Brevet FR2748412A1 — publié le 19971114

La présente invention concerne un procédé de découpe d'une plaque en matière plastique, notamment bien que non exclusivement une plaque formant un corps de carte. I1 existe des cas de plus en plus fréquents dans lesquels on souhaite disposer d'une carte de petite dimension montée de façon solidaire d'une carte de plus grande dimension tout en étant détachable de celle-ci sans utilisation d'un outil particulier. C'est le cas notamment des cartes à circuit intégré qui, pour une même application, sont susceptibles d'être utilisées sous deux formats. La solution qui est apparue rapidement comme étant la plus exploitable consiste à découper la carte de petit format dans la carte de grand format tout en laissant des liaisons cassables entre la carte de petit format et la carte de grand format. Afin que la carte de petit format puisse être utilisée dans un lecteur où elle est généralement positionnée par référence à ses bords, il est nécessaire de réaliser une découpe propre sans déformation ni bavure. Par ailleurs il est souhaitable que la ligne de découpe de la carte de petit format soit d'une largeur aussi faible que possible afin de na pas risquer une séparation intempestive de la carte de petit format lors des manipulations de la carte de grand format. I1 a été envisagé d'effectuer une découpe de petit format à l'emporte-pièce ou par fraisage. Toutefois ces procédés mécaniques présentent l'inconvénient soit de ne pas réaliser une découpe propre dans le cas d'une découpe à l'emporte-pièce, ou d'être d'une mise en oeuvre très lente dans le cas d'une découpe par fraisage. I1 a également été envisagé de réaliser une machine de découpe utilisant la réflection d'un faisceau laser sur des miroirs tournants. Cette solution présente toutefois l'inconvénient d'un manque de fiabilité en raison de l'imprécision de positionnement des pièces en mouvement, et d'une perte d'énergie due aux multiples réflexions du faisceau, ces pertes étant d'au moins 30% avec les meilleurs traitements de surface des miroirs. Selon l'invention on prévoit un procédé de découpe d'une plaque en matière plastique comportant l'étape de former sur la plaque une image d'un contour de découpe par interférométrie au moyen d'un réseau optique éclairé par un faisceau laser. Ainsi la plaque à découper étant disposée de façon fixe en regard du réseau optique lui-même maintenu fixe, il est possible d'obtenir une découpe très précise de la plaque en matière plastique. En outre, le faisceau laser étant soumis à un nombre de réflexions très faible, une proportion très importante de la puissance émise est utilisée pour la découpe de la plaque et l'ensemble du contour de découpe est éclairé par le faisceau laser de sorte que l'opération de découpe est très rapide. Selon une version avantageuse de l'invention le réseau optique comporte un organe réfléchissant sur lequel le faisceau laser est projeté. I1 est ainsi plus aisé de réaliser un réseau optique présentant une grande finesse et définissant une ligne de découpe de faible largeur. Selon un autre aspect avantageux de l'invention le réseau est défini pour que le faisceau laser soit projeté sur la plaque avec une puissance affaiblie en au moins un point du contour de découpe. On obtient ainsi des points du contour de découpe où la matière constituant la plaque n'est pas attaquée sur toute l'épaisseur de la plaque et constitue des attaches qui maintiennent la carte de petit format solidaire de la carte de plus grand format tout en pouvant être aisément rompue lorsque l'on souhaite utiliser la carte de petit format. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention en regard d'une plaque représentée en coupe selon la ligne I-I de la figure 2, - la figure 2 est une vue en élévation partielle très agrandie d'une plaque de matière plastique découpée par le procédé selon l'invention, - la figure 3 est une représentation partielle très agrandie d'un organe réfléchissant selon l'invention. En référence aux figures, le dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention comporte une source de rayonnement laser 1, un miroir 2 disposé à 450 par rapport au faisceau laser émis par la source laser 1, et renvoyant celui-ci vers un organe réfléchissant 3 supportant un réseau optique 4 symbolisé par un pointillé épais sur la figure 1. Le réseau optique est par exemple formé par un dépôt métallique réfléchissant déposé sur un substrat de quartz et gravé selon un motif tel que représenté par la figure 3 sur laquelle les lignes noires correspondent aux lignes gravées qui ne réfléchissent pas le faisceau laser et les parties blanches correspondent aux zones réfléchissantes. Dans le mode de réalisation illustré, le réseau optique 4 est défini par une transformation de Fourrier du contour que l'on souhaite obtenir sur une plaque en matière plastique 5 placée en regard de l'organe réfléchissant 3 parallèlement à celui-ci. Dans ce mode de réalisation l'image virtuelle obtenue par l'organe réfléchissant 4 est focalisée par une lentille 6 disposée entre l'organe réfléchissant 4 et la carte 5. Le faisceau laser ainsi traité réalise dans la plaque en matière plastique 5 une découpe 7 aux endroits de la plaque où la puissance réfléchie par le réseau optique 4 est suffisante pour découper la matière plastique. A ce propos, le réseau optique 4 est de préférence défini pour que le faisceau laser soit projeté sur la plaque avec une puissance affaiblie sur au moins un point 8 du contour de découpe, deux points pour chaque contour de découpe dans le mode de réalisation illustré. Aux points 8 où le faisceau laser est projeté avec une puissance affaiblie, la plaque 5 est découpée sur une partie seulement de son épaisseur de sorte que des cartes de petite dimension 9 sont ainsi découpées dans la plaque en matière plastique 5 tout en restant solidaires de la plaque en matière plastique 5. Dans le mode de réalisation illustré où le réseau optique est défini par une transformée de Fourrier de l'image de contour de découpe on obtient pour un même réseau optique deux contours de découpe symétriques par rapport à l'axe du faisceau. I1 est donc possible de réaliser deux cartes simultanément. On peut également mettre en oeuvre l'invention avec un dispositif analogue dans lequel le réseau optique est défini par une transformée de Fresnel. Sans qu'il soit nécessaire de prévoir une lentille 6 on obtient alors une seule image réelle du contour de découpe sur la plaque en matière plastique 5. Le procédé selon l'invention permet de réaliser très rapidement des découpes dans une bande en matière plastique continue en faisant avancer celle-ci pas à pas sous le dispositif de projection laser puis en découpant la bande à un poste ultérieur afin de détacher une carte de grande dimension dans laquelle la carte de petite dimension est incluse. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que le procédé selon l'invention ait été illustré avec un réseau optique comportant un organe réfléchissant sur lequel le faisceau laser est projeté, on peut également prévoir un réseau optique formé par des fentes dans une plaque à travers lesquelles le faisceau laser est projeté. Bien que le dispositif de mise en oeuvre du procédé ait été illustré avec un miroir 2, disposé en amont du réseau optique 4 afin de projeter le faisceau laser perpendiculairement à celui-ci, ce qui simplifie les calculs pour la définition et la mise en oeuvre du réseau optique, on peut également prévoir de projeter le faisceau laser de façon oblique par rapport à l'organe réfléchissant formant le réseau optique, la lentille 6 et la plaque 5 étant alors disposée de façon symétrique par rapport à la source du faisceau laser. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe d'une plaque (5) en matière plastique, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de former sur la plaque une image de contour de découpe (7) par interférométrie au moyen d'un réseau optique (4) éclairé par un faisceau laser 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau optique (4) est réalisé sur un organe réfléchissant (3) sur lequel le faisceau laser est projeté. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe réfléchissant (3) est disposé parallèlement à la plaque de matière plastique (5) et le faisceau laser est projeté par l'intermédiaire d'un miroir (2). 4. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le réseau est défini par une transformée de Fourrier de l'image de contour de découpe et en ce qu'une lentille (5) est disposée entre l'organe réfléchissallt 14) et la plaque (5) 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau optique (4) est défini pour que le faisceau laser soit projeté sur la plaque avec une puissance affaiblie en au moins un point (8) du contour de découpe (7)