Brevet FR2006762A1 — publié le 19700102

La présente invention concerne un procédé pour le réglage de la fréquence de systèmes vibrants mécaniques par enlèvement de matière de l'élément vibrant. L'invention concerne également un système vibrant réglé par la mise en oeuvre de ce procédé. Lorsque l'élément vibrant est par exemple constitué d'un ensemble de plaquettes piézo-électriques oblongues animées de vibrations de flexion, on fabrique d'abord un élément vibrant trop long, après quoi, par des meulages successifs, on règle la fréquence exacte de cet élement. En procédant de la sorte, on doit généralement sortir l'élément vibrant du système, pour chaque opération de meulage, et le remettre ensuite dans le système en vue de procéder au contrôle de l'élément. Lorsque, éventuellement, la température de l'élé- ment s'est accrue par le meulage, il faut en outre attendre chaque fois avant de pouvoir contrôler la fréquence. Le réglage dure longtemps et devient donc coûteux. Eu égard aux impuretés provenant de la substance abrasive, il n'est pas possible que des éléments oblongs ainsi que des éléments formés autrement subissent le meu- - lage dans le système vibrant lui-même. Le but de l'invention est de fournir un procédé plus simple que les procédés connus. Conformément à l'invention, le procédé pour le réglage de la fréquence de systèmes vibrants mécaniques, par enlèvement de matière de l'élément vibrant, est caractérisé en ce qu'un rayonnement électromagnétique cohérent,, dqnt la. longueur d'onde est comprise entre l'ultraviolet et l'infrarouge, est'projeté au moins une fois, aux endroits ou il y a lieu d'enlever de la matière sur laquelle ce faisceau est concentré sur une surface suffisamment réduite pour que cette matière- s'évapore localement En un temps très eourt, de grandes quantités d'énergie peuvent I être fournies'au matériau de l'élément vibrant qui s'évapore ainsi localement, sans que pour cela s'accroisse de façon perceptible la température de l'ensemble que forme cet élément. Immédiatement après la pro3ec- tion et la concentration du faisceau sur le matériau, il devient donc possible de mesurer la fréquence de l'élément vibrant. En outre, cet élément peut être usiné et mesuré à l'intérieur du système dont il fait partie, étant donné qu'il ne se produit aucune souillure par une substance abrasive et un liquide; près du matériau se forme au plus une très petite quantité de vapeur de cet élément, cette vapeur pouvant d'ailleurs être évacuée facilement par un courant d'air dirigé judicieusement sur l'élément. Le réglage de la fréquence de l'élément peut donc avoir lieu de façon plus précise et plus rapide. Lorsque le procédé conforme à l'invention est utilisé pour usiner un matériau piézo-électrique ou un autre matie~ riau céramique, il se forme, dans ce matériau, en chaque endroit frappé par le faisceau concentré, un petit trou pratiquement conique à surface cristallisée plus ou moins régulièrement. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un système vibrant auquel l'invention est appliquée. La figure 2 est une coupe horizontale suivant le plan II - II de la figure 1. La figure 3 illustre le système vibrant en perspective. Sur les figures 1 et 2, deux éléments piézo-électriques 1 et 2 sont serrés entre trois blocs métalliques 3, 4 et 5 à l'aide des tirants 6 et 7 et sont reliés par un ressorts 8 en fil d'acier. Des vis 9 et 10 rendent les blocs 3 et 5 solidaires de blocs il et 12 que des ressorts 13 et 14 relient électriquement aux contacts 15 et 16. Les blocs 11 et 12 reposent sur des blocs 17 et 18 en caoutchouc , tandis que les parties 19 et 20 en caoutchouc sont serrées entre la coiffe 21 et l'ensemble formé par les blocs. Le dispositif fonctionne comme un filtre mécanique, à fréquence d'environ 4000 ffz. On fabrique dtabord des éléments 1 et 2 de longueur trop grande qui subissent ensuite un usinage entre les blocs 3, 4 et 5. Chaque élément 1 et 2 est formé avoir la figure 3) par une bande de laiton 25 placée entre deux bandes piézo-électriques 26 et 27, portant chacune une pellicule de métal inoxydable 28 et 29; l'épaisseur de chaqu.Ùande piézo-électrique est égale à 0,4 mm,-tandis que la longueur, la largeur et ltépaisseur de la bande de laiton sont respectivement égales à 10 mm, 3 mm et 0,2 mm. Pour régler la fréquence du filtre, l'ensemble formé par les éléments 1, 2 et les bloc-s 3, 4 et 5 est soumis à des impulsions de laser d'une énergie atteignant environ 30 joules et d'une durée égale à quelques centaines de microsecondes. Ces impulsions, représentées par les fiches 30, enlèvent de la matière aux endroits 31. La fréquence de l'élément 1 est ainsi augmentée. On usine ensuite de façon identique l'élément 2. Dans le cas où la fréquence est trop basse, on applique des impulsions suivant les flèches 32 pour enlever ainsi de la matière aux endroits 33. R E V E N D I C I O N S 1.- Procédé pour le réglage de la fréquence de systèmes vibrants mécaniques par enlèvement de matière de l'élément vibrant, caractérisé en ce qu'un rayonnement électromagnétique cohérent, ont- la longueur d'onde est comprise entre l'ultraviolet et l'inCrarouge, est projeté au moins une fois, aux endroits où il y a lieu d'enlever de la matière sur laquelle ce faisceau est concentré sur une surface suffisamment réduite pour que cette matière s'évapore localement. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément à traiter est évaporé localement sans augmentation de la température de l'ensemble que forme cet élément. 3.- Système vibrant comportant un élément vibrant traité suivant le procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2. 4.- Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément vibrant, constitué par du matériau ce- ramique, présente au moins un petit trou à surface cristallisée.