Brevet FR2774559A1 — publié le 19990813

La présente invention concerne la confection de vêtements et de pièces pour vêtements, en tissus synthétiques et/ou naturels. Elle concerne plus particulièrement la confection de vêtements ou de pièces pour vêtements comportant au moins deux couches de tissus superposées, maintenues l'une contre l'autre, avantageusement par collage. Il est connu de contrecoller des couches de tissus, par exemple par thermocollage au moyen d'une couche adhésive double-face interposée entre deux couches de tissus et pressage de l'ensemble ainsi constitué. Il est par ailleurs connu de découper dans des pièces de tissus des parties de vêtements et/ou des motifs destinés à orner des vêtements, avec pour contrainte que les pièces et/ou les motifs ainsi individualisés doivent être brodés pour être fixés sur le vêtement auquel ils sont destinés et doivent être ourlés pour éviter qu'ils s'effilochent, ainsi que pour masquer les irrégularités des découpes. Ces opérations nécessitent de la manutention et du temps de réalisation, qui en renchérissent le coût. La qualité des pièces de vêtement obtenues laisse également parfois à désirer. De plus, le collage de pièces ou de motifs appliqués sur des parties de vêtements préparées séparément exige un soin extrême dans le positionnement des pièces ou motifs ainsi appliqués, rendant obligatoire une exécution manuelle et/ou un contrôle manuel, et obligeant à se limiter à de faibles cadences de production. On a maintenant trouvé que l'on peut s'exempter totalement ou partiellement de ces contraintes et réaliser cependant des vêtements ou parties de vêtements formés de plusieurs couches de tissus, comportant des contours et/ou des motifs découpés avec une très grande précision et ayant une solidarisation efficace des couches entre elles, en combinant selon l'invention un collage des couches de tissus entre elles et/ou avec des couches de matière collante et/ou de matière de brasage rapportée, avec une découpe au laser selon des contours prédéfinis. L'invention a pour premier objet un procédé pour la réalisation de parties ou de pièces de vêtements ayant plusieurs couches de tissus soudées entre elles et découpées selon des contours et/ou des motifs prédéfinis, dans lequel on superpose les couches de tissus à solidariser et on leur applique un rayonnement laser guidé, tel qu'il assure une découpe selon des contours et/ou des motifs des couches de tissus superposées et on soude entre elles les couches de tissus superposées au moyen d'un rayonnement laser assurant la fusion d'une matière de collage interposée et/ou d'au moins une partie des fibres d'au moins un des tissus formant les dites couches superposées. L'invention a également pour objet des moyens pour la mise en oeuvre du dit procédé. Ces moyens comportent essentiellement une combinaison de moyens pour l'application d'un rayonnement laser sur des couches de tissus synthétiques et/ou naturels, de façon à procurer une découpe d'au moins certaines des couches de tissus superposées, avec des moyens pour la réalisation d'une soudure d'au moins certaines des couches de tissus entre elles et/ou avec des matières de collage et/ou de brasure interposées entre les dites couches de tissus et/ou rapportées sur celles-ci. Un autre objet de l'invention est constitué par des vêtements et pièces pour vêtements obtenus par le procédé susdit ou avec les moyens susmentionnés. Dans le procédé selon l'invention les tissus superposés pour la réalisation de vêtements ou de parties et/ou pièces de vêtements sont collés avant, pendant et/ou après l'application du rayonnement laser de découpe, selon des zones ou des lignes de collage prédéfinies, correspondant avantageusement aux lignes de découpe au laser des couches de tissus à découper selon des tracés et/ou des contours prédéfinis. Un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de ce procédé correspond à la réalisation pratiquement simultanée des opérations de découpe et de soudure, de préférence sous l'effet de l'application d'un seul et même rayonnement laser. Bien que ne voulant pas être lié à une quelconque théorie, on pense que l'énergie du rayonnement laser, si elle est convenablement appliquée et dosée, réalise une découpe des couches de tissus superposées et une fusion des matières fusibles qui les composent, dans les conditions énergétiques procurées par le dit rayonnement. Dans la présente demande de brevet on entend par laser tout laser de puissance capable de réaliser des découpes de tissus de diverses matières. L'homme du métier est apte à déterminer les types de lasers et de matériels pour leur réalisation et leur application qui sont appropriés à cet effet, ainsi que les matériels existants et/ou les améliorations qu'il convient de leur apporter pour parvenir à l'application de rayonnements laser appropriés pour la mise en oeuvre de l'invention. A titre d'exemple, les lasers utilisés peuvent comporter des sources laser traditionnelles ou peuvent consister en une batterie de diodes laser de puissance, composées chacune d'un empilement de sources élémentaires, les barrettes, et d'une optique de convergence. Les dites barrettes sont fabriquées par dépôt d'une série de microcouches épitaxiques sur la surface d'une plaque d'arséniure de gallium, qui est un matériau semi-conducteur. Cela constitue une jonction dite "p-n", qui est un élément capable d'émettre un rayonnement laser lorsqu'il est mis sous tension électrique. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on applique au moins un rayonnement laser déplaçable selon un système d'axes orthonormé, en regard d'un plan, de préférence horizontal, sur lequel se trouve placé ou se déplace, en continu ou en discontinu, l'ensemble multicouches de tissus à traiter. Le déplacement du ou des rayonnements laser s'effectue avantageusement selon des tracés préétablis. En pratique, le rayonnement laser est dirigé sensiblement perpendiculairement au plan moyen des tissus à traiter, mais il est également possible de diriger le dit rayonnement laser selon un angle défini avec ce plan, si on le souhaite. L'homme du métier est apte à évaluer, au besoin après quelques essais de routine, quelles valeurs ou intervalles de valeurs il convient de donner aux paramètres de définition du rayonnement laser pour parvenir aux résultats visés, à savoir le soudage et/ou la découpe selon les lignes du tracé de déplacement du rayonnement laser. Ces paramètres sont notamment la force du générateur de rayonnement laser, son orientation (par exemple sa direction perpendiculaire au plan des tissus à traiter ou faiblement inclinée sur la verticale à ce plan), sa vitesse de déplacement, l'épaisseur du faisceau laser, ainsi que la pression avec laquelle s'opère l'application du dit rayonnement sur le matériau à traiter. La largeur du faisceau détermine l'épaisseur du trait en fusion, c'est-à-dire la quantité de matière de tissu amenée à subir le rayonnement laser. Selon une forme de réalisation préférée, on favorise ces opérations en appliquant une pression des tissus entre eux et sur leur support commun, avantageusement par une aspiration en dessous du plan de support des tissus et/ou par un soufflage au-dessus de ce plan, le plus près possible du rayonnement laser. En contrôlant convenablement l'aspiration de l'air sous le rayonnement laser, à travers les couches de tissus, on favorise la pénétration du laser dans les matériaux et on améliore l'homogénéité du trait de soudure. Dans le procédé selon l'invention, l'ensemble des opérations apporte un résultat global supérieur à la somme des effets individuels de chaque opération prise isolément, notamment par ce que les phases opératoires mises en oeuvre coopèrent entre elles et/ou permettent la réalisation de variantes inhabituelles de produits existants ou des produits originaux en eux-mêmes, ainsi qu'il sera montré plus loin. Les matériaux constituant les tissus à traiter ou rentrant dans la composition de ceux-ci et auxquels peut être appliqué le procédé selon la présente invention sont choisis parmi les tissus synthétiques et/ou les tissus naturels et on peut leur adjoindre en cas de besoin une ou plusieurs matières et/ou couches d'enduction qui interviennent dans la phase de soudure. Les tissus concernés peuvent être tissés, tricotés ou non tissés. Sur la base des expériences effectuées et des connaissances acquises dans le domaine, on préfère actuellement les tissus de polyester et les intercalaires à base de colle polyester, ainsi que les tissus de polyamide, éventuellement combinés avec une colle polyamide. Cependant on a déjà pu déterminer qu'une colle polyester est également très bien reçue entre deux tissus en polyamide, entre autres. Dans le cas où l'un au moins des tissus est un tissu non synthétique susceptible de s'effilocher après coupe au laser, celle-ci est de préférence mise en oeuvre dans les conditions assurant quasi-simultanément la soudure conformément au procédé selon l'invention, car dans ce cas la matière plastique et/ou la résine présente dans le matériau synthétique se trouve mise en fusion le long des lignes de coupe et par conséquent peut couler dans les fibres et provoquer une résistance supplémentaire contre le risque d'effilochures. On peut même ainsi créer, grâce à cette forme de plastification et/ou par l'enduction d'une pellicule transparente, un nouveau genre de décor sur textile: après découpe de motifs au laser ou par simple découpe traditionnelle à froid dans un tissu naturel, on applique ces motifs par contrecollage, ou encore par thermocollage, sur un tissu de composition indifférente, on plastifie le tout (ou on applique une pellicule transparente comme indiqué ci-dessus) sur l'une des faces du tissu comportant des risques d'effilochures. Hormis la nature des fibres textiles concernées, jouent également un rôle dans le dit procédé la texture des fils, le genre de tissage, la finition du tissu, etc. Il peut en découler un choix sélectif, en vue de l'obtention de résultats améliorés, d'un type d'intercalaire apportant la matière de collage et/ou de brasage, ainsi que de la composition et/ou des propriétés de l'élément intercalaire à utiliser en option, comme évoqué plus haut. Le contrecollage à effectuer selon l'invention peut être réalisé par adjonction d'une ou plusieurs couches de colle intercalaires ou d'une autre matière ou composition à effet collant pour les fibres des tissus choisis, telle que par exemple au moins une mousse ou une matière synthétique ou artificielle, ayant avantageusement, outre une propriété collante, la propriété de fusionner avec la ou les épaisseurs de tissu avec lesquelles elle entre en contact. Le ou les intercalaires de soudage mis en oeuvre peuvent ainsi créer une brasure avec des tissus qui se soudent mal ensemble. Les tissus à couper/souder peuvent également être pré-enduits. Dans le cas d'une enduction d'un produit synthétique ou artificiel, même sur des tissus non synthétiques ou non artificiels, le rayonnement laser effectue la soudure des matériaux d'enduction entre eux s ils sont présentés face contre face au moment de l'application du rayonnement laser, ou face à face contre une mousse ou un matériau permettant la réalisation d'une brasure telle que définie plus haut. Dans le cas de tissus non synthétiques enduits, il convient d'effectuer les réglages de la force du rayonnement laser, de sa vitesse, du faisceau et de la pression définie plus haut de façon à optimiser le découpage/brûlage des fibres non synthétiques et le découpage/soudage des couches d'enduction prévues entre certaines au moins des couches de tissus. Pour la mise en oeuvre pratique du procédé selon l'invention, les matières à découper/souder peuvent être présentées en panneaux à plat, multicouches, ou par déroulage simultané à partir de plusieurs rouleaux de tissu pour constituer une multicouche destinée à être découpée. Dans le cas du déroulage en continu de plusieurs rouleaux de tissus, de colle en rouleau et/ou de mousses en rouleau, pour l'alimentation et la constitution d'une multicouche de tissus à laquelle est ensuite appliqué le procédé selon l'invention, il convient d'utiliser des dérouleurs indépendants, avec contrôle des tensions séparément pour chaque rouleau, de manière à éviter la formation de bulles, ainsi que des décalages non souhaités entre les couches. I1 faut noter que l'enroulage de plusieurs tissus et intercalaires ensemble, au préalable, ne donnerait pas entière satisfaction, car lors du déroulage le tissu de dessus serait obligatoirement de plus en plus en décalage avance par rapport aux autres couches. Cet inconvénient se rencontre également dans le cas de morceaux de tissu coupés/collés de façon traditionnelle et qui sont ensuite laminés, par exemple pour contrecollage thermique: il est difficile d'empêcher les épaisseurs de se décaler dans la presse à plat ou à cylindres. La technique selon l'invention permet d'éviter cet inconvénient. Pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, il convient de disposer d'une encolleuse calandreuse à tapis chauffant, d'une table coupante à rayonnement laser piloté, telle que celle utilisée pour la prédécoupe de pions pour broderie ou une table laser du type utilisé pour découper à plat des tôles métalliques, ainsi que d'un équipement informatique avec logiciel de dessins artistiques et industriels, et en option des dérouleurs indépendants à tensions variables et indépendantes pour alimenter la table laser, et en sortie de celle-ci un enrouleur à tension variable ou en berceau. L'invention a ainsi également pour objet un équipement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et comportant essentiellement une encolleuse calandreuse à tapis chauffant, une table coupante à rayonnement laser piloté, ainsi qu'un équipement informatique avec logiciel de dessins artistiques et industriels, et en option des dérouleurs indépendants à tensions variables et indépendantes pour alimenter la table laser, et en sortie de celle-ci un enrouleur à tension variable ou en berceau. Dans un mode de fonctionnement en continu de la table laser, il est prévu de substituer de préférence à la partie plate de cette table un champ où le tissu (ou la multicouche de tissus) est maintenu tendu entre deux paires de cylindres1 dénommés Npullersn, de manière à ce que la ou les pièces découpées, ci-après dénommées "pions", ne soient en contact avec aucune autre matière textile au moment du travail du rayonnement laser. C'est alors dans ce champ tendu par un différentiel entre les deux "pullers" n ou par une indépendance totale entre ceux- ci, que le rayon laser procède à la découpe des pièces de formes et de tailles prédéfinies. Le déplacement du tissu multicouches peut être séquentiel (champ par champ) ou en continu si le logiciel de déplacement du rayon laser intègre le déplacement du champ à couper. Dans ce mode de réalisation, où le tissu n'est en contact avec rien mais simplement tendu au moment de la découpe, on peut évacuer les pions ou pièces découpées etZou les déchets, au moyen d'une aspiration efficace. Celle-ci présente également pour avantage de favoriser la pénétration du rayonnement laser dans les épaisseurs de tissu et à évacuer les fumeroles que peut générer la soudure par brûlage sous rayonnement. Il est avantageux de déplacer cette aspiration en x-y en même temps que la tête de la source de rayonnement laser. Selon une variante préférée du dispositif de réalisation de cette technique avec aspiration, le tuyau d'aspiration se termine en forme d'entonnoir et permet mieux encore de soutenir le tissu en tension sur un périmètre entourant le point de traversée du laser, de maintenir ce tissu ou les multicouches de tissus à une hauteur précise, d'empêcher les vibrations et d'aspirer les pions et des déchets de découpe du fait de la concentration de l'aspiration induite par l'effet d'entonnoir. Les morceaux soudés ne peuvent alors plus se ressouder à une table ou à une grille telles que celles qui servent habituellement de support au tissu. Ce système permet au demeurant de couper au laser du tissu en simple épaisseur, en continu, avec évacuation automatique des pions et des déchets. Selon la présente invention, on peut réaliser une découpe/soudure de pièces de tissus multicouches, selon des contours préétablis et avec une qualité satisfaisant aux normes acceptées dans l'industrie de l'habillement. Des exemples non limitatifs des produits qui peuvent être obtenus par le procédé selon l'invention sont, entre autres: cols, poignets, rabats de poches, pattes, empiècements pour pochettes, foulards, et plus généralement tous éléments en tissus multicouches destinés aux vêtements et accessoires. Le procédé décrit plus haut permet de donner au produit réalisé, à convenance, des découpes à effets de broderies, de franges ou déchirés, entre autres, et ce grâce à la maîtrise du déplacement du trait de découpe/soudure. On peut ainsi obtenir notamment des cols et poignets en genre de dentelles, des revers de poches à festons, des pattes d'épaules ayant des formes élaborées, telles que notamment des formes de fleur ou autres. Rapporté à une seule épaisseur de tissu, le procédé selon l'invention permet en outre de réaliser des découpes de motifs percés et/ou gravés, dans ce dernier cas à la condition que l'on contrôle la puissance du rayon laser. Ce procédé permet avantageusement de réaliser, dans un tissu en laize, des découpes de morceaux destinés à être confectionnés avec découpe simultanée de motifs percés et/ou gravés créant par là-même une ornementation ou réalisant une opération future prévue au stade de confection du vêtement (comme par exemple pose d'étiquette), marquage, réalisation d'une boutonnière, de fentes, de passants de ceinture, ou ouverture de poche, entre autres. Le procédé permet en outre la fabrication de nouveaux genres de dentelles en laize, en rubans, en panneaux dans un tissu, la fabrication de banderoles gravées ou percées, la réalisation de motifs en relief à la condition que la puissance du laser soit contrôlée de manière à ce que seulement une épaisseur limitée et/ou un nombre d'épaisseurs de tissu multicouches limité soit découpé, y compris avec des mousses, des matières de bourrage et des tissus épais, à partir desquels un arrachage ou un autre moyen traditionnel laisse ensuite apparaître en relief le motif prédéfini par le contour du rayon laser. Il est également possible grâce à ce procédé de souder aisément et efficacement sur le tissu, en continu, un ruban et/ou un fil fantaisie et/ou une garniture qui se présente en ruban. En pratique, le "ruban doit alors être alimenté comme dans les métiers multitêtes. Le rayonnement laser peut travailler soit en traits discontinus, à la manière d'un point de machine à coudre, soit en trait(s) continu(s), droits(s) ou en zig-zag, ou en motifs fantaisie permettant de redécorer le ruban en gravure et/ou en soudure en même temps que l'on procède à sa pose. On peut faire travailler ensemble plusieurs rayons laser sur un même plan tendu, avec contrôle individuel des motifs générés par chacun d'eux. Dans la mesure où le plan multicouches à traiter selon l'invention le permet, on peut insérer en continu un intercalaire qui ne soude pas et qui ne couvre que partiellement les surfaces à découper, à la manière d'une réserve de soudure, cet intercalaire isolant étant au besoin lui-même prédécoupé pour permettre de souder certains tracés et couper d'autres tracés du ou des rayonnements laser. I1 devient alors possible de confectionner ainsi des produits finis assez simples, tels que sacs, t-shirts, gants et autres. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation de parties ou de pièces de vêtements ayant plusieurs couches de tissus soudées entre elles et découpées selon des contours et/ou des motifs prédéfinis, caractérisé en ce qu'on superpose les couches de tissus à solidariser et on leur applique un rayonnement laser guidé, tel qu'il assure une découpe selon des contours et/ou des motifs des couches de tissus superposées et on soude entre elles les couches de tissus superposées au moyen d'un rayonnement laser assurant la fusion d'une matière de collage interposée et/ou d'au moins une partie des fibres d'au moins un des tissus formant les dites couches superposées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tissus superposés sont collés avant, pendant et/ou après l'application du rayonnement laser de découpe. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tissus sont collés selon des zones ou des lignes de collage prédéfinies, correspondant avantageusement aux lignes de découpe au laser des couches de tissus à découper. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les opérations de découpe et de soudure sont pratiquement simultanées, de préférence sous l'effet de l'application d'un seul et même rayonnement laser. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application d'une pression des tissus entre eux et sur leur support commun, avantageusement par une aspiration en dessous du plan de support des tissus et/ou par un soufflage au-dessus de ce plan. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte le traitement de tissus tissés, tricotés ou non tissés. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte le traitement de tissus à base de polyester et d'intercalaires à base de colle polyester, ou de tissus de polyamide, éventuellement combinés avec une colle polyamide ou une colle polyester. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte l'application d'une enduction et/ou d'une pellicule transparente. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte l'insertion en continu d'un intercalaire qui ne soude pas et qui ne couvre que partiellement les surfaces à découper, à la manière d'une réserve de soudure, et est éventuellement lui-même prédécoupé. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la fixation sur un tissu de rubans et/ou de fils fantaisie et/ou de garnitures se présentant en ruban, on soude audit tissu lesdits rubans et/ou fils fantaisie et/ou garnitures se présentant en ruban au moyen d'un rayonnement laser, en continu, avec redécoration éventuelle en gravure ou en soudure desdits rubans et/ou fils fantaisie et/ou garnitures se présentant en ruban. 11.Procédé de découpe de parties ou de pièces de vêtements, caractérisé en ce qu'on réalise des découpes en continu desdites parties ou pièces de vêtements, au moyen d'un rayonnement laser dans un tissu en laize en simple épaisseur, avec ou sans découpe simultanée de motifs percés et/ou gravés, avec évacuation éventuelle des pions, des pièces découpées et/ou des déchets par aspiration. 12.Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une encolleuse calandreuse à tapis chauffant, une table coupante à rayonnement laser piloté, un équipement informatique avec logiciel de dessins artistiques et industriels, et en option des dérouleurs indépendants à tensions variables et indépendantes pour alimenter la table laser, et en sortie de celle-ci un enrouleur à tension variable ou en berceau. 13.Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux paires de cylindres dénommés "pullers" reliés ou non par un différentiel permettant de tendre la ou les couches de tissus, un équipement informatique avec logiciel de dessins artistiques et industriels, et en option des dérouleurs indépendants à tensions variables et indépendantes pour alimenter la table laser, et en sortie de celle-ci un enrouleur à tension variable ou en berceau, ainsi qu'un éventuel système d'évacuation automatique des pions, des pièces découpées et/ou des déchets. 14.Vêtements ou partie de vêtements obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 15.Vêtements ou partie de vêtements obtenus au moyen d'un équipement selon les revendications 12 ou 13.