Brevet FR2828880A1 — publié le 20030228

La présente invention concerne un procédé de marquage d'une feuille de verre. Toutefois, bien que particulièrement prévue pour le marquage d'une feuille de verre, notamment destinée à constituer un pare-brise, elle pourra également être utilisée pour tout autre forme et type d'élément en verre. Actuellement, on connaît plusieurs dispositif et procédé permettant le marquage du verre. Parmi ceux-ci, on peut distinguer deux catégories de marquage, ceux visibles à l'oil nu en lumière normale, et ceux invisibles à l'oeil nu mais pouvant être rendus visibles notamment sous une lumière polarisée. Ces derniers dispositif et procédé permettant un marquage invisible en lumière normale présentent des avantages esthétiques et pratiques ; ils sont notamment utilisés dans le cas où les marques à réaliser ne doivent pas gêner la vision, par exemple, un marquage de lentille ou encore d'un pare-brise. A cet effet, on connaît un premier dispositif et procédé de marquage. Le dispositif comprend principalement une source laser et des miroirs orientables et le procédé consiste à projeter un rayon laser au niveau de la zone de verre à marquer, l'énergie du rayon étant absorbée à la surface de l'élément et crée une contrainte en-dessous de cette surface. Ce type de dispositif et procédé connus présentent différents inconvénients, et notamment nécessitent l'emploi d'un dispositif laser complexe associé à des jeux de miroirs, l'emploi du dispositif laser engendrant notamment des besoins énergétiques importants. De plus la mise en oeuvre du procédé est, de par l'ajustement des miroirs à réaliser, délicate. On connaît également un dispositif permettant le marquage par gravure, les marques réalisées pouvant être invisibles en lumière normale. Ce type de dispositif présente également des inconvénients, et notamment le marquage est réalisé sur la surface de l'élément en verre à marquer, ce qui d'une part peut fragiliser ledit élément et, d'autre part entraîne des problèmes d'effacement des marques réalisées, notamment lors du lavage ou du polissage dudit élément en verre. Le but de l'invention est de proposer un procédé de marquage d'une feuille de verre qui pallie les inconvénients précités et permet de réaliser un marquage invisible à 'oeil nu en lumière normale. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de marquage d'une feuille de verre qui ne nécessite pas d'énergie supplémentaire à celle du formage de ladite feuille de verre. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de marquage d'une feuille de verre qui soit facile à mettre en oeuvre. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de marquage d'une feuille de verre qui permet de réaliser le marquage pendant l'opération de formation de ladite feuille. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le procédé est un procédé de marquage d'une feuille de verre soumise à un formage dans lequel : - la feuille de verre est portée à une température au moins égale à la température de transition vitreuse du verre (Tg), - la feuille de verre est ensuite ramenée à une température inférieure à la température de transition vitreuse, - au moins dans la période de retour à une température inférieure à celle de transition vitreuse, des éléments absorbeurs de chaleur sont disposés à proximité de la surface de la feuille de verre, ces éléments étant de masse, de forme et de disposition par rapport à la feuille de verre, telles qu'elles induisent dans les parties de la feuille auprès desquelles ils sont disposés, un décalage dans le moment de passage à la température de transition vitreuse par rapport au reste de la feuille de verre. L'invention vise également une feuille de verre obtenue par la mise en oeuvre du procédé précité. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante et parmi lesquels : - la figure 1 illustre selon une vue en perspective, un exemple de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 reprend de manière agrandie un détail noté I à la figure 1 précédente. Comme représenté à la figure 1, le dispositif de marquage 1 d'une feuille en verre 2 comprend un support 3 sur lequel est disposé ladite feuille de verre 2 et des moyens de chauffage, non représentés dans les dessins annexés, pour porter la feuille de verre à une température au moins égale à la température de transition vitreuse Tg, voire notamment supérieure. Selon la caractéristique principale de l'invention, le dispositif de marquage 1 comporte en outre des éléments absorbeurs de chaleur 4 permettant d'induire, dans les parties de ladite feuille de verre 2 auprès desquelles ils sont disposés, un décalage dans le moment de passage à la température de transition vitreuse par rapport au reste de la feuille de verre 2. Ce décalage, induit par lesdites éléments absorbeurs de chaleur 4, et correspondant à un gradient de température au niveau de ladite feuille en verre 2 engendre des contraintes locales 5. Les contraintes locales induites par les éléments absorbeurs de chaleur 4 sont disposées hors des zones de contrainte des bords de la feuille. Lesdites contraintes 5 de la feuille de verre 2 sont utilisées comme moyen d'identification de la feuille. Le repérage des contraintes, qui constituent au moins une marque, s'effectue de préférence sous lumière polarisée. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, on voit que lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 sont maintenus à distance de ladite feuille de verre 2. En effet, le marquage dudit élément en verre 2 se fait sans contact entre lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 et ledit élément en verre 2, un éventuel contact, notamment pendant lorsque le verre est en phase vitreuse, entraînerait une déformation ou une altération irrémédiable de la surface dudit élément 2. A cet effet, lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 sont maintenus à distance dudit élément en verre 2 par un dispositif de maintien 7. Cela étant, la distance des éléments absorbeurs de chaleur 4 à la feuille 2 est maintenue aussi petite que possible tout en étant suffisante et n'est pas inférieure, de préférence, à 1mm pour garantir l'absence de contact avec la feuille 2. Par exemple, la distance est comprise, avantageusement entre 1 et 5 mm. Il est à noter qu'au-delà de cette distance de 5 mm, il est toujours possible de réaliser le marquage dudit élément en verre 2, cependant l'efficacité des éléments absorbeurs de chaleur 4 sera d'autant moins élevée que la distance les séparant de la surface dudit élément en verre 2 sera grande. Une distance trop importante pourra donc diminuer les contraintes 5 et donc la netteté ou la qualité du marquage. Par ailleurs, la distance minimale d'un millimètre peut également être abaissée, cette distance d'un millimètre correspondant uniquement à une marge de sécurité, destinée à éviter tout contact entre ledit élément en verre 2 et lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4. En se reportant particulièrement à la figure 2, on voit représenté lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4, ces éléments sont sous forme de barreaux 6. Cette forme, sensiblement allongée, permet de conférer un pouvoir d'absorption thermique important auxdits éléments 4 pour une face en regard de l'élément en verre 2 relativement peu importante. Cela étant selon d'autres variantes bien d'autres formes sont envisageables et notamment un élément absorbeur de chaleur 4 de forme parallélépipédique. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, les éléments absorbeurs de chaleur 4 ont des caractéristiques déterminées de manière à induire une contrainte de surface correspondante elle même comprise dans des limites déterminables. Ainsi, la masse, la forme et la disposition par rapport à la feuille de verre 2 de ces éléments absorbeurs de chaleur 4 sont choisis telles que le décalage de passage à la température de transition vitreuse induise une contrainte qui n'est, de préférence, pas supérieure à 10 mégaPa. On choisira la masse, la forme et la disposition par rapport à la feuille de verre 2 de ces éléments absorbeurs de chaleur telles que le décalage de passage à la température de transition vitreuse induise une contrainte qui n'est, de préférence, pas inférieure à 1 mégaPa Selon l'invention, lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 sont réalisés de préférence à partir d'un matériau métallique. Cela étant, selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits éléments 4 sont réalisés dans tout autre type de matériau présentant un coefficient de conductivité élevée. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Dans un premier temps, on place au niveau dudit support 3 ledit dispositif 7 permettant de maintenir à distance lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, on voit que ledit dispositif 7 comprend des orifices 8 dans lesquels viennent se positionner lesdites barreaux 6. Cela étant, ledit dispositif 7 aurait pu être constitué de tout autre dispositif connu par l'homme du métier permettant le positionnement et le maintien d'objets, et par exemple, un dispositif permettant un déplacement et un positionnement électro-mécanique desdits éléments absorbeurs de chaleur 4. Il est important de noter que ledit dispositif 7 est réalisé avantageusement dans un matériau à coefficient de conductivité faible, de manière à ne pas engendrer un effet supplémentaire à celui déjà réalisé par lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4. D'une manière générale, et d'après différents tests effectués, on peut placer plusieurs éléments absorbeurs de chaleur 4 de manière à les utiliser simultanément, lesdits éléments 4 sont placés de manière à être espacés les uns des autres d'une distance au moins égale à la moitié de l'épaisseur de la feuille de verre 2. Cet espacement permet d'éviter le recouvrement de deux zones de contraintes 5, qui aurait pour effet de combiner plusieurs marques rendant le marquage imparfait ou difficilement détectable. Selon l'invention, les éléments absorbeurs de chaleur 4, sous forme de barreaux 6 sont disposés parallèlement les uns aux autres et dans un plan sensiblement parallèle à la feuille de verre. Le procédé conforme à l'invention est le suivant, on place ladite feuille de verre 2 sur ledit support 3. Une fois positionné, ladite feuille 2 est portée à une température au moins égale à la température de transition vitreuse du verre Tg, voire notamment supéieure, de manière à placer le verre dans sa phase de transition vitreuse. A ce sujet, il peut être particulièrement intéressant de faire coïncider la phase de marquage avec la phase de formation de ladite feuille de verre 2. Pour ce faire, ledit support 3 peut comprendre en plus un cadre sur lequel va reposer ledit élément en verre 2, le cadre ayant, de préférence une forme sensiblement correspondante à celle que l'on veut obtenir de la feuille 2. Ladite feuille de verre 2 est ensuite chauffée et, lorsqu'elle se trouve dans sa phase de transition vitreuse, le bombage de la feuille est effectué sur le cadre. Dans une variante avantageuse, les éléments absorbeurs de chaleur 4 sont solidaires du cadre, et sont de forme et de dimension propres au cadre considéré, permettant l'identification, sur la feuille bombée, du cadre sur lequel le bombage a été effectué. Ce cas est particulièrement adapté au cas où la feuille de verre 2 est destinée à être utilisée comme tout ou partie d'un pare-brise. En effet, ledit pare-brise ayant une forme bombée, on réalise celui-ci en déposant une ou plusieurs feuilles de verre sur un cadre, lesdites feuilles prenant lors du chauffage la forme du cadre qui correspond à la forme bombée du pare-brise. Dans le cas d'un marquage d'une ou de plusieurs feuilles de verre au cours du bombage de ladite ou desdites feuilles, lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 sont placés de manière à être toujours distants de la feuille 2. Là encore, quelle que soit la position de cette feuille 2, au cours de son bombage, la distance minimale entre lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 et ladite feuille 2 sera voisine du millimètre. Le procédé consiste en outre, après avoir porté ladite feuille de verre 2 à une température au moins égale à la température de transition vitreuse Tg, voire notamment supérieure, à ramener ladite feuille à une température inférieure à la température de transition vitreuse et, au moins dans la période de retour à une température inférieure à celle de transition vitreuse Tg, à disposer lesdits éléments absorbeurs de chaleur 4 à proximité de la surface de la feuille de verre. Ces éléments 4 étant de masse, de forme et de disposition par rapport à la feuille de verre 2, telles qu'elles induisent dans les parties de la feuille auprès desquelles ils sont disposés, un décalage dans le moment de passage à la température de transition vitreuse Tg par rapport au reste de la feuille de verre 2. En l'absence des éléments 4, lorsque ladite feuille de verre 2 est portée à température grâce auxdits moyens de chauffage, puis refroidie, la température de ladite feuille 2 est sensiblement homogène, ou pour le moins, le gradient de température au niveau de la feuille de verre 2 est faible. En présence des éléments absorbeurs de chaleur 4, il se crée localement un gradient de température au niveau de la feuille de verre 2 et donc un décalage dans le moment de passage à la température de transition vitreuse Tg ce qui induit localement des contraintes de surface 5. En effet, les parties de la feuille 2 en regard des éléments 4 sont refroidies plus rapidement, du fait de l'absorption par les éléments absorbeurs de chaleur 4 d'une certaine quantité de chaleur dégagée au niveau de la partie de la feuille de verre 2 en regard à celle desdits éléments absorbeurs de chaleur 4. Ces contraintes 5 constituent un marquage perceptible notamment en lumière polarisée. On voit ainsi sur la figure 1 les contraintes 5 constituées par les zones de contraintes en regard aux barreaux 6. Lesdites contraintes 5, ont des dimensions qui correspondent à la forme de la face de l'élément 6 en regard de ladite feuille 2. Il est important de signaler que l'on peut envisager de nombreuses formes de faces différentes de manière à obtenir des marques correspondantes de formes variées. L'invention concerne en outre une feuille de verre 2 obtenue par la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, dans lequel les contraintes locales induites par les éléments absorbeurs de chaleur 4 sont utilisés comme moyen d'identification de la feuille 2. Naturellement, d'autres modes de réalisation, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention défini par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de marquage d'une feuille de verre soumise à un formage dans lequel : - la feuille de verre (2) est portée à une température au moins égale à la température de transition vitreuse du verre (Tg), - la feuille de verre (2) est ensuite ramenée à une température inférieure à la température de transition vitreuse, au moins dans la période de retour à une température inférieure à celle de transition vitreuse, des éléments absorbeurs de chaleur (4) sont disposés à proximité de la surface de la feuille de verre, ces éléments (4) étant de masse, de forme et de disposition par rapport à la feuille de verre (2), telles qu'elles induisent dans les parties de la feuille auprès desquelles ils sont disposés, un décalage dans le moment de passage à la température de transition vitreuse par rapport au reste de la feuille de verre (2). 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont choisis de masse, de forme et de disposition par rapport à la feuille de verre, telles que le décalage de passage à la température de transition vitreuse induise localement une contrainte de surface qui n'est pas supérieure à 10 mégaPa. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont choisis de masse, de forme et de disposition par rapport à la feuille de verre, tels que le décalage de passage à la température de transition vitreuse induise localement une contrainte de surface qui n'est pas inférieure à 1 mégaPa. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les contraintes locales (5) induites par les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont disposées hors des zones de contraintes des bords de la feuille. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la distance des éléments absorbeurs de chaleur à la feuille de verre est maintenue aussi petite que possible tout en étant suffisante et n'est pas inférieure à 1 mm pour garantir l'absence de contact avec la feuille (2). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel plusieurs éléments absorbeurs de chaleur (4) sont utilisés simultanément, lesdits éléments (4) étant espacés les uns des autres d'une distance au moins égale à la moitié de l'épaisseur de la feuille de verre (2). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont sous forme de barreaux (6) disposés parallèlement les uns aux autres et dans un plan parallèle à la feuille de verre (2). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes appliqué au marquage d'une feuille de verre (2) au cours du bombage de ladite feuille (2). 9. Application du procédé selon la revendication 8 dans laquelle le bombage de la feuille de verre (2) étant effectué sur cadre, les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont solidaires dudit cadre, et sont de forme et de dimension propres au cadre considéré, permettant l'identification, sur la feuille bombée, du cadre sur lequel le bombage a été effectué. 10. Feuille de verre obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les contraintes locales (5) induites par les éléments absorbeurs de chaleur (4) sont utilisées comme moyen d'identification de la feuille.