier des substrats du type « galettes » (ou « wafers » en anglais), est également nettement amélioré. Le dispositif de découpe par fil selon l'invention peut en outre comporter 25 l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles. De façon avantageuse, ladite au moins une pièce à découper comporte un matériau semi-conducteur, tel que le silicium.
3032899 9 Par ailleurs, le dispositif selon l'invention peut permettre la découpe simultanée d'une ou plusieurs pièces à découper, par exemple de deux pièces à découper, notamment superposées l'une à l'autre. En outre, lesdits au moins un premier organe rotatif et un deuxième organe 5 rotatif se présentent préférentiellement sous la forme d'un cylindre creux formant un « guide-fil » dont la surface extérieure est prévue pour permettre le positionnement et l'entraînement du fil. Les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent en outre être configurés pour projeter au moins un 10 fluide de nettoyage sur le fil à abrasifs liés avec une force d'impact suffisante pour permettre l'enlèvement, au moins partiel, de copeaux de matière de ladite au moins une pièce à découper agglomérés sur la surface du fil tout en empêchant, ou au moins en minimisant, l'endommagement du fil à abrasifs liés. De plus, les moyens d'aspersion de fluide de lubrification dudit au moins un 15 système de lubrification par aspersion peuvent être configurés pour permettre une aspersion de fluide de lubrification à une pression supérieure ou égale à 1 bar et inférieure à 2 bars, notamment sensiblement égale à la pression atmosphérique. Par ailleurs, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent être configurés pour permettre une 20 aspersion de fluide de nettoyage à une pression supérieure ou égale à 2 bars et inférieure à 50 bars, notamment comprise entre 5 et 20 bars. L'épaisseur du film continu de lubrification englobant le fil à abrasifs liés peut être notamment supérieure à 1,1 fois le diamètre total du fil. De plus, cette épaisseur peut être inférieure à 5 fois le diamètre total du fil, notamment inférieure ou égale à 2 25 fois le diamètre total du fil. Par ailleurs, les moyens d'aspersion de fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion sont avantageusement situés en regard du fil dans une zone où le fil est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de lubrification. De cette façon, la formation du film continu de lubrification tout autour du 3032899 10 fil est optimale. En particulier, elle n'est pas gênée par le contact que le fil pourrait avoir avec la surface externe d'un organe rotatif. Ledit au moins un système de lubrification par aspersion est en outre avantageusement disposé immédiatement en amont de ladite au moins une pièce à 5 découper. Par « immédiatement en amont de ladite au moins une pièce à découper », on entend qu'aucun élément, propre au dispositif ou externe au dispositif, n'est au contact du fil entre ledit au moins un système de lubrification et ladite au moins une pièce à découper. En particulier, aucun organe rotatif n'est situé entre ledit au moins un 10 système de lubrification et ladite au moins une pièce à découper. Aussi, entre ledit au moins un système de lubrification et ladite au moins une pièce à découper, le fil ne subit aucun passage dans un guide-fil ou autre élément de guidage. Avantageusement ainsi, ledit au moins un système de lubrification est à proximité immédiate de ladite au moins une pièce à découper. De cette façon, le film continu de lubrification formé autour du fil 15 par ledit au moins un système de lubrification peut conserver son intégrité jusqu'à l'arrivée du fil au niveau de ladite au moins une pièce à découper. De plus, il est à noter que la distance de lubrification entre la zone du fil en regard des moyens d'aspersion de fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion et ladite au moins une pièce à découper peut être comprise 20 entre 0,5 cm et 1 m. De même, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent être situés en regard du fil dans une zone où le fil est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de nettoyage. De cette façon, le nettoyage du fil, en particulier l'enlèvement de copeaux de matière de ladite au 25 moins une pièce à découper présents entre les grains d'abrasif, est optimal. En particulier, les copeaux ne se retrouvent pas coincés dans des gorges de la surface externe d'un organe rotatif si le nettoyage s'effectuait au niveau d'un organe rotatif. Par ailleurs, ledit au moins un système de nettoyage par aspersion peut être disposé immédiatement en aval de ladite au moins une pièce à découper ou disposé en 30 aval de ladite au moins une pièce à découper de telle sorte qu'au moins un élément en 3032899 11 contact avec le fil, notamment un organe rotatif, soit situé entre ladite au moins une pièce à découper et ledit au moins un système de nettoyage par aspersion. Par « immédiatement en aval de ladite au moins une pièce à découper », on entend qu'aucun élément, propre au dispositif ou externe au dispositif, n'est au contact 5 du fil entre ledit au moins un système de nettoyage et ladite au moins une pièce à découper. En particulier, aucun organe rotatif n'est situé entre ledit au moins un système de nettoyage et ladite au moins une pièce à découper. Aussi, entre ledit au moins un système de nettoyage et ladite au moins une pièce à découper, le fil ne subit aucun passage dans un guide-fil ou autre élément de guidage. Avantageusement ainsi, ledit au 10 moins un système de nettoyage est à proximité immédiate de ladite au moins une pièce à découper. Alternativement, au moins un élément, propre au dispositif ou externe au dispositif, est au contact du fil entre ladite au moins une pièce à découper et ledit au moins un système de nettoyage. Autrement dit, ledit au moins un système de nettoyage peut être « déporté » par rapport à ladite au moins une pièce découper, c'est-à-dire situé 15 à n'importe quel endroit le long du pourtour du fil en rotation, pourvu qu'il soit en aval de ladite au moins une pièce à découper, c'est-à-dire qu'il permette le nettoyage après découpe de ladite au moins une pièce à découper. En particulier, ledit au moins un système de nettoyage peut être disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper de telle sorte qu'au moins un, voire deux, voire trois, voire encore quatre, organes rotatifs 20 soient situés entre ledit au moins un système de nettoyage et ladite au moins une pièce à découper. Les moyens d'aspersion de fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion peuvent comporter une ou plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de lubrification et/ou un déversoir continu de fluide de lubrification.
25 Lorsque les moyens d'aspersion de fluide de lubrification comportent une ou plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de lubrification, celles-ci peuvent être disposées en regard du fil à une distance, dite « distance de travail », de l'ordre de quelques centimètres, par exemple comprise entre 1 et 5 cm. Les buses individuelles d'aspersion de fluide de lubrification peuvent produire des jets d'aspersion conjugués, 30 généralement de forme triangulaire ou conique.
3032899 12 Les paramètres de fonctionnement relatifs à de telles buses, en particulier le nombre de buses, l'angle de jet d'aspersion par rapport au fil, l'écart entre les buses et la distance de travail par rapport au fil, peuvent être choisis de sorte à permettre un recouvrement de l'ensemble du fil pour former ledit film continu de lubrification.
5 Lorsque les moyens d'aspersion de fluide de lubrification comportent un déversoir continu de fluide de lubrification, celui-ci peut présenter un débit identique sur toute sa longueur de sorte à épandre un film continu de lubrification autour du fil. Les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent comporter une ou plusieurs buses individuelles 10 d'aspersion de fluide de nettoyage. De façon préférentielle, les buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage sont des buses à jet plat car cela permet d'obtenir un impact important du jet sur le fil puisque l'énergie du jet est alors concentrée sur une surface limitée, favorisant l'enlèvement des copeaux de matière de ladite au moins une pièce à découper.
15 De façon plus générale, les buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage peuvent être des buses à jet plein, et notamment à cône plein, qui privilégient une grande surface d'aspersion, ce qui s'avère par exemple utile lors d'importantes vitesses d'entraînement du fil. De façon moins avantageuse, les buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage peuvent être des buses à cône vide, mais celles-ci ne 20 sont préférentiellement pas des buses à jet ponctuel car alors elles ne permettraient pas de recouvrir suffisamment le fil pour obtenir un nettoyage efficace. Les paramètres de fonctionnement relatifs à de telles buses, en particulier le nombre de buses, l'angle de jet d'aspersion par rapport au fil, l'écart entre les buses et la distance de travail par rapport au fil, peuvent être choisis de sorte à permettre un 25 recouvrement de l'ensemble du fil, notamment pour recouvrir la majeure partie de la largeur du fil ou nappe de fil(s), en particulier au moins 80 % de sa largeur, mieux la totalité de sa largeur. Dans le cas où les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion comportent une unique buse individuelle 30 d'aspersion de fluide de nettoyage, celle-ci peut se présenter sous la forme d'une buse 3032899 13 d'aspersion d'orifice d'aspersion ponctuel classique mais également sous la forme d'une buse d'aspersion d'orifice d'aspersion étendu, notamment sous la forme d'une barre d'aspersion comportant une fente d'aspersion de grande longueur et de faible largeur produisant un rideau de fluide.
5 Par ailleurs, comme indiqué précédemment, la force d'impact du fluide de nettoyage sur le fil doit être suffisante pour permettre l'enlèvement de copeaux de matière de ladite au moins une pièce à découper présents sur le fil. Une telle force d'impact peut être déterminée par l'énergie cinétique et le débit des particules de fluide de nettoyage projetées par les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil, ainsi 10 que par la distance entre les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage et la zone du fil en regard de ces moyens, appelée également « distance de travail ». De façon avantageuse, cette force d'impact ne doit pas excéder le seuil au-delà duquel la projection de fluide de nettoyage endommagerait le fil, et notamment son revêtement constitué de grains d'abrasif et d'un matériau liant.
15 Le choix des paramètres physiques et techniques dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peut ainsi être effectué de sorte à respecter les exigences décrites auparavant. Ainsi, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage peuvent être situés en regard du fil à une distance, dite « distance de travail », suffisamment importante pour 20 projeter le fluide de nettoyage sur l'ensemble du fil sans l'endommager, mais également pas trop importante de sorte à ne pas atteindre le seuil au-delà duquel la force d'impact est trop faible pour pouvoir ôter les copeaux de matière du fil. Ainsi, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent être situés en regard du fil à une distance de travail comprise entre 1 mm et 1 25 m, notamment 5 cm et 30 cm, notamment 5 cm et 10 cm. Par ailleurs, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peuvent comporter une pluralité de buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage. L'angle de travail de chaque buse individuelle d'aspersion de fluide de nettoyage, correspondant à l'angle de jet d'aspersion 3032899 14 de chaque buse individuelle, autrement dit l'angle du cône que forme le jet d'aspersion en sortie de buse, peut être compris entre 5 et 120°, notamment entre 40 et 90°. De façon avantageuse, cet angle de travail est choisi de sorte à permettre un recouvrement de l'ensemble du fil par le fluide de nettoyage.
5 Par ailleurs, le couple formé entre la pression et le débit d'aspersion du fluide de nettoyage peut être ajusté en fonction du jet d'aspersion souhaité, en tenant compte de la section du ou des orifices d'aspersion des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion. En particulier, le débit d'aspersion du fluide de nettoyage peut être très 10 variable, étant préférentiellement supérieur, de l'ordre de deux ordres de grandeur, dans le cas où le fluide de nettoyage est un gaz de nettoyage que lorsque le fluide de nettoyage est un liquide de nettoyage. Ainsi, dans le cas d'un liquide de nettoyage, le débit d'aspersion peut par exemple être compris entre 0,2 L/min et 5 L/min. En revanche, dans le cas d'un gaz de 15 nettoyage, le débit d'aspersion peut être nettement supérieur à 5 L/min et notamment inférieur à 300 L/min, par exemple de l'ordre de 300 L/min dans le cas de gaz comprimé projeté par une barre d'aspersion de gaz de nettoyage présentant une largeur d'environ 10 cm. Le dispositif peut en outre être configuré pour permettre un mouvement 20 oscillant du fil, correspondant à une pluralité de cycles de rotation du fil, chaque cycle de rotation du fil comportant l'entraînement du fil selon un premier sens de rotation puis l'entraînement du fil selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation. L'ensemble de lubrification et de nettoyage peut comporter au moins un 25 premier système de lubrification par aspersion du fil et un deuxième système de lubrification par aspersion du fil disposés de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper. Le premier système de lubrification par aspersion peut être configuré pour asperger le fil de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil selon le premier sens de rotation et le deuxième système de lubrification par aspersion peut être configuré 3032899 15 pour asperger le fil de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil selon le deuxième sens de rotation. Par ailleurs, selon une variante privilégiée en cas de mouvement oscillant du fil, au moins un système de lubrification par aspersion, notamment au moins deux, peut 5 comporter à la fois des moyens d'aspersion de fluide de lubrification sur le fil et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil. Dans ce cas préférentiel d'un mouvement oscillant du fil, correspondant à l'existence de cycles d'allers et retours pour la découpe de ladite au moins une pièce à découper, l'aspersion de fluide de lubrification, tout comme l'aspersion de fluide de 10 nettoyage, peut donc être alternée de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper. Ce fonctionnement en alternance peut alors se faire soit par un même système de lubrification par aspersion équipé à la fois de moyens d'aspersion de fluide de lubrification et de moyens d'aspersion de fluide de nettoyage, soit par la présence d'un dédoublement du système de lubrification, et éventuellement du système de nettoyage, 15 de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper avec un fonctionnement en alternance. Le fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion peut être un liquide de lubrification choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou 20 un gel, entre autres. De plus, le fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion peut être un liquide de nettoyage et/ou un gaz de nettoyage. Le liquide de nettoyage peut être choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou un gel, entre autres. Le 25 gaz de nettoyage peut être choisi parmi : de l'air comprimé, de l'azote et/ou de l'argon, mélangé ou non à un ou plusieurs additifs, entre autres. Il est à noter que le fluide de lubrification et le fluide de nettoyage peuvent tous les deux être des liquides, et notamment être identiques. Bien entendu, le liquide de lubrification peut correspondre à un mélange de 30 plusieurs liquides de lubrification. De même, le fluide de nettoyage peut correspondre à 3032899 16 un mélange de plusieurs liquides de nettoyage, à un mélange d'un ou plusieurs liquides de nettoyage avec un ou plusieurs gaz de nettoyage, ou à un mélange de plusieurs gaz de nettoyage. En outre, l'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un 5 procédé de découpe par fil à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de découpe par fil tel que défini précédemment, et en ce que, le fil étant entraîné selon un sens de rotation donné du dispositif, le procédé comporte au moins les étapes successives suivantes consistant à : - asperger continûment le fil d'au moins un fluide de lubrification par le biais 10 desdits moyens d'aspersion de fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion, disposé en amont de ladite au moins une pièce à découper par rapport audit sens de rotation donné du dispositif, - découper ladite au moins une pièce au moyen du fil préalablement lubrifié, - asperger continûment le fil d'au moins un fluide de nettoyage par le biais 15 desdits moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion, disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper par rapport audit sens de rotation donné du dispositif. De plus, le procédé peut comporter l'étape d'entraînement du fil selon un mouvement oscillant, comprenant la réalisation d'une pluralité de cycles de rotation du 20 fil, chaque cycle de rotation du fil comportant l'entraînement du fil selon un premier sens de rotation puis l'entraînement du fil selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation. Par ailleurs, le dispositif comportant au moins un premier système de lubrification par aspersion du fil et un deuxième système de lubrification par aspersion du 25 fil disposés de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper, le procédé selon l'invention peut comporter l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification sur le fil par le biais desdits au moins un premier système de lubrification par aspersion et un deuxième système de lubrification par aspersion. Le premier système de lubrification par aspersion peut être configuré pour asperger le fil de fluide de lubrification en cas 30 d'entraînement du fil selon le premier sens de rotation. Le deuxième système de 3032899 17 lubrification par aspersion peut être configuré pour asperger le fil de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil selon le deuxième sens de rotation. En outre, le dispositif comportant au moins un premier système de nettoyage par aspersion du fil et un deuxième système de nettoyage par aspersion du fil disposés de 5 part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper, le procédé selon l'invention peut comporter l'étape d'aspersion alternée de fluide de nettoyage sur le fil par le biais desdits au moins un premier système de nettoyage par aspersion et un deuxième système de nettoyage par aspersion. Le premier système de nettoyage par aspersion peut être configuré pour asperger le fil de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil selon le 10 premier sens de rotation. Lee deuxième système de nettoyage par aspersion peut être configuré pour asperger le fil de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil selon le deuxième sens de rotation. Par ailleurs, selon une autre variante, le dispositif comportant au moins un système de nettoyage par aspersion du fil, le procédé selon l'invention peut comporter 15 l'étape d'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil par le biais dudit au moins un système de nettoyage par aspersion indépendamment du sens de rotation du fil. En outre, l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification et/ou l'étape d'aspersion alternée de fluide de nettoyage peuvent être corrélées à la programmation de la pluralité de cycles de rotation du fil, de sorte que lorsque le fil est entraîné selon le 20 premier sens de rotation, ledit au moins un premier système de lubrification par aspersion et/ou ledit au moins un premier système de nettoyage par aspersion aspergent le fil, et de sorte que lorsque le fil est entraîné selon le deuxième sens de rotation, ledit au moins un deuxième système de lubrification par aspersion et/ou ledit au moins un deuxième système de nettoyage par aspersion aspergent le fil.
25 En variante, l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification et/ou l'étape d'aspersion alternée de fluide de nettoyage peuvent être asservies à la mesure d'un paramètre caractéristique du fil, notamment le déplacement du fil et/ou la vitesse de rotation du fil. Selon une variante encore du procédé conforme à l'invention, un paramètre 30 caractéristique des moyens d'aspersion de fluide de lubrification et/ou des moyens 3032899 18 d'aspersion de fluide de nettoyage peut être asservi à une mesure d'un paramètre caractéristique du fil. En particulier, le débit des moyens d'aspersion de fluide de lubrification et/ou le débit des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage peuvent être asservis à une mesure de la vitesse de rotation du fil. Autrement dit, lorsque la vitesse de 5 rotation du fil augmente, le procédé selon l'invention peut commander l'augmentation du débit des moyens d'aspersion de fluide de lubrification et/ou des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage. De même, lorsque la vitesse de rotation du fil diminue, le procédé selon l'invention peut commander la diminution du débit des moyens d'aspersion de fluide de lubrification et/ou des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage.
10 Le dispositif et le procédé de découpe par fil selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques énoncées dans la description, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, ainsi qu'à l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel : - les figures 1A, 1B et 1C illustrent respectivement en perspective trois étapes classiques de briquetage, d'éboutage et de découpe d'un matériau en silicium pour la 20 fabrication de substrats en silicium à des fins de réalisation de cellules photovoltaïques, - la figure 2 représente, selon une vue en perspective, un exemple de dispositif de découpe par fil conforme à l'invention, - la figure 3 illustre, selon une vue transversale par rapport au sens d'entraînement du fil sous forme de nappe de fil, le film de lubrification englobant la 25 nappe de fil du dispositif de la figure 2, - les figures 4A à 4D illustrent, en vue de face, diverses configurations de dispositifs de découpe par fil conformes à l'invention avec divers positionnements du ou des systèmes de nettoyage par aspersion, et 3032899 19 - la figure 5 représente, selon une vue en perspective partielle, une variante de réalisation du dispositif de découpe par fil de la figure 2. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.
5 De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Les figures 1A, 1B et 1C ont déjà été décrites précédemment dans la partie relative à l'état de la technique antérieure.
10 Les figures 2 à 5 décrites ci-après visent à illustrer des exemples de réalisation conformes à l'invention de dispositifs 1 de découpe par fil 2 à abrasifs liés. Il est à noter que les exemples décrits ici sont relatifs à des dispositifs 1 de découpe par fil 2 comportant des organes rotatifs 5a, 5b, 5c ou 5d sous la forme de cylindres creux formant des « guide-fils » dont la surface extérieure Sa, Sb, Sc ou Sd est 15 prévue pour permettre le positionnement et l'entraînement du fil 2. Comme indiqué précédemment, le terme « fil » peut désigner une nappe de plusieurs fils ou encore appelée nappe de fils, un fil unique, ou encore une nappe de brins d'un fil unique ou encore appelée nappe de fil. De façon préférentielle et en application à tous les exemples décrits ci-après, le terme « fil » désigne ici une nappe de fil.
20 En outre, les grains d'abrasif fixés sur le fil 2 sont préférentiellement des grains de diamant de sorte que les dispositifs 1 selon l'invention peuvent être considérés comme étant des dispositifs 1 de découpe par fil diamanté. De plus, de façon encore préférentielle, la pièce à découper 3 comporte un matériau fragile, en particulier du type semi-conducteur, tel que le silicium cristallin, et la 25 découpe de cette pièce 3 est effectuée à des fins de fabrication de modules photovoltaïques. Bien entendu, tous les choix évoqués ci-dessus ne sont aucunement limitatifs de l'invention.
3032899 20 Tout d'abord, en référence à la figure 2, on a représenté, selon une vue en perspective, un exemple de dispositif 1 de découpe par fil 2 conforme à l'invention. Le dispositif 1 comporte un premier organe rotatif 5a autour d'un premier axe de rotation Xa, un deuxième organe rotatif 5b autour d'un deuxième axe de rotation Xb, 5 un troisième organe rotatif 5c autour d'un troisième axe de rotation Xc et un quatrième organe rotatif 5d autour d'un quatrième axe de rotation Xd. Chacun des quatre organes rotatifs 5a, 5b, 5c et 5d, de centres respectifs Ca, Cb, Cc et Cd, correspond à un cylindre creux formant un « guide-fil » dont la surface extérieure Sa, Sb, Sc ou Sd est prévue pour permettre le positionnement et 10 l'entraînement du fil 2 (ou nappe de fil 2, comme expliqué précédemment). De plus, chacun des quatre organes rotatifs 5a, 5b, 5c et 5d tourne en rotation dans un même sens, respectivement selon les flèches Ra, Rb, Rc et Rd, pour définir un sens de rotation, ici le sens de rotation avant 51 (sens horaire), du fil 2 pour permettre la découpe de la pièce 3.
15 Par ailleurs, les quatre axes de rotation Xa, Xb, Xc et Xd sont sensiblement parallèles entre eux, et les quatre organes rotatifs 5a, 5b, 5c et 5d permettent d'entraîner le fil 2 sensiblement perpendiculairement à ces quatre axes de rotation Xa, Xb, Xc et Xd. Lors de cet entraînement, le fil 2 est en appui contre les surfaces extérieures respectives Sa, Sb, Sc et Sd des quatre organes rotatifs 5a, 5b, 5c et 5d.
20 La pièce à découper 3 est mise en mouvement par rapport au fil 2, entraîné selon le sens de rotation avant 51, pour en permettre la découpe. Le dispositif 1 comporte en outre un ensemble de lubrification et de nettoyage 7 du fil 2 qui comprend des moyens d'aspersion 8 d'un liquide de lubrification et d'un fluide de nettoyage, gazeux et/ou liquide.
25 Dans cet exemple, cet ensemble de lubrification et de nettoyage 7 comporte deux systèmes 7a et 7b situés de part et d'autre de la zone où s'effectue la découpe de la pièce 3, à savoir un système de lubrification par aspersion 7a, disposé en amont de la pièce à découper 3, et un système de nettoyage par aspersion 7b, disposé en aval de la pièce à découper 3.
3032899 21 Le système de lubrification par aspersion 7a comporte des moyens d'aspersion du liquide de lubrification 8a en continu, tandis que le système de nettoyage 7b comporte des moyens d'aspersion du fluide de nettoyage 8b également en continu. De façon avantageuse, le dispositif 1 est ainsi prévu pour permettre 5 d'optimiser l'efficacité de l'opération de découpe (ou sciage) de la pièce 3 par le couplage de l'action de lubrification du fil 2 par le biais du système de lubrification 7a, avant découpe, et de l'action de nettoyage du fil 2 par le biais du système de nettoyage 7b, après découpe. L'aspersion du liquide de lubrification et l'aspersion du fluide de nettoyage 10 s'effectuant par ailleurs avantageusement de façon continue, cela permet respectivement d'obtenir systématiquement une lubrification complète du fil 2 avant découpe de la pièce 3 et un nettoyage uniforme du fil 2 après découpe de la pièce 3. De plus, un flux continu du fluide permet d'éviter d'induire des vibrations ou autres instabilités mécaniques au niveau du fil 2.
15 Dans cet exemple de la figure 2, le dispositif 1 ne comporte qu'un seul système de lubrification par aspersion 7a et qu'un seul système de nettoyage par aspersion 7b, de sorte qu'ils fonctionnent avantageusement tous deux en continu lorsque le fil 2 est en entraîné en mouvement. Toutefois, en présence d'une pluralité de systèmes de lubrification 7a et de nettoyage 7b, il peut être suffisant d'avoir systématiquement au 20 moins un des systèmes de lubrification 7a et au moins un des systèmes de nettoyage 7b qui fonctionnent en continu. Autrement dit dans ce cas, le fonctionnement des systèmes de lubrification 7a et de nettoyage 7b peut être alterné. Quoi qu'il en soit, le fil 2 est toujours aspergé en continu lors de son entraînement en rotation par au moins un système de lubrification par aspersion 7a et au moins un système de nettoyage par 25 aspersion 7b. Par ailleurs, conformément à l'invention, les moyens d'aspersion du liquide de lubrification 8a du système de lubrification 7a sont configurés pour former un film continu de lubrification 9 englobant le fil 2. Ce film 9 est visible sur la figure 3 qui illustre de manière schématique, selon une vue transversale par rapport au sens d'entraînement 3032899 22 en rotation avant S1 du fil 2, le film de lubrification 9 tout autour des brins 2a du fil 2 formant la nappe de fil 2. La phase de lubrification du fil 2, encore appelée mouillage du fil 2, qui se déroule en amont de la découpe de la pièce 3, est prévue pour permettre d'épandre une 5 quantité suffisante de liquide de lubrification (liquide de coupe) sur le fil 2 afin de former ledit film de lubrification 9. Cet arrangement sous forme de film 9 est principalement dû aux forces de capillarité, dominantes à cette échelle de grandeurs, de l'ordre d'une centaine à quelques centaines de micromètres. La quantité de liquide de lubrification délivrée par unité de temps est donc définie par l'épaisseur de film 9 souhaitée. En outre, 10 la majeure partie du liquide de lubrification aspergé sur le fil 2 est par la suite entraînée en mouvement à l'intérieur des sillons de découpe de la pièce 3, ce qui permet d'en assurer la bonne lubrification. Plus précisément, afin de permettre une lubrification efficace, ce film de lubrification 9 présente une épaisseur E supérieure au diamètre total Dt du fil 2, qui 15 correspond (comme représenté) à la plus grande dimension transversale du fil 2, comprenant à la fois son âme et les grains d'abrasif fixés sur sa surface. De façon préférentielle, cette épaisseur E est supérieure à 1,1 fois le diamètre total Dt du fil 2. De plus, afin d'éviter un surplus inutile dans l'utilisation du fluide de lubrification, il est avantageux d'avoir une telle épaisseur E du film de lubrification 9 qui 20 soit inférieure à 5 fois le diamètre total Dt du fil 2, et notamment inférieure à 2 fois ledit diamètre total Dt. A titre d'exemple, connaissant le nombre N de brins 2a du fil 2, l'épaisseur E du film de lubrification 9, l'écart P (ou « pitch » en anglais) entre deux entre-axes de brins 2a consécutifs (tel que représenté sur la figure 3) du fil 2, le diamètre total Dt du fil 2 et la 25 vitesse V du fil 2, il peut être possible d'évaluer le débit Q de liquide de lubrification nécessaire pour l'aspersion sur le fil 2 à l'aide du système de lubrification 7a. On obtient alors : Q = V x S, où S représente alors la section du film de lubrification 9.
3032899 23 Cette section S du film de lubrification 9 est par ailleurs donnée par la formule suivante, établie en négligeant les effets de bords et le faible volume occupé par les grains d'abrasif sur le fil 2 : S = (N-1) x (P x E - n x Dt2/4). Ainsi, par exemple, considérant une nappe de fil 2 présentant une largeur L 5 d'environ 30 mm (voir la figure 3), cette nappe de fil 2 étant formée par 85 brins 2a, l'écart P entre deux brins 2a étant d'environ 350 um, le diamètre total Dt du fil 2 étant d'environ 115 um (avec un diamètre de l'âme du fil 2 d'environ 100 um), la vitesse V du fil 2 étant d'environ 20 m/s et l'épaisseur E du film de lubrification 9 variant d'une fois le diamètre total Dt du fil à cinq fois ce diamètre total Dt, et considérant encore que le 10 système de lubrification 7a se compose de trois buses 11a de lubrification, alors le débit nécessaire par buse est supérieur à environ 20 cm3/s et inférieur à environ 50 cm3/s. Par ailleurs, outre le débit d'éjection du liquide de lubrification aspergé par le système de lubrification 7a en direction du fil 2, la pression à laquelle est délivré le liquide de lubrification doit également être faible pour éviter des projections parasites, du type 15 éclaboussures, et/ou pour éviter d'induire une instabilité au niveau du fil 2, de façon ainsi à pouvoir former convenablement le film de lubrification 9 autour du fil 2. Aussi, de façon préférentielle, les moyens d'aspersion du liquide de lubrification 8a sont configurés pour permettre une aspersion de liquide de lubrification à une pression d'aspersion supérieure ou égale à 1 bar et inférieure à 2 bars, notamment 20 sensiblement égale à la pression atmosphérique. Par ailleurs, l'opération de nettoyage du fil 2 en aval de la pièce à découper 3, qui s'effectue par le biais du système de nettoyage par aspersion 7b, vise à ôter tout ou partie des copeaux de matière de la pièce à découper 3 agglomérés sur le fil 2. Ainsi, de manière avantageuse, l'invention permet une dissociation des 25 actions de lubrification (ou mouillage) du fil 2 et de nettoyage du fil 2. De plus, comme il sera expliqué par la suite en lien avec le procédé selon l'invention, l'invention permet de réaliser de telles actions de façon opportune vis-à-vis du mouvement du fil 2. De façon préférentielle, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b du système de nettoyage par aspersion 7b sont alors configurés pour projeter au moins un 30 fluide de nettoyage sur le fil 2 à abrasifs liés avec une force d'impact suffisante pour 3032899 24 permettre l'enlèvement, au moins partiel, des copeaux de matière de la pièce à découper 3 agglomérés sur la surface du fil 2 tout en empêchant, ou au moins en minimisant, l'endommagement du fil 2 à abrasifs liés. Pour ce faire, divers paramètres spécifiques au nettoyage peuvent être pris en 5 compte. En particulier, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b sont configurés pour permettre une aspersion de fluide de nettoyage à une pression supérieure ou égale à 2 bars et inférieure à 50 bars, notamment comprise entre 5 et 20 bars. En outre, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b sont préférentiellement situés en regard du fil 2 à une distance, dite « distance de travail », 10 suffisamment importante pour projeter le fluide de nettoyage sur l'ensemble du fil 2 sans l'endommager, mais également pas trop importante de sorte à ne pas atteindre le seuil au-delà duquel la force d'impact est trop faible pour pouvoir ôter les copeaux de matière du fil 2, cette distance de travail étant ainsi notamment comprise entre 1 mm et 1 m, voire entre 5 cm et 30 cm, voire encore entre 5 cm et 10 cm.
15 Par ailleurs, il est à noter que les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a comportent plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de lubrification 11a, comme représenté sur la figure 2. Celles-ci sont disposées en regard du fil 2 à une distance de travail de l'ordre de quelques centimètres, par exemple comprise entre 1 et 5 cm. Ces buses individuelles d'aspersion de liquide de lubrification 11a 20 produisent des jets d'aspersion conjugués, par exemple de forme triangulaire ou conique. De même, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b comportent plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage 11b, comme représenté sur la figure 2. Celles-ci sont préférentiellement des buses à jet plat car cela permet d'obtenir un impact important du jet sur le fil 2.
25 Par ailleurs, l'angle de travail de chaque buse individuelle d'aspersion de fluide de nettoyage 11b, correspondant à l'angle de jet d'aspersion de chaque buse individuelle 11b, autrement dit l'angle du cône que forme le jet d'aspersion en sortie de buse 11b, est compris entre 5 et 120°, notamment entre 40 et 90°. De façon avantageuse, cet angle de travail est choisi de sorte à permettre un recouvrement de l'ensemble du fil 2 30 par le fluide de nettoyage.
3032899 25 En outre, comme on peut le voir sur la figure 2, les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a du un système de lubrification par aspersion 7a sont situés en regard du fil 2 dans une zone Z où le fil 2 est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de lubrification. De cette façon, la formation du film continu de lubrification 5 9 tout autour du fil 2 est optimale. En particulier encore, on constate que le système de lubrification par aspersion 7a est disposé immédiatement en amont de la pièce à découper 3, c'est-à-dire qu'aucun élément n'est au contact du fil 2 entre le système de lubrification 7a et la pièce à découper 3.
10 Alors, la distance de lubrification DL entre la zone Z du fil 2 en regard des moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a et la pièce à découper 3 est par exemple comprise entre 0,5 cm et 1 m. De la même façon, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b du système de nettoyage par aspersion 7b sont situés en regard du fil 2 dans une zone où le 15 fil 2 est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de nettoyage, comme le montre la figure 2. De cette façon, le nettoyage du fil 2, en particulier l'enlèvement de copeaux de matière de la pièce à découper 3 présents entre les grains d'abrasif, est optimal. En particulier, les copeaux ne se retrouvent pas coincés dans des gorges de la surface externe Sa, Sb, Sc, Sd d'un organe rotatif 5a, 5b, 5c, 5d si le nettoyage s'effectuait 20 au niveau d'un tel organe rotatif. Néanmoins, d'autres configurations de positionnement d'un ou de plusieurs systèmes de nettoyage par aspersion 7b sont possibles pour un dispositif 1 de découpe par fil 2 conforme à l'invention. Ainsi, les figures 4A à 4D illustrent, en vue de face et de façon très simplifiée, 25 diverses configurations de dispositifs 1 de découpe par fil 2 conformes à l'invention avec divers positionnements du ou des systèmes de nettoyage par aspersion 7b. Sur les exemples des figures 4A, 4B et 4C, les dispositifs 1 de découpe par fil 2 conformes à l'invention comportent un premier organe rotatif 5a et un deuxième organe rotatif 5b, semblables à ceux décrits précédemment en lien avec la figure 2, tandis que 30 sur l'exemple de la figure 4D, le dispositif 1 de découpe par fil 2 conforme à l'invention 3032899 26 comporte quatre organes rotatifs 5a, 5b, 5c et 5d, tels que décrits précédemment en lien avec la figure 2. De plus, pour chaque exemple de dispositif 1 des figures 4A à 4D, celui-ci comporte un premier système de lubrification par aspersion 7a1 et un deuxième système 5 de lubrification par aspersion 7a2, tous deux situés de part et d'autre de la pièce à découper 3, à proximité immédiate de celle-ci. En outre, sur l'exemple de la figure 4A, le dispositif 1 comporte un premier système de nettoyage par aspersion 7b1, juxtaposé au deuxième système de lubrification par aspersion 7a2, et un deuxième système de nettoyage par aspersion 7b2, juxtaposé au 10 premier système de lubrification par aspersion 7a1. Sur les exemples des figures 4B, 4C et 4D, un seul système de nettoyage par aspersion 7b est présent, dont le positionnement par rapport aux organes rotatifs varie. Ainsi, chaque système de nettoyage par aspersion 7b, 7b1 ou 7b2 peut être disposé immédiatement en aval de la pièce à découper 3 ou bien alors disposé en aval de 15 la pièce à découper 3 de telle sorte qu'au moins un organe rotatif 5a, 5b, 5c, 5d soit situé entre la pièce à découper 3 et ce système de nettoyage par aspersion 7b, 7b1 ou 7b2. De cette façon, sur les exemples des figures 4A et 4B, les systèmes de nettoyage par aspersion 7b, 7b1 ou 7b2 sont immédiatement situés en aval de la pièce à découper 3, le positionnement en aval étant considéré par rapport au sens de rotation 51 20 ou S2 associé au système de nettoyage par aspersion considéré. En revanche, sur les exemples des figures 4C et 4D, les systèmes de nettoyage par aspersion 7b sont « déportés », c'est-à-dire qu'ils sont positionnés de façon éloignée par rapport à la pièce à découper 3. En particulier, dans l'exemple de la figure 4C, le système de nettoyage par aspersion 7b est situé entre les premier 5a et deuxième 5b 25 organes rotatifs de façon opposée à la pièce à découper 3. Dans l'exemple de la figure 4D, le système de nettoyage par aspersion 7b est situé entre le quatrième organe rotatif 5d et le premier organe rotatif 5a. Ce positionnement pratiquement aléatoire des systèmes de nettoyage par aspersion 7b tout autour du pourtour du fil 2 en rotation peut notamment permettre d'évacuer les copeaux de matière enlevés du fil 2 plus facilement.
3032899 27 Il est à noter qu'une telle possibilité de « déportation » des systèmes de nettoyage par aspersion 7b par rapport à la pièce à découper 3 n'est pas souhaitable du tout quant aux systèmes de lubrification par aspersion qui, pour permettre de préserver le film continu de lubrification 9 formé avant découpe, doivent être situés dans le 5 voisinage de la pièce à découper 3, soit immédiatement en amont de celle-ci. Il est en outre à noter que, sur l'exemple de la figure 4A, l'ensemble de lubrification et de nettoyage 7 du fil 2 comporte les premier 7a1 et deuxième 7a2 systèmes de lubrification et les premier 7b1 et deuxième 7b2 systèmes de nettoyage. Sur les exemples des figures 4B, 4C et 4D, l'ensemble de lubrification et de nettoyage 7 du fil 10 2 comporte les premier 7a1 et deuxième 7a2 systèmes de lubrification et l'unique système de nettoyage 7b. Par ailleurs, de façon nettement préférentielle, les dispositifs 1 de découpe par fil 2 décrits ici, en référence à la figure 2, aux figures 4A à 4D mais aussi plus loin en référence à la figure 5, sont configurés pour permettre un mouvement oscillant du fil 2, 15 correspondant à une pluralité de cycles de rotation du fil 2, chaque cycle de rotation du fil 2 comportant l'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant 51 (sens horaire) puis l'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2 (sens trigonométrique), opposé au premier sens de rotation avant 51. Autrement dit, chaque dispositif 1 est prévu pour fonctionner selon un mode 20 oscillant en allers et retours pour la découpe de la pièce 3, connu également sous l'appellation anglaise de mode « back and forth ». Aussi, c'est la raison pour laquelle chaque dispositif 1 des figures 4A à 4D comporte un premier système de lubrification par aspersion 7a1 et un deuxième système de lubrification par aspersion 7a2 disposés de part et d'autre de la pièce à découper 3. En 25 effet, le premier système de lubrification par aspersion 7a1 est configuré pour asperger le fil 2 de liquide de lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant 51, tandis que le deuxième système de lubrification par aspersion 7a2 est configuré pour asperger le fil 2 de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2.
3032899 28 Ainsi, chaque système de lubrification par aspersion 7a1 ou 7a2 est mis en fonctionnement de façon alternée en fonction du sens de défilement S1 ou S2 du fil 2. Dans l'ensemble des exemples des figures 4A à 4D, le ou les systèmes de nettoyage par aspersion 7b, 7b1, 7b2 sont prévus de façon indépendante par rapport aux 5 systèmes de lubrification par aspersion 7a1, 7a2. Toutefois, afin d'optimiser le dispositif 1 selon l'invention et en tenant compte du caractère oscillant du fil 2 par cycles d'allers et retours, il est également possible de prévoir un regroupement des moyens d'aspersion de liquide de lubrification et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage dans un même système, et notamment dans un système de lubrification par aspersion.
10 Cette possibilité est représentée sur la figure 5, qui représente une vue semblable à celle de la figure 2 d'une variante de réalisation du dispositif 1 de découpe par fil 2 de la figure 2, seule la partie haute contenant les premier 5a et deuxième 5b organes rotatifs étant visible. Ainsi, comme il ressort de la figure 5, chaque système de lubrification 7a1, 7a2 15 peut comporter à la fois des moyens d'aspersion de liquide de lubrification sur le fil 2 et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil 2. En particulier, le premier système de lubrification par aspersion 7a1 comporte des moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1 et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1, tandis que le deuxième système de lubrification par aspersion 20 7a2 comporte des moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a2 et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b2. Pour chacun des premier 7a1 et deuxième 7a2 systèmes de lubrification par aspersion, le fonctionnement des moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1, 8a2 et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1, 8b2 est alterné en fonction du sens 25 de rotation S1 ou S2 du fil 2. En particulier, pour un même système de lubrification par aspersion 7a1, 7a2, les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1, 8a2 ne fonctionnent pas simultanément aux moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1, 8b2. Il est à noter que, sur l'exemple de la figure 5, l'ensemble de lubrification et de nettoyage 7 du fil 2 comporte les premier 7a1 et deuxième 7a2 systèmes de 30 lubrification, et les moyens d'aspersion 8 de liquide de lubrification et de nettoyage sur le 3032899 29 fil 2 comportent les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1, 8a2 et les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1, 8b2. Par ailleurs, les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1, 8a2 et les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1, 8b2 comportent des buses telles que les 5 buses 11a et 11b décrites précédemment en référence à la figure 2. On va maintenant décrire des étapes du procédé de découpe par fil 2 à abrasifs liés conforme à l'invention, mis en oeuvre au moyen d'un dispositif 1 conforme à l'invention, notamment tel que ceux des figures 4A, 4B, 4C, 4D et 5. Dans tous les cas, le fil 2 étant entraîné selon un sens de rotation S1 ou S2 10 prédéterminé, le procédé comporte alors au moins les étapes successives suivantes consistant à : - asperger continûment le fil 2 de liquide de lubrification par le biais des moyens d'aspersion de fluide de lubrification 8a, 8a1, 8a2 du système de lubrification par aspersion 7a, 7a1, 7a2, disposé en amont de la pièce à découper 3, 15 - découper la pièce 3 au moyen du fil 2 préalablement lubrifié, et - asperger continûment le fil 2 de fluide de nettoyage par le biais des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b, 8b1, 8b2 du système de nettoyage par aspersion 7b, 7b1, 7b2, disposé en aval de la pièce à découper 3. Comme expliqué précédemment, ce procédé comporte avantageusement 20 l'étape d'entraînement du fil 2 selon un mouvement oscillant pour la réalisation d'une pluralité de cycles de rotation du fil 2, comportant l'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant S1 puis l'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2, opposé au premier sens de rotation avant Si. Ainsi, en ce qui concerne l'exemple de dispositif 1 de la figure 4A, le premier 25 système de lubrification par aspersion 7a1 est configuré pour asperger le fil 2 de liquide de lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant S1 et le deuxième système de lubrification par aspersion 7a2 est configuré pour asperger le fil 2 de liquide de lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2.
3032899 30 De même, toujours en lien avec l'exemple de dispositif 1 de la figure 4B, le premier système de nettoyage par aspersion 7b1 est configuré pour asperger le fil 2 de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant S1 et le deuxième système de nettoyage par aspersion 7b2 est configuré pour asperger le 5 fil 2 de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2. Dans les exemples de dispositifs des figures 4B, 4C et 4D, un seul système de nettoyage par aspersion 7b du fil 2 est présent de sorte que l'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil 2 par le biais de ce système de nettoyage par aspersion 7b est réalisée 10 indépendamment du sens de rotation S1, S2 du fil 2, autrement dit est réalisée dans les deux sens de rotation S1 et S2. Par ailleurs, le fonctionnement du dispositif 1 représenté sur la figure 5 est assez semblable à celui représenté sur la figure 4A, hormis le fait qu'un seul et même système est prévu pour effectuer les actions de lubrification et de nettoyage. Autrement 15 dit, dans l'exemple de la figure 5, les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a1 du premier système de lubrification par aspersion 7a1 sont configurés pour asperger le fil 2 de liquide de lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant S1 et les moyens d'aspersion de liquide de lubrification 8a2 du deuxième système de lubrification par aspersion 7a2 sont configurés pour asperger le fil 2 de liquide de 20 lubrification en cas d'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2. De même, les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b1 du deuxième système de lubrification par aspersion 7a2 sont configurés pour asperger le fil 2 de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil 2 selon le premier sens de rotation avant S1 et les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b2 du premier système de nettoyage par 25 aspersion 7a1 sont configurés pour asperger le fil 2 de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil 2 selon le deuxième sens de rotation arrière S2. En outre, dans le cas d'un mode de fonctionnement en oscillation du fil 2 comme décrit précédemment, l'aspersion alternée de liquide de lubrification et/ou l'aspersion alternée de fluide de nettoyage peuvent être corrélées à la programmation de 30 la pluralité de cycles de rotation du fil 2. En variante, l'aspersion alternée de liquide de 3032899 31 lubrification et/ou l'aspersion alternée de fluide de nettoyage peuvent aussi être asservies à la mesure d'un paramètre caractéristique du fil 2, notamment le déplacement du fil 2 et/ou la vitesse de rotation du fil 2. En outre, pour tous les exemples précédemment cités, le liquide de 5 lubrification peut par exemple être choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou un gel. De plus, le fluide de nettoyage peut être un liquide de nettoyage et/ou un gaz de nettoyage, le liquide de nettoyage étant alors choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou 10 un gel, et le gaz de nettoyage étant choisi parmi : de l'air comprimé, de l'azote et/ou de l'argon, mélangé ou non à un ou plusieurs additifs. Les fluides de lubrification et de nettoyage peuvent également être identiques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Diverses modifications peuvent y être apportées par l'homme du 15 métier. En particulier, les moyens d'aspersion de fluide de lubrification 8a du ou des systèmes de lubrification par aspersion 7a et/ou les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage 8b du ou des systèmes de nettoyage par aspersion 7b peuvent être prévus pour être rotatifs. Autrement dit, ces moyens d'aspersion de fluide de lubrification 8a 20 et/ou de fluide de nettoyage 8b peuvent être montés en rotation respectivement sur le ou les systèmes de lubrification par aspersion 7b et/ou de nettoyage par aspersion 7b. De cette façon, lorsque pour un sens de rotation donné S1 ou S2 entraînant le défilement du fil 2, l'angle de travail des moyens d'aspersion 8a et/ou 8b, autrement dit l'orientation de ceux-ci par rapport au fil 2, est déterminé, alors il peut être possible d'entraîner en 25 rotation ces moyens d'aspersion 8a et/ou 8b de sorte à retrouver cet angle de travail lorsque le fil est entraîné dans le sens de rotation opposé S2 ou Si. Par ailleurs, le dispositif 1 de découpe par fil 2 selon l'invention peut encore comporter au moins un système d'aspersion de gaz de nettoyage, notamment de l'air comprimé, situé au niveau d'un organe rotatif 5a, 5b, 5c, 5d de sorte à nettoyer le fil 2 30 lorsque celui-ci est au contact de la surface extérieure Sa, Sb, Sc, Sd de l'organe rotatif 5a, 3032899 32 5b, 5c, 5d. En effet, le nettoyage du fil 2 par un système de nettoyage par aspersion 7b, tel que décrit précédemment, peut être à l'origine de vibrations engendrées sur le fil 2 (non supporté). Au contraire, le fait de nettoyer le fil 2 en appui sur la surface extérieure Sa, Sb, Sc, Sd de l'organe rotatif 5a, 5b, 5c, 5d par un tel gaz de nettoyage peut permettre 5 de limiter, voire d'éviter, les phénomènes de vibrations au niveau du fil 2 bien que cette solution engendre toutefois une possible accumulation des copeaux de matière de la pièce à découper 3 dans les gorges de guidage de l'organe rotatif 5a, 5b, 5c, 5d. L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié. 10

Claims (27)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de découpe par fil (2) à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper (3), destinée à être en mouvement par rapport au fil (2) pour en permettre la découpe, comportant au moins un premier organe rotatif (5a) autour d'un premier axe de rotation (Xa) et un deuxième organe rotatif (5b) autour d'un deuxième axe de rotation (Xb), lesdits premier (Xa) et deuxième (Xb) axes de rotation étant sensiblement parallèles entre eux, lesdits au moins un premier (5a) et un deuxième (5b) organes rotatifs permettant l'entraînement du fil (2) sensiblement perpendiculairement auxdits premier (Xa) et deuxième (Xb) axes de rotation selon au moins un sens de rotation (Si, S2) pour la découpe de ladite au moins une pièce à découper (3), le fil (2) étant en appui contre la surface extérieure (Sa, Sb) de chacun desdits au moins un premier (5a) et un deuxième (5b) organes rotatifs s'étendant autour de l'axe de rotation (Xa, Xb) correspondant, le dispositif (1) comportant en outre un ensemble de lubrification et de nettoyage (7) du fil (2) comprenant des moyens d'aspersion (8) de fluide de lubrification et de nettoyage sur le fil (2), caractérisé en ce que l'ensemble de lubrification et de nettoyage (7) comporte au moins un système de lubrification par aspersion (7a) du fil (2) comprenant des moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a), disposé en amont de ladite au moins une pièce à découper (3), et au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) du fil (2) comprenant des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b), disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper (3), le fil (2) étant aspergé en continu lors de son entraînement en rotation par au moins un système de lubrification par aspersion (7a) et au moins un système de nettoyage par aspersion (7b), et en ce que les moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) sont configurés pour former un film continu de lubrification (9) englobant le fil (2), dont l'épaisseur (E) est supérieure au diamètre total (Dt) du fil (2) à abrasifs liés, correspondant à la plus grande dimension transversale, par rapport audit au moins un sens de rotation (51, S2), du fil (2) à abrasifs liés comprenant l'âme du fil (2) et les grains d'abrasif fixés dessus. 3032899 34
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) sont en outre configurés pour projeter au moins un fluide de nettoyage sur 5 le fil (2) à abrasifs liés avec une force d'impact suffisante pour permettre l'enlèvement, au moins partiel, de copeaux de matière de ladite au moins une pièce à découper (3) agglomérés sur la surface du fil (2) tout en empêchant, ou au moins en minimisant, l'endommagement du fil (2) à abrasifs liés. 10
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) sont configurés pour permettre une aspersion de fluide de lubrification à une pression supérieure ou égale à 1 bar et inférieure à 2 bars, notamment sensiblement égale à la pression atmosphérique. 15
  4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) sont configurés pour permettre une aspersion de fluide de nettoyage à une pression supérieure ou égale à 2 bars et inférieure à 50 bars, notamment 20 comprise entre 5 et 20 bars.
  5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (E) du film continu de lubrification (9) englobant le fil (2) à abrasifs liés est supérieure à 1,1 fois le diamètre total (Dt) du fil (2). 25
  6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (E) du film continu de lubrification (9) englobant le fil (2) à abrasifs liés est inférieure à 5 fois le diamètre total (Dt) du fil (2), notamment inférieure ou égale à 2 fois le diamètre total (Dt) du fil (2). 30 3032899
  7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) sont situés en regard du fil (2) dans une zone (Z) où le fil (2) est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de 5 lubrification.
  8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) est disposé immédiatement en amont de ladite au moins une pièce à découper (3).
  9. 9. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la distance de lubrification (DL) entre la zone (Z) du fil (2) en regard des moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) et ladite au moins une pièce à découper (3) est comprise entre 0,5 cm et 1 m.
  10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) sont situés en regard du fil (2) dans une zone où le fil (2) est libre de tout contact avec un élément autre que le fluide de nettoyage. 20
  11. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) est disposé immédiatement en aval de ladite au moins une pièce à découper (3) ou disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper (3) de telle sorte qu'au moins un élément 25 en contact avec le fil (2), notamment un organe rotatif (5a, 5b, 5c, 5d), soit situé entre ladite au moins une pièce à découper (3) et ledit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b).
  12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins 10 15 3032899 36 un système de lubrification par aspersion (7a) comportent une ou plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de lubrification (11a) et/ou un déversoir continu de fluide de lubrification. 5
  13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) comportent une ou plusieurs buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage (11b). 10
  14. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) sont situés en regard du fil (2) à une distance de travail comprise entre 1 mm et 1 m, notamment 5 cm et 30 cm, notamment 5 cm et 10 cm. 15
  15. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) comportent une pluralité de buses individuelles d'aspersion de fluide de nettoyage (11b), l'angle de travail de chaque buse 20 individuelle d'aspersion de fluide de nettoyage (11b), correspondant à l'angle de jet d'aspersion de chaque buse individuelle (11b), est compris entre 5 et 120°, notamment entre 40 et 90°.
  16. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce qu'il est configuré pour permettre un mouvement oscillant du fil (2), correspondant à une pluralité de cycles de rotation du fil (2), chaque cycle de rotation du fil (2) comportant l'entraînement du fil (2) selon un premier sens de rotation (S1) puis l'entraînement du fil (2) selon un deuxième sens de rotation (S2), opposé au premier sens de rotation (S1). 30 3032899 37
  17. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'ensemble de lubrification et de nettoyage (7) comporte au moins un premier système de lubrification par aspersion (7a1) du fil (2) et un deuxième système de lubrification par aspersion (7a2) du fil (2) disposés de part et d'autre de ladite au moins une pièce à 5 découper, le premier système de lubrification par aspersion (7a1) étant configuré pour asperger le fil (2) de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil (2) selon le premier sens de rotation (S1) et le deuxième système de lubrification par aspersion (7a2) étant configuré pour asperger le fil (2) de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil (2) selon le deuxième sens de rotation (S2). 10
  18. 18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'au moins un système de lubrification par aspersion (7a1; 7a2) comporte à la fois des moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a1 ; 8a2) sur le fil (2) et des moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b1; 8b2) sur le fil (2). 15
  19. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide de lubrification dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a) est un liquide de lubrification choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou 20 un gel.
  20. 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide de nettoyage dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) est un liquide de nettoyage et/ou un gaz de nettoyage, le liquide de 25 nettoyage étant choisi parmi : de l'eau, de l'eau mélangée à un ou plusieurs additifs, notamment des tensioactifs, du polyéthylène glycol (PEG) et/ou un gel, et le gaz de nettoyage étant choisi parmi : de l'air comprimé, de l'azote et/ou de l'argon, mélangé ou non à un ou plusieurs additifs. 3032899 38
  21. 21. Procédé de découpe par fil (2) à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper (3), caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif (1) de découpe par fil (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que, le fil (2) étant entraîné selon un sens de rotation (S1, S2) donné du dispositif (1), le 5 procédé comporte au moins les étapes successives suivantes consistant à : - asperger continûment le fil (2) d'au moins un fluide de lubrification par le biais desdits moyens d'aspersion de fluide de lubrification (8a) dudit au moins un système de lubrification par aspersion (7a), disposé en amont de ladite au moins une pièce à découper (3) par rapport audit sens de rotation (51, S2) donné du dispositif (1), 10 - découper ladite au moins une pièce (3) au moyen du fil (2) préalablement lubrifié, - asperger continûment le fil (2) d'au moins un fluide de nettoyage par le biais desdits moyens d'aspersion de fluide de nettoyage (8b) dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b), disposé en aval de ladite au moins une pièce à découper 15 (3) par rapport audit sens de rotation (51, S2) donné du dispositif (1).
  22. 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'entraînement du fil (2) selon un mouvement oscillant, comprenant la réalisation d'une pluralité de cycles de rotation du fil (2), chaque cycle de rotation du fil (2) 20 comportant l'entraînement du fil (2) selon un premier sens de rotation (S1) puis l'entraînement du fil (2) selon un deuxième sens de rotation (S2), opposé au premier sens de rotation (S1).
  23. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que, le dispositif 25 (1) comportant au moins un premier système de lubrification par aspersion (7a1) du fil (2) et un deuxième système de lubrification par aspersion (7a2) du fil (2) disposés de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper, le procédé comporte l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification sur le fil (2) par le biais desdits au moins un premier système de lubrification par aspersion (7a1) et un deuxième système de lubrification par 30 aspersion (7a2), le premier système de lubrification par aspersion (7a1) étant configuré 3032899 39 pour asperger le fil (2) de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil (2) selon le premier sens de rotation (S1) et le deuxième système de lubrification par aspersion (7a2) étant configuré pour asperger le fil (2) de fluide de lubrification en cas d'entraînement du fil (2) selon le deuxième sens de rotation (S2). 5
  24. 24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que, le dispositif (1) comportant au moins un premier système de nettoyage par aspersion (7b1) du fil (2) et un deuxième système de nettoyage par aspersion (7b2) du fil (2) disposés de part et d'autre de ladite au moins une pièce à découper, le procédé comporte l'étape 10 d'aspersion alternée de fluide de nettoyage sur le fil (2) par le biais desdits au moins un premier système de nettoyage par aspersion (7b1) et un deuxième système de nettoyage par aspersion (7b2), le premier système de nettoyage par aspersion (7b1) étant configuré pour asperger le fil (2) de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil (2) selon le premier sens de rotation (S1) et le deuxième système de nettoyage par aspersion (7b2) 15 étant configuré pour asperger le fil (2) de fluide de nettoyage en cas d'entraînement du fil (2) selon le deuxième sens de rotation (S2).
  25. 25. Procédé selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que, le dispositif (1) comportant au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) du fil (2), 20 le procédé comporte l'étape d'aspersion de fluide de nettoyage sur le fil (2) par le biais dudit au moins un système de nettoyage par aspersion (7b) indépendamment du sens de rotation (Si, S2) du fil (2).
  26. 26. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25, caractérisé en ce 25 que l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification et/ou l'étape d'aspersion alternée de fluide de nettoyage sont corrélées à la programmation de la pluralité de cycles de rotation du fil (2), de sorte que lorsque le fil (2) est entraîné selon le premier sens de rotation (S1), ledit au moins un premier système de lubrification par aspersion (7a1) et/ou ledit au moins un premier système de nettoyage par aspersion (7b1) aspergent 30 le fil (2), et de sorte que lorsque le fil (2) est entraîné selon le deuxième sens de rotation 3032899 (S2), ledit au moins un deuxième système de lubrification par aspersion (7a2) et/ou ledit au moins un deuxième système de nettoyage par aspersion (7b2) aspergent le fil (2).
  27. 27. Procédé selon l'une des revendications 23 à 25, caractérisé en ce 5 que l'étape d'aspersion alternée de fluide de lubrification et/ou l'étape d'aspersion alternée de fluide de nettoyage sont asservies à la mesure d'un paramètre caractéristique du fil (2), notamment le déplacement du fil (2) et/ou la vitesse de rotation du fil (2).
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