LU86694A1 - METHOD OF MARKING THE SURFACE OF A CYLINDER USING A LASER BEAM - Google Patents

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LU86694A1
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LU
Luxembourg
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plasma
laser beam
molten metal
cylinder
roughness
Prior art date
Application number
LU86694A
Other languages
French (fr)
Inventor
Guy Monfort
Jean Crahay
Adolphe Bargard
Original Assignee
Centre Rech Metallurgique
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

* . c 2374 2.5413*. c 2374 2.5413

!· 'tW ^RAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG! · 'TW ^ RAND-DUCHY OF LUXEMBOURG

du 1er décembre, 1986 (ŒwW) Monsieur le Ministre de l’Économie et des Classes MoyennesDecember 1, 1986 (ŒwW) Minister of the Economy and the Middle Classes

Titre délivré......................................... Service de la Propriété IntellectuelleTitle issued ......................................... Intellectual Property Service

' ~~7~Zl LUXEMBOURG'~~ 7 ~ Zl LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention L Requête . Le......GLH.T.EE.....DE....BLCHEE.QHE.S„ÆE.I:ALLUEGI.QUE.S-.QLMïRIM....V.Q.QE..„RE.SEARCH__, (1) .Patent Application L Request. The ...... GLH.T.EE ..... DE .... BLCHEE.QHE.S „ÆE.I: ALLUEGI.QUE.S-.QLMïRIM .... VQQE ..„ RE .SEARCH__, (1).

IN DE METALLURGIE.association sans but lucratif-verenlglng zonder winstoogmerk,47, rue Montoyer,1040 Bruxelles.Belgique,représenté par Me Alain RUKAVINA,avocat-avoué,agissant en qualité de mandataire, dépose(nt) ce .„..premier......décembre.....1900.....q.ua.tr-e--.v-i.ng.t^si.x-------- (3) à .. 1.5....Q.0......heures, au Ministère de l’Éconorme et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ....................................................................................................................................................,_____________________________________________ (4) .".Procédé.....d.e.....mar.qnage.....de.....l.a....sur.face.....dinn.....cylindre.....à....l-i.aide-~-d--!-un— faisceau.....laser.."..................................................................................................................................................................IN DE METALLURGIE.association non-profit-verenlglng zonder winstoogmerk, 47, rue Montoyer, 1040 Bruxelles.Belgique, represented by Me Alain RUKAVINA, attorney-attorney, acting as agent, files (nt) this. „.. first. ..... December ..... 1900 ..... q.ua.tr-e -. vi.ng.t ^ si.x -------- (3) to .. 1.5 .... Q.0 ...... hours, at the Ministry of Economy and the Middle Classes, in Luxembourg: 1. this request for obtaining a patent for invention concerning: .. .................................................. .................................................. .............................................., _____________________________________________ (4 ). ". Process ..... of .... tide ..... of ..... the ... on ... surface ..... dinn ..... cylinder .. ... to .... li.aide- ~ -d -! - a— beam ..... laser .. "................... .................................................. .................................................. ...........................................

2. la délégation de pouvoir, datée de______Bruxelles_____________________ie 27 novembre Ï9jB6 3. la description en langue française..............................de l’invention en deux exemplaires; 4.....UU6___________planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le'..........1er décembre 1986___________________________*_____________________________ déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, quelles) inventeur(s) est (sont) :2. the delegation of power, dated______Brussels_____________________ie 27 November Ï9jB6 3. the description in French .............................. of the invention in two copies; 4 ..... UU6___________ drawing boards, in two copies; 5. the receipt of the taxes paid to the Luxembourg Registration Office, on .......... December 1, 1986 ___________________________ * _____________________________ declares, assuming responsibility for this declaration, which inventor (s) ) is are) :

Mo.nsi.eur.....Guy-..M0NEQ.R.T..r-X1.7.;,.--r.ue.-.Neu-v:-ice-< 43-2Q--MGn-begne-e··;— ---(5)Mo.nsi.eur ..... Guy - .. M0NEQ.RT.r-X1.7.;, .-- r.ue .-. Neu-v: -ice- <43-2Q - MGn- begne-e ··; - --- (5)

Mon.sie.ur.....J.ea,n.....CRAHAY-,......S.te.F--.^Q.7-y--^8-7-8---g-r-an.GO-rphafflP-s-;--—------Mon.sie.ur ..... J.ea, n ..... CRAHAY -, ...... S.te.F -. ^ Q.7-y - ^ 8-7- 8 --- gr-an.GO-rphafflP-s -; --—------

Mp.n.si.e.ui:....Ad.o.lpli.e....BARGARD^—Chemin.-des—Qpi4;es-t—4ö§OLEsssö3e~—·— tms......l.e.s......t.r,Q.is......en....B.e.lgi.q.ue_______________________________________....-------------- revendiquent) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)_________________LL._________________________________________ déposée(s) en (7)______________/./___________________________— le ________________U..._________________________________________________________________________________________________________ (8) au nom de___________/..L_____________________________________________________________ (9) élit(élisent) pour lui (die) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg____ IDA., boulevard d.e l.a...Eo.irô-------------------------------------(10) sollicïte(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, —j avec ajournement de cette délivrance à_________dix—k-Uît-· 1— ™ois. (11)Mp.n.si.e.ui: .... Ad.o.lpli.e .... BARGARD ^ —Chemin.-des — Qpi4; es-t — 4ö§OLEsssö3e ~ - · - tms ... ... les ..... tr, Q.is ...... en .... Belgi.q.ue _______________________________________....-------------- claim ) for the above patent application the priority of one (s) request (s) from (6) _________________ LL ._________________________________________ filed (s) in (7) ______________ /. / ___________________________— on ________________ U ..._________________________________________________________________________________________________________ (8) at name of ___________ / .. L_____________________________________________________________ (9) elect (elect) for him (die) and, if appointed, for his proxy, in Luxembourg____ IDA., boulevard de la..Eo.irô ---------- --------------------------- (10) seeks (s) the issue of a patent for the invention for the object described and represented in the abovementioned appendices, —j with postponement of this issue to _________ dix — k-Uît- · 1— ™ ois. (11)

Le ..........mandaéiaifce..L.i......» , t * a λ ιηπ.....LU 4A't' \ / j' Γ G V L u- L \ U Π. Procès-verbal de DépôtLe .......... mandaéiaifce..L.i ...... ", t * a λ ιηπ ..... LU 4A't '\ / j' Γ G V L u- L \ U Π. Deposit Minutes

La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 1 pr riérLpn^h-rP 1 QRP,The aforementioned patent application has been filed with the Ministry of the Economy and the Middle Classes, Intellectual Property Service in Luxembourg, on: 1 pr riérLpn ^ h-rP 1 QRP,

JJ

Lrf A ^ Pt. le faste wv ** ' à 15.0.0 heures U de l’Économiee^^^Classes Moyennes, ! v 2.5413Lrf A ^ Pt. Le faste wv ** 'at 15.0.0 hours U of Economy ^^^ Middle Classes,! v 2.5413

MEMOIRE DESCRIPTIFDESCRIPTIVE MEMORY

déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTIONfiled in support of an INVENTION PATENT application

au Grand-Duché de LUXEMBOURGin the Grand Duchy of LUXEMBOURG

au nom de: CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUESon behalf of: METALLURGICAL RESEARCH CENTER

pour: "Procédé de marquage de la surface d'un cylindre à l'aide d'un faisceau laser" * i > C 2374/861Z.for: "Method of marking the surface of a cylinder using a laser beam" * i> C 2374 / 861Z.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOQR RESEARCH IN DE METALLURGIE,METALLURGICAL RESEARCH CENTER -CENTRUM VOQR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).Non-profit association -Vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).

Procédé de marquage de la surface d'un cylindre à l'aide d'un faisceau laser.Method of marking the surface of a cylinder using a laser beam.

La présente invention porte sur un procédé de marquage de la surface d'un cylindre à l'aide d'un faisceau laser focalisé. Elle vise plus particulièrement la création d'une rugosité à la surface d'un cylindre de laminage à froid de bandes en acier.The present invention relates to a method of marking the surface of a cylinder using a focused laser beam. It more particularly aims at creating a roughness on the surface of a cold rolling cylinder of steel strips.

Un tel procédé de marquage de la surface d'un cylindre est déjà connu notamment par le brevet BE-A-880.996.Such a method of marking the surface of a cylinder is already known in particular from patent BE-A-880.996.

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Brièvement rappelé, ce procédé consiste à envoyer sur la surface d'un cylindre en rotation, et perpendiculairement à cette surface, un faisceau laser intermittent focalisé qui fond le matériau du cylindre aux points d'impact successifs et forme dans la. surface une série de microcratères répartis suivant une trajectoire hélicoïdale. La formation de ces microcratères et des bourrelets qui les entourent est facilitée par l'insufflation d'oxygène sous pression dans la zone d'impact du faisceau laser.Briefly recalled, this process consists in sending on the surface of a rotating cylinder, and perpendicular to this surface, a focused intermittent laser beam which melts the material of the cylinder at the successive points of impact and forms in the. surface a series of microcraters distributed along a helical trajectory. The formation of these microcraters and of the beads which surround them is facilitated by the insufflation of oxygen under pressure in the impact zone of the laser beam.

Ce procédé connu donne généralement des résultats très satisfaisants pour des rugosités classiques. On indiquera ici que, au sens de la présente demande, la rugosité est la valeur Ra, rugosité arithmétique moyenne, dont la définition est normalisée.This known method generally gives very satisfactory results for conventional roughness. It will be indicated here that, within the meaning of the present application, the roughness is the value Ra, mean arithmetic roughness, the definition of which is normalized.

Dans certains cas cependant,/ il s'avère nécessaire de former une rugosité importante, par exemple de l'ordre de 8 à 10 qjm. ou davantage.In certain cases, however, it is necessary to form a significant roughness, for example of the order of 8 to 10 qjm. or more.

La solution logique basée sur le procédé précité consisterait soit à augmenter le débit, et par conséquent la pression, du jet d'oxygène, afin de creuser davantage les microcratères, soit à accroître la puissance du faisceau laser.The logical solution based on the aforementioned method would consist either in increasing the flow, and consequently the pressure, of the oxygen jet, in order to dig the microcraters further, or in increasing the power of the laser beam.

A partir d'un certain niveau de rugosité (8 à 10 ym) environ, cette solution présente cependant deux inconvénients importants.From a certain level of roughness (approximately 8 to 10 μm), this solution however has two significant drawbacks.

En premier lieu, pour obtenir un cratère plus profond, on doit fondre une quantité plus importante de métal. Celle-ci est, sous l'effet de la pression d'oxygène accrue, rejetée sur une portion froide de la surface du cylindre, c'est-à-dire au-delà de la zone échauffée par le faisceau laser. Ce métal, destiné à constituer le bourrelet, adhère mal à la surface du cylindre à laquelle il n'est pas soudé, mais simplement collé. Un tel bourrelet est très rapidement endommagé ou arraché au cours du laminage des bandes d'acier, et il ne permet donc pas d'atteindre la rugosité recherchée.First, to get a deeper crater, you have to melt a larger amount of metal. This is, under the effect of the increased oxygen pressure, discharged onto a cold portion of the surface of the cylinder, that is to say beyond the zone heated by the laser beam. This metal, intended to constitute the bead, badly adheres to the surface of the cylinder to which it is not welded, but simply glued. Such a bead is very quickly damaged or torn off during the rolling of the steel strips, and it therefore does not achieve the desired roughness.

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Par ailleurs, la pression accrue du jet d'oxygène provoque une déformation du microcratère et du bourrelet, qui s'allongent dans la direction de ce jet d'oxygène. La rugosité ainsi obtenue n'est pas régulière.Furthermore, the increased pressure of the oxygen jet causes a deformation of the microcrater and of the bead, which elongate in the direction of this oxygen jet. The roughness thus obtained is not regular.

La présente invention propose un procédé qui permet de former dans la surface d'un cylindre des microcratères de forme régulière entourés par des bourrelets bien adhérents, qui assurent l'obtention de la rugosité élevée désirée.The present invention provides a method which makes it possible to form in the surface of a cylinder microcraters of regular shape surrounded by well-adhered beads, which ensure that the desired high roughness is obtained.

Le procédé qui fait l'objet de la présente invention est basé sur une observation inattendue que le demandeur a faite au cours de ses recherches en vue d'améliorer le procédé précité.The process which is the subject of the present invention is based on an unexpected observation that the applicant has made during his research with a view to improving the above-mentioned process.

Il est en effet apparu que le marquage d'un cylindre par le procédé précité donnait lieu à la formation d'un plasma localisé au-dessus de la portion de la surface du cylindre échauffé par le faisceau laser focalisé; la majeure partié de ce plasma est d'ailleurs située immédiatement au-dessus de la partie fondue de la surface dans la zone d'impact du faisceau laser. Ce plasma est constitué de gaz ionisé provenant notamment de l'atmosphère environnante, mais également de métal du cylindre porté à très haute température et vaporisé par l'énergie du faisceau laser. Il est également connu que dans ce procédé, le plasma exerce une faible pression sur le métal fondu et provoque ainsi une légère déformation aléatoire de ce métal fondu sous la forme d'une dépression peu profonde entourée d'un mince bourrelet irrégulier.It has indeed appeared that the marking of a cylinder by the aforementioned method gave rise to the formation of a plasma located above the portion of the surface of the cylinder heated by the focused laser beam; most of this plasma is located immediately above the melted part of the surface in the impact zone of the laser beam. This plasma consists of ionized gas originating in particular from the surrounding atmosphere, but also of metal of the cylinder brought to very high temperature and vaporized by the energy of the laser beam. It is also known that in this process, the plasma exerts a low pressure on the molten metal and thus causes a slight random deformation of this molten metal in the form of a shallow depression surrounded by a thin irregular bead.

La présente invention est basée sur l'exploitation des propriétés électriques particulières du plasma de manière à contrôler la pression exercée par le plasma sur le métal fondu, avec pour conséquence une rugosité régulière et une forme symétrique des microcratères et des bourrelets obtenus.The present invention is based on the exploitation of the particular electrical properties of the plasma so as to control the pressure exerted by the plasma on the molten metal, with as a consequence a regular roughness and a symmetrical shape of the microcraters and the beads obtained.

A cet effet, le procédé qui fait l'objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que l'on agit sur ledit plasma de manière à contrôler la pression de celui-ci sur la surface dudit métal ’i i - 4 - fondu et en ce que l'on refoule ainsi une quantité contrôlée de métal fondu hors du microcratère de façon à former autour de celui-ci un bourrelet régulier conduisant à la rugosité désirée.To this end, the process which is the subject of the present invention is essentially characterized in that one acts on said plasma so as to control the pressure of the latter on the surface of said molten metal; in that a controlled quantity of molten metal is thus forced out of the microcrater so as to form around it a regular bead leading to the desired roughness.

Selon une première mise en oeuvre du procédé de l'invention, on soumet ledit plasma à l'action d'un champ magnétique orienté transversalement par rapport à l'axe du faisceau laser focalisé, de telle façon qu'il exerce sur le plasma un effort parallèle à l'axe du faisceau laser focalisé et orienté en direction de la surface dudit métal fondu.According to a first implementation of the method of the invention, said plasma is subjected to the action of a magnetic field oriented transversely to the axis of the focused laser beam, so that it exerts on the plasma a force parallel to the axis of the focused laser beam and oriented towards the surface of said molten metal.

L'intensité de ce champ magnétique peut être constante ou présenter une variation suivant une direction parallèle à l'axe du faisceau laser focalisé.The intensity of this magnetic field can be constant or present a variation in a direction parallel to the axis of the focused laser beam.

Cette variation d'intensité se traduit avantageusement par un gradient de champ magnétique décroissant en direction du métal fondu.This variation in intensity advantageously results in a decreasing magnetic field gradient in the direction of the molten metal.

Selon une autre mise en oeuvre du procédé de l'invention, on soumet ledit plasma à l'action d'un champ électrique orienté parallèlement à l'axe du faisceau laser focalisé, en direction du métal fondu, de telle façon qu'il exerce sur le plasma un effort dirigé vers la surface dudit métal fondu.According to another implementation of the method of the invention, said plasma is subjected to the action of an electric field oriented parallel to the axis of the focused laser beam, in the direction of the molten metal, so that it exerts on the plasma a force directed towards the surface of said molten metal.

Dans le cadre de la présente invention, il peut encore être intéressant d'insuffler, dans la zone d'impact du faisceau laser sur la surface du cylindre, un jetjd'un gaz oxydant, en particulier d'oxygène, sous une pression suffisante pour favoriser la fusion du métal, mais insuffisante pour perturber le plasma et/ou le bourrelet.In the context of the present invention, it may also be advantageous to inject, in the zone of impact of the laser beam on the surface of the cylinder, a jet of an oxidizing gas, in particular oxygen, under a pressure sufficient to favor the fusion of the metal, but insufficient to disturb the plasma and / or the bead.

Selon une autre caractéristique intéressante du procédé de l'invention, on peut régler l'intensité du champ magnétique, respectivement du champ électrique, de façon à faire varier la pression exercée par le plasma sur le métal fondu et ainsi à disposer d'une gamme de réglage de la rugosité du cylindre.According to another advantageous characteristic of the process of the invention, the intensity of the magnetic field, respectively of the electric field, can be adjusted, so as to vary the pressure exerted by the plasma on the molten metal and thus to have a range for adjusting the roughness of the cylinder.

t - 5 - « » A titre de simple illustration, on va maintenant décrire de façon plus détaillée le procédé de l'invention, en faisant référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre, en élévation et en plan, un microcratère déformé par un jet d'oxygène trop puissant; la figure 2 illustre, en élévation et en plan, un microcratère de forme régulière obtenu par le procédé de l’invention.t - 5 - “” By way of simple illustration, a description will now be given in more detail of the process of the invention, with reference to the appended drawing, in which FIG. 1 shows, in elevation and in plan, a deformed microcrater. by too strong a jet of oxygen; FIG. 2 illustrates, in elevation and in plan, a microcrater of regular shape obtained by the method of the invention.

Pour la clarté du dessin, on n'a chaque fois représenté schématiquement qu'un seul microcratère. Il va cependant de soi que la surface du cylindre est pourvue d'un nombre extrêmement élevé de tels microcratères; dans la pratique, ce nombre peut atteindre 100.000 micro-cratères par centimètre carré, la dimension d'un microcratère dans le plan de la surface étant généralement comprise entre 30 ym et 250 ym environ. Dans les deux figures, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères numériques, et on a omis de représenter tous les éléments qui ne sont pas indispensables à la compréhension de l'invention.For the sake of clarity of the drawing, each time there has been shown schematically only one microcrater. It goes without saying, however, that the surface of the cylinder is provided with an extremely large number of such microcraters; in practice, this number can reach 100,000 micro-craters per square centimeter, the dimension of a microcrater in the plane of the surface generally being between 30 μm and 250 μm approximately. In the two figures, the corresponding elements are designated by the same reference numerals, and we have omitted to represent all the elements which are not essential for understanding the invention.

Dans la figure 1, la vue en élévation présente une coupe, suivant le plan I-I de la vue en plan, d’un fragment 1 de la couche superficielle d'un cylindre. Le cylindre en rotation est schématisé par son axe de rotation 2. Un faisceau laser intermittent 3, focalisé par une lentille 4, frappe perpendiculairement la surface du cylindre 1 en un point 0. Il provoque l'échauffement d'une zone 5 délimitée par un trait interrompu, et la fusion d'une zone 6 plus restreinte. Un jet d'oxygène (0^) appliqué dans la zone d'impact du faisceau laser intensifie ces deux effets d'échauffement et de fusion. Le métal fondu de la zone 6 subit une légère déformation due notamment à la faible pression de radiation appliquée par le faisceau laser. L'essentiel de la déformation du métal fondu est cependant imputable à la pression mécanique du jet d'oxygène (C^); celle-ci expulse en pratique la totalité du métal fondu hors de la zone 6. La plus grande partie de ce métal fondu est expulsée suivant la direction du jet d'oxygène, et dans le cas de rugosités élevées, jusqu' au-delà de la zone 5 échauffée par le faisceau laser. Il se forme ainsi un bourrelet asymétrique - 6 - * 7, qui adhère mal au cylindre au-delà de la zone 5 et qui est arraché dès les premières opérations de laminage.In Figure 1, the elevational view shows a section along the plane I-I of the plan view, of a fragment 1 of the surface layer of a cylinder. The rotating cylinder is shown schematically by its axis of rotation 2. An intermittent laser beam 3, focused by a lens 4, perpendicularly strikes the surface of the cylinder 1 at a point 0. It causes the heating of an area 5 delimited by a broken line, and merging of a more restricted zone 6. An oxygen jet (0 ^) applied in the impact zone of the laser beam intensifies these two heating and fusion effects. The molten metal of zone 6 undergoes a slight deformation due in particular to the low radiation pressure applied by the laser beam. Most of the deformation of the molten metal is however due to the mechanical pressure of the oxygen jet (C ^); in practice, this expels all of the molten metal from zone 6. The greater part of this molten metal is expelled in the direction of the oxygen jet, and in the case of high roughness, up to beyond zone 5 heated by the laser beam. An asymmetrical bead - 6 - * 7 is thus formed, which adheres badly to the cylinder beyond zone 5 and which is torn off from the first rolling operations.

La figure 1 comprend encore la représentation d'un plasma 8 qui se forme au-dessus de la zone 6 sous l'effet du faisceau laser. Ce plasma est constitué d'ions gazeux provenant de l'atmosphère environnante, en particulier d'ions d'oxygène fournis par le jet, et d'ions métalliques apportés par le métal de la zone 6 vaporisé par le faisceau laser. Ce plasma ne joue ici qu'un rôle secondaire.FIG. 1 also includes the representation of a plasma 8 which forms above the zone 6 under the effect of the laser beam. This plasma consists of gaseous ions from the surrounding atmosphere, in particular oxygen ions supplied by the jet, and metal ions supplied by the metal of zone 6 vaporized by the laser beam. This plasma plays only a secondary role here.

La figure 2 illustre schématiquement le principe du procédé qui fait l'objet de l'invention. Le montage du cylindre 1,2 et du faisceau laser 3, 4 est identique à celui de la figure 1, et le faisceau laser échauffe, respectivement fond, une zone 5, respectivement 6.FIG. 2 schematically illustrates the principle of the method which is the subject of the invention. The mounting of the cylinder 1,2 and of the laser beam 3, 4 is identical to that of FIG. 1, and the laser beam heats, respectively bottom, a zone 5, respectively 6.

Dans la présente mise en oeuvre conforme à l'invention, un champ magnétique H, perpendiculaire à l'axe du faisceau laser, est établi au voisinage de la surface du cylindre 1 dans la région occupée par le plasma 8. Sous l'effet de ce champ magnétique, une partie du plasma 8 subit une force F et par conséquent effectue un déplacement en direction de la surface du métal fondu. Il exerce ainsi une pression uniforme sur le métal fondu, qui est alors refoulé uniformément vers la périphérie de la zone 6 où il forme le bourrelet 7 régulier ne débordant pas la zone chaude 5. En se refroidissant, le bourrelet 7 se soude solidement à la surface du cylindre à laquelle cette combinaison de pics (bourrelets) et de vallées (microcratères) confère ainsi une rugosité contrôlée. En faisant varier l'intensité du champ magnétique H, il est possible de modifier la pression exercée par le plasma sur le métal fondu et par conséquent d'ajuster la profondeur du microcratère et la hauteur du bourrelet en fonction de la rugosité désirée.In the present implementation according to the invention, a magnetic field H, perpendicular to the axis of the laser beam, is established in the vicinity of the surface of the cylinder 1 in the region occupied by the plasma 8. Under the effect of this magnetic field, part of the plasma 8 undergoes a force F and consequently performs a movement towards the surface of the molten metal. It thus exerts a uniform pressure on the molten metal, which is then pushed back uniformly towards the periphery of the zone 6 where it forms the regular bead 7 which does not extend beyond the hot zone 5. On cooling, the bead 7 is welded securely to the surface of the cylinder to which this combination of peaks (beads) and valleys (microcraters) thus gives a controlled roughness. By varying the intensity of the magnetic field H, it is possible to modify the pressure exerted by the plasma on the molten metal and consequently to adjust the depth of the microcrater and the height of the bead according to the desired roughness.

Le procédé de l'invention permet donc de réaliser des microcratères et des bourrelets périphériques de forme régulière assurant l'isotropie de la rugosité de la surface du cylindre. La profondeur désirée de la rugosité peut être atteinte en supprimant le jet d'oxygène auxiliaire, ou tout au moins en réduisant son débit et sa pression de telle façon qu'il ne provoque aucune déformation du bourrelet.The method of the invention therefore makes it possible to produce microcraters and peripheral beads of regular shape ensuring the isotropy of the roughness of the surface of the cylinder. The desired depth of roughness can be achieved by eliminating the auxiliary oxygen jet, or at least by reducing its flow and pressure so that it does not cause any deformation of the bead.

Claims (6)

1. Procédé de marquage de la surface d'un cylindre à l'aide d'un faisceau laser intermittent,· dans lequel on fond localement la surface dudit cylindre au moyen dudit faisceau laser focalisé sur cette surface, afin de former dans ladite surface des microcratères qui lui confèrent une rugosité contrôlée, ladite fusion entraînant la formation d'un plasma immédiatement au-dessus de la portion de métal fondue par le faisceau laser, caractérisé en ce que l'on agit sur ledit plasma de manière à contrôler la pression de celui-ci sur la surface dudit métal fondu, et en ce que l'on refoule ainsi une quantité contrôlée dudit métal fondu hors du microcratère, de façon à former un bourrelet régulier autour dudit microcratère.1. Method for marking the surface of a cylinder using an intermittent laser beam, · in which the surface of said cylinder is locally melted by means of said laser beam focused on this surface, in order to form in said surface microcraters which give it a controlled roughness, said melting resulting in the formation of a plasma immediately above the portion of metal melted by the laser beam, characterized in that one acts on said plasma so as to control the pressure of the latter on the surface of said molten metal, and in that a controlled amount of said molten metal is thus forced out of the microcrater, so as to form a regular bead around said microcrater. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soumet ledit plasma à l'action d'un champ magnétique orienté transversalement par rapport à l'axe du faisceau laser focalisé, de telle façon qu'il exerce sur le plasma un effort parallèle à l'axe du faisceau laser focalisé et orienté en direction de la surface dudit métal fondu.2. Method according to claim 1, characterized in that said plasma is subjected to the action of a magnetic field oriented transversely to the axis of the focused laser beam, so that it exerts on the plasma a force parallel to the axis of the focused laser beam and oriented towards the surface of said molten metal. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'intensité dudit champ magiétique présente un gradient décroissant en direction du métal fondu.3. Method according to claim 2, characterized in that the intensity of said magic field has a decreasing gradient towards the molten metal. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soumet ledit plasma à l'action d'un champ électrique orienté parallèlement à l'axe du faisceau laser focalisé, en direction du métal fondu, de telle façon qu'il exerce sur le plasma un effort dirigé vers la surface dudit métal fondu.4. Method according to claim 1, characterized in that said plasma is subjected to the action of an electric field oriented parallel to the axis of the focused laser beam, in the direction of the molten metal, so that it exerts on the plasma a force directed towards the surface of said molten metal. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on règle la pression exercée par ledit plasma sur le métal fondu et en ce que l'on ajuste ainsi la profondeur de la rugosité conférée à la surface du cylindre. * - a -5. Method according to either of the preceding claims, characterized in that one regulates the pressure exerted by said plasma on the molten metal and in that one thus adjusts the depth of the roughness imparted to the cylinder surface. * - at - 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'on règle ladite pression en faisant varier l'intensité du champ magnétique, respectivement du champ électrique agissant sur ledit plasma. Dessins : y\ rlanc.-s^ _____.yAfl.-.-pagas dont..........page de garde .........ê......pages de description ........-¾..... pages de revendication .......Λ.......abrégé descriptif Luxembourg 12 -1 DEC, 1986 Le mandataire : Me Alain Rukavina6. Method according to claim 5, characterized in that said pressure is adjusted by varying the intensity of the magnetic field, respectively of the electric field acting on said plasma. Drawings: y \ rlanc.-s ^ _____. YAfl.-.- pagas of which .......... cover page ......... ê ...... description pages ........- ¾ ..... claim pages ....... Λ ....... descriptive abstract Luxembourg 12 -1 DEC, 1986 The representative: Me Alain Rukavina
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