Brevet FR2862249A1 — publié le 20050520

ELEMENT CONSOMMABLE DE POLISSAGE, NOTAMMENT POUR LA FINITION DES VERRES OPTIQUES La présente invention concerne un élément consommable de polissage pour la finition des verres optiques. Les verres optiques subissent plusieurs étapes de transformation pour arriver à la forme géométrique recherchée et à la transparence finale. Le surfaçage des verres optiques, face concave ou convexe, comprend au moins trois grandes étapes: - l'ébauche qui permet de donner le profil général, - le doucissage par rodage qui permet de régulariser la surface, et - le polissage qui affine encore la surface et donne au verre sa transparence. Compte tenu de la diversité des profils des verres optiques, il a été mis au point des supports spécifiques, appelés "pads", qui viennent se monter de façon amovible sur des supports rigides ou non, tournants, appelés "outils" et qui sont utilisés comme consommables pour effectuer les opérations de doucissage et de polissage par rodage. Ces pads sont généralement fixés par une interface adhésive directement sur l'outil, ou encore entraînés par un matériau à très fort coefficient de friction, lui-même fixé par une interface adhésive sur l'outil. Les verres sont maintenant, pour la plupart, des verres organiques et les 2Q problèmes qui se posent ne sont pas seulement dans la technicité de la réalisation des formes mais dans les délais de fabrication pour, d'une part, produire à la demande dans des délais les plus courts possibles et, d'autre part, pour augmenter la productivité. Il faut donc pouvoir trouver des agencements de matériau constituant les pads, qui permettent des adéquations aux machines de polissage. Dans cette perspective, la demanderesse a déjà réalisé des pads, objets du brevet français FR 2 794 390, comprenant une embase constituée d'un film polymère, d'un tissu ou d'un non-tissé, comprenant des fibres de viscose et/ou de polyamide déposées par flocage et fixées par un adhésif du type polychlorure de vinyle. Ces pads présentent un certain nombre d'avantages et notamment des gains substantiels en terme de rendement et de temps de polissage. Le but de la présente invention est d'améliorer encore ces performances et tout spécialement en terme de longévité en proposant des pads capables de polir plusieurs surfaces de verre optique à la suite sans nuire à la fois à la qualité du polissage et à la durée et au rendement de chacune des opérations successives de polissage effectuées par le pad avant son rebut final. A cet effet, l'invention a pour objet un élément de polissage de finition pour des verres optiques minéraux ou organiques, du type pad, prévu pour être monté sur un support tournant, comprenant une embase sur laquelle des fibres sont disposées par flocage orthogonalement à la surface de ladite embase, lesdites fibres étant constituées de fibres de viscose et/ou de polyamide fixées sur l'embase au moyen d'une colle, caractérisé en ce que ladite colle est à base de polyuréthane. De préférence, l'embase est constituée d'un tissu de coton. De tels pads, utilisés sur des outils comportant un revêtement constitué d'une mousse en matière plastique sur lequel les pads sont fixés à l'aide d'un adhésif, ont révélé une aptitude remarquable au pollissage successif, par un même pad et en utilisant un liquide de polissage conventionnel, d'un nombre de surfaces bien plus important en comparaison avec des pads connus y compris ceux selon FR 2 794 390. C'est ainsi que des essais ont permis de constater qu'un même pad était capable de polir une vingtaine de surfaces ou plus contre seulement quelques unes au mieux avec un pad conventionnel et, ce, en un temps notablement réduit, grâce à la résistance à l'arrachage considérablement accrue des fibres résultant de l'association d'une embase constituée d'un tissu de coton et d'une colle à base de polyuréthane. Suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, encore plus performant, l'embase est constituée d'une mousse, notamment de polyuréthane, le pad étant alors directement placé sur la surface lisse et dure d'un outil dépourvu de son revêtement souple traditionnel et fixé à l'aide d'un adhésif. Un tel pad permet de polir plus d'une centaine de surfaces, dans les mêmes conditions de rendement que précédemment, confirmant ainsi l'excellente résistance des fibres à l'arrachage. La longévité supérieure du pad résulte du fait que la liaison avec l'outil est beaucoup plus durable grâce à l'embase en mousse de polyuréthane qui fait écran entre le liquide de polissage et l'adhésif interposé entre le pad et l'outil, ce qui permet de bénéficier beaucoup plus longtemps de l'excellent accrochage des fibres procuré par la colle à base de polyuréthane, c'est à dire de polir un bien plus grand nombre surfaces avec un même pad avant décollement de ce dernier de l'outil, ce décollement étant inévitable mais étant grâce à l'invention repoussé dans le temps. La présente invention est maintenant décrite en regard du dessin sur 20 lequel la figure unique montre une vue en coupe schématique d'un élément du type pad selon l'invention. Sur cette figure unique on a représenté une embase 10 qui est découpée, selon un mode de réalisation préféré, dans un tissu de coton. La masse surfacique de l'embase 10 est par exemple comprise entre 25 200 g/m2 et 400 g/m2, de préférence 300 g/m2, ce qui correspond à une épaisseur de l'ordre de 0,25 mm. Cette embase 10 est avantageusement découpée sous forme d'un disque car les machines qui la reçoivent sont de type tournant. Le terme disque doit être pris dans son acception la plus large c'est à dire pièce de révolution, mais il peut prendre bien sûr la forme circulaire ou ovale, avec des pétales ou sans, avec des indentations ou non. Cette embase 10 est ensuite floquée en répartissant des fibres 12 dans une colle 14. Les fibres sont déposées en surplus et sont orientées orthogonalement à la surface de l'embase 10 par des procédés connus dans ce domaine technique comme la création de champs électrostatiques. Avantageusement, les fibres sont des fibres de viscose de section trilobée ayant une masse linéique de 5 décitex et une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm, préférentiellement 0,5 mm, ce qui conduit à une masse surfacique comprise entre 50 g/m2 et 120 g/m2 de préférence 70 g/m2. La longueur est la longueur des fibres telles qu'elles sont produites et sont donc mesurées a priori. On peut aussi utiliser des fibres polyamides de préférence également de section trilobée, les paramètres changent en conséquence mais doivent respecter les mêmes paramètres finaux. Le diamètre de ces fibres est compris entre 5 et 25,um et de préférence 15 entre 15 et 25 pm, pour les longueurs données. La colle 14 est, conformément à l'invention, une colle à base de polyuréthane ayant une masse surfacique comprise entre 50 g/m2 et 150 g/m2, de préférence 130 g/m2. Pour donner un ordre de grandeur, l'épaisseur totale de l'élément de polissage selon la présente invention est de l'ordre de 0,50 mm à 5 mm. Ainsi conçu, l'élément de polissage selon la présente invention permet, grâce à l'association des fibres 12, de la colle à base de polyuréthane 14 et de l'embase 10 en tissu de coton, d'obtenir des résultats surprenants puisque il est possible, avec un même pad, de polir successivement, en utilisant un liquide de polissage conventionnel notamment à base d'oxyde d'aluminium, une vingtaine de surfaces contre seulement quelques unes avec un pad du commerce ayant mêmes diamètre et forme. Les temps de polissage sont également réduits. On constate enfin un gain sensible de productivité car l'intervention de 30 l'opérateur pour changer le pad est beaucoup moins fréquente. Ces résultats remarquables sont dus à la conjonction de la nature de la colle à base de polyuréthane 14, et de la nature de l'embase en tissu de coton 10, qui procure de manière surprenante une résistance à l'arrachage des fibres du pad bien supérieure à celle rencontrée dans les pads connus, y compris ceux selon FR 2 794 390 et qui permet de réaliser dans des temps réduits, un nombre nettement plus important de polissages successifs avec le même pad. Suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, l'embase (10) est constituée d'une mousse en matière plastique, de préférence une mousse de polyuréthane. Alors que le pad réalisé avec une embase en tissu de coton est utilisé avec un outil constitué d'un support rigide revêtu d'une mousse élastique, sur lequel le pad est fixé à l'aide d'un adhésif à la manière habituelle, le pad selon ce second mode de réalisation est utilisé sur un outil dépourvu de revêtement élastique, en étant fixé directement sur la surface dure et lisse dudit outil via l'adhésif. Ce mode de réalisation permet d'améliorer substantiellement la longévité 15 du pad et donc d'accroître encore la capacité d'un même pad à polir davantage de surfaces. En effet, dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, le pad est capable de polir une vingtaine de surfaces, après quoi il est mis au rebut. Mais cette mise au rebut n'est pas consécutive à un taux d'arrachage des fibres trop important, mais simplement à un décollement du pad de l'outil du fait de la dégradation de sa liaison adhésive avec cet outil à cause de l'humidité provenant du liquide de polissage. Grâce au pad conforme au second mode de réalisation, la liaison avec l'outil est beaucoup plus durable, grâce à l'embase (10) en mousse de polyuréthane qui fait écran entre le liquide de polissage et l'adhésif interposé entre le pad et l'outil, ce qui permet de bénéficier beaucoup plus longtemps de l'excellent accrochage des fibres (12) procuré par la colle à base de polyuréthane 14, c'est à dire de polir un bien plus grand nombre surfaces avec un même pad. avant décollement de ce dernier de l'outil, ce décollement étant inévitable, mais étant repoussé dans le temps. A titre indicatif, les performances évoquées ci-dessus de pads selon l'invention ont été obtenues dans les conditions d'essai suivantes: verre traité : verre organique d'indice 1,5 - liquide de polissage: oxyde d'aluminium avec un diamètre de particules de 1,3,u; - pression de polissage: 2 bars; - durée de polissage: 2 mn par surface. Pour illustrer la résistance à l'arrachage des fibres 12 des pads selon l'invention des tests de Taber ont été effectués à sec sur des pads selon les premier et second modes de réalisation décrits ci-dessus dans les conditions suivantes: - outil de test: meule H 18 (meule normée) ; pression de test: masse de 2 x 1 kg; - durée: cent cycles. Des essais ont été effectués sur des disques de mêmes dimensions de pads classiques et de pads selon les deux modes de réalisation de l'invention et ont révélé des pertes de poids des disques testés dues à l'arrachage des fibres par le frottement des masses de meulage, vingt fois plus importantes chez les pads classiques que chez les pads de l'invention, les pertes de poids étant identiques dans le produit de l'invention à embase en tissu de coton et dans le pas à embase en mousse de polyuréthane. 7 REVENDICATIONS 1. Elément de polissage de finition pour des verres optiques minéraux ou organiques, du type pad, prévu pour être monté sur un support tournant, comprenant une embase (10) sur laquelle des fibres (12) sont disposées par flocage orthogonalement à la surface de ladite embase, lesdites fibres étant constituées de fibres de viscose et/ou de polyamide fixées sur l'embase au moyen d'une colle (14), caractérisé en ce que ladite colle (14) est à base de polyuréthane. 2. Elément de polissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase (10) est constituée d'un tissu de coton. 3. Elément de polissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embase (10) est constituée d'une mousse de polyuréthane l'élément de polissage étant apte à être fixé par l'intermédiaire d'un adhésif directement sur une surface dure et lisse dudit support tournant. 4. Elément de polissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé 15 en ce que les fibres ont une section trilobée et une longueur comprise entre 0,3 mm et 1,0 mm, et de préférence 0,5 mm. 5. Elément de polissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre des fibres (12) est compris entre 5 pm et 25 pm et de préférence entre 15 pm et 20 pm. 6. Elément de polissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'embase (10) présente une masse surfacique comprise entre 200 g/m2 et 400 g/m2 et de préférence de 300 g/m2. 7. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la colle à base de polyuréthane (14) 25 présente une masse surfacique de 80 g/m2. 8. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un disque d'épaisseur comprise entre 0,50 et 5 mm. 9. Elément de polissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un disque avec des pétales, ou non, avec ou sans trou au centre.