Brevet FR3022819A1 — publié le 20160101

SYSTEMES ET PROCEDES DE RAINURAGE DE PLACAGES Domaine [0001] La présente divulgation concerne généralement le travail du bois. La présente divulgation concerne plus particulièrement le rainurage de placages. Contexte [0002] Pour de nombreuses applications de produits en bois, le bois doit être cintré ou incurvé. Plusieurs procédés de cintrage du bois sont bien connus dans l'art. Le bois peut être étuvé à des températures élevées jusqu'à ce qu'il soit pliable, et le bois peut être cintré pour prendre une forme souhaitée. Le bois peut être durci dans la forme cintrée au fur et à mesure que la chaleur et l'humidité du traitement à la vapeur diminuent. Cependant, l'étuvage du bois demande beaucoup de main d'oeuvre et de temps. Un deuxième procédé peut impliquer l'introduction de produits chimiques pour plastifier le bois. Cependant, les produits chimiques peuvent conduire à la décoloration du bois et à d'autres problèmes à long terme. [0003] Un troisième procédé de cintrage du bois utilise le rainurage. Lors d'un processus de rainurage, une scie réalise des découpes linéaires parallèles d'épaisseur partielle dans un composant en bois. Le bois peut être cintré autour des traits de rainurage. Cependant, la tolérance des procédés de rainurage mécanique peut limiter l'aptitude à rainurer des produits en bois minces. Résumé [0004] L'invention divulgue un procédé de rainurage d'un placage. Le procédé peut inclure l'optimisation des réglages d'un laser pour produire un premier trait de rainurage ayant une première profondeur correspondant à l'épaisseur d'un pli de contre-parement dans le placage. Le procédé peut en outre inclure le rainurage du premier trait de rainurage dans le placage avec le laser. [0005] Dans divers modes de réalisation, le procédé peut comprendre la défocalisation du laser. Le rainurage peut comprendre le déplacement du laser à travers le placage à une première puissance. Un second trait de rainurage peut être rainuré dans le placage à une seconde puissance. La seconde puissance peut être supérieure à la première puissance, et une profondeur du second trait de rainurage peut être supérieure à la profondeur du premier trait de rainurage. Le placage peut avoir une épaisseur inférieure à 0,015 pouce (0,038 cm). Le laser peut comprendre un laser au CO2 en mode de coupe. Le procédé peut comprendre le rainurage d'un second trait de rainurage, dans lequel une séparation entre le premier trait de rainurage et le second trait de rainurage fait entre 0,003 pouce et 0,005 pouce (0,008 cm et 0,013 cm). [0006] Un placage est divulgué. Le placage peut comprendre un placage de parement et un contre-parement couplé au placage de parement. Le contre-parement peut comprendre un premier trait de rainurage dans le contre-parement. Une épaisseur du placage peut être inférieure à 0,015 pouce (0,038 cm). [0007] Dans divers modes de réalisation, le premier trait de rainurage peut être formé par un laser. Une profondeur du premier trait de rainurage peut être égale à une épaisseur d'un pli du contre-parement. Le contre-parement peut comprendre un second trait de rainurage, et une profondeur du second trait de rainurage peut être supérieure à une profondeur du premier trait de rainurage. Le contre-parement peut comprendre un second trait de rainurage, et une séparation entre le premier trait de [0008] [0009] [0012] 20 [0013] rainurage et le second trait de rainurage peut faire entre 0,003 pouce et 0,005 pouce (0,008 cm et 0,013 cm). Le placage peut comprendre une courbe avec un rayon inférieur à 2 pouces (5,1 cm): Le premier trait de rainurage peut être indétectable dans le placage de parement. Les caractéristiques et éléments suivants peuvent être combinés dans diverses combinaisons, sans s'y limiter, sauf mention expresse. Ces caractéristiques et éléments ainsi que leur fonctionnement seront évidents à la lumière de la description suivante et des dessins joints. Il doit être entendu, cependant, que la description suivante et les dessins sont censés être de nature exemplaire et non limitative. Brève description des dessins Une meilleure compréhension de la présente divulgation sera obtenue en faisant référence à la description détaillée considérée en conjugaison avec les figures des dessins. La figure 1 illustre un placage rainuré, selon divers modes de réalisation ; les figures 2A-2D illustrent des vues en coupe de divers motifs de rainurage dans des placages, selon divers modes de réalisation ; la figure 3 illustre un placage ayant un motif de rainurage multidirectionnel, selon divers modes de réalisation ; et la figure 4 illustre un organigramme d'un processus de rainurage d'un placage, selon divers modes de réalisation. [0010] [0011] Description détaillée [0014] La description détaillée de divers modes de réalisation fait ici référence aux dessins joints, qui représentent divers modes de réalisation à titre d'illustration. Alors que ces divers modes de réalisation sont décrits de façon suffisamment détaillée pour permettre à l'homme du métier de mettre en pratique la divulgation, il doit être entendu que d'autres modes de réalisation peuvent être réalisés et que des changements logiques, chimiques et mécaniques peuvent être apportés sans s'écarter de la portée de la divulgation. Ainsi, la description détaillée ici est présentée à titre d'illustration uniquement et non de limitation. Par exemple, les étapes indiquées dans n'importe laquelle description de procédé ou de processus peuvent être exécutées dans n'importe quel ordre et ne sont pas nécessairement limitées à l'ordre présenté. En outre, toute référence à un seul mode de réalisation inclut plusieurs modes de réalisation, et toute référence à plusieurs composants ou étapes peut inclure un seul mode de réalisation ou une seule étape. Par ailleurs, toute référence à attaché, fixé, relié ou similaire peut inclure une option de fixation permanente, amovible, provisoire, partielle, totale et/ou toute autre option de fixation possible. Par ailleurs, toute référence à sans contact (ou des phrases similaires) peut également inclure un contact réduit ou un contact minimal. [0015] Dans les présentes, sont divulgués des systèmes et procédés pour le rainurage au laser d'un placage en bois. Un laser peut être utilisé pour découper des traits de rainurage dans le contre-parement d'un placage. La vitesse, la puissance et la focalisation du laser peuvent être ajustées pour changer la largeur et la profondeur des traits de rainurage. Les traits de rainurage peuvent avoir des largeurs ou des profondeurs variables pour un seul placage. Le placage peut être cintré selon une forme incurvée autour des traits de rainurage. [0016] La figure 1 illustre un placage 100 selon divers modes de réalisation. Le placage 100 peut comprendre un placage de parement 110 et un contre-parement 120. Le placage de parement 110 peut être une mince tranche de bois décoratif qui est visible dans un produit d'utilisation finale. Le placage de parement 110 peut se trouver à un rayon externe d'une partie incurvée du placage 100. Le placage de parement 110 peut être couplé au contre-parement 120. Le contre-parement 120 peut comprendre n'importe quel type de matériau utilisé en conjugaison avec les placages. Par exemple, le contre-parement 120 peut comprendre des plis de bois, du papier, des matériaux phénoliques ou d'autres types de matériaux de contre-parement. Dans divers modes de réalisation, le contre-parement 120 peut comprendre 2 plis de matériau. Cependant, dans divers modes de réalisation, le contre-parement 120 peut comprendre n'importe quel nombre de plis. [0017] Le placage 100 peut comprendre des traits de rainurage 130. Les traits de rainurage 130 peuvent être découpés dans les contre-parements 120. Dans divers modes de réalisation, les traits de rainurage 130 peuvent être découpés dans le placage 100 au moyen d'un laser. Dans divers modes de réalisation, les traits de rainurage 130 peuvent s'étendre dans le placage de parement 110. Autrement dit, la profondeur des traits de rainurage 130 peut s'étendre dans le placage de parement 110. Les traits de rainurage 130 peuvent permettre au placage 100 d'être cintré plus facilement. De la matière est éliminée du placage 100 par les traits de rainurage 130. Ainsi, le placage 100 peut être cintré sans compression, ou avec une compression moindre, du contre-parement 120, ainsi qu'avec un étirement moindre du placage de parement 110. [0018] Les figures 2A-2D ilhistrent des coupes de différents motifs de rainurage pour un placage 200 selon divers modes de réalisation. Un motif de rainurage peut désigner une série de traits de rainurage. Dans divers modes de réalisation, le motif de rainurage peut comprendre une pluralité de traits de rainurage parallèles droits. Cependant, dans divers modes de réalisation, les traits de rainurage peuvent être incurvés, tels que sinusoïdaux ou circulaires. Dans chaque échantillon représenté sur les figures 2A-2D, le placage 200 comprend un placage de parement 210, un premier pli de contre-parement 221 couplé au placage de parement 210, et un second pli de contre-parement 222 couplé au premier pli de contre-parement 221. Le placage de parement 210, le premier pli de contre-parement 221 et le second pli de contre-parement 222 ont chacun une épaisseur Ti de 0,004 pouce (0,010 cm), et le placage 200 a une épaisseur totale T2 de 0,012 pouce (0,030 cm). La profondeur et le motif de rainurage sont contrôlés pour limiter la probabilité de transparence ou de craquellement du placage de parement 210. La transparence fait référence aux impressions pouvant apparaître sur le placage de parement qui peuvent correspondre aux traits de rainurage. La transparence peut être un résultat de l'étirement du placage de parement dans des zones localisées lors du cintrage du placage. [0019] Sur la figure 2A, des rainures 230 ont été découpées dans le contre-parement à une profondeur Dl équivalant à 1 pli, de telle sorte que la profondeur Dl est égale à l'épaisseur Ti. Les rainures 230 ont une largeur W équivalant à 1 pli, et une séparation S entre les rainures équivalait à 1 pli. Sur la figure 2B, des rainures 231 5 [0020] 10 [0021] 15 20 [0022] ont été découpées dans le contre-parement à une profondeur D2 équivalent à 1,5 pli, de telle sorte que la profondeur D2 est égale à 1,5 fois T1. Les rainures 231 ont une largeur W équivalant à 1 pli, et une séparation S entre les rainures 231 équivalait à 1 pli. Sur la figure 2C, des rainures 232 ont été découpées par groupes de quatre. Les rainures 232 ont été découpées dans le contre-parement à une profondeur D2 équivalant à 1,5 plis. Les rainures 232 ont une largeur W équivalant à 1 pli, et une séparation S entre les rainures 232 à l'intérieur d'un groupe équivalait à 1 pli. Une séparation G entre les groupes équivalait à 3,5 plis. Sur la figure 2D, des rainures 233, 234, 235, 236 ont été découpées par groupe de quatre à des profondeurs variables. Chaque groupe comprenait une première rainure 233 à une profondeur D3 équivalant à 0,5 pli, une deuxième rainure 234 à une profondeur Dl équivalant à 1 pli, une troisième rainure 235 à une profondeur D2 équivalant à 1,5 plis et une quatrième rainure 236 à une profondeur Dl équivalant à 1 pli. Les rainures 233, 234, 235, 236 ont une largeur équivalant à 1 pli, et une séparation entre les rainures 233, 234, 235, 236 au sein d'un groupe équivalait à 1 pli. Une séparation G entre les groupes équivalait à 1 pli. Ainsi, les rainures 233, 234, 235, 236 suivaient généralement un motif sinueux, dans lequel la profondeur de rainure augmente et diminue progressivement lors d'un déplacement le long du motif de rainure. Dans divers modes de réalisation, le motif de rainure peut suivre un motif sinusoïdal. En général, au fur et à mesure que la séparation entre les traits de rainurage diminuait, la résistance du placage diminuait, et le placage était davantage susceptible de craqueler lorsque la séparation était trop petite. Cependant, lorsque la séparation entre les traits de rainurage augmentait, la quantité de transparence sur le placage de parement augmentait. On a découvert que, pour certains placages, des séparations entre traits de rainurage d'environ 0,004 pouce (0,010 cm), ou d'environ 0,003 pouce - 0,005 pouce (0,008 cm - 0,013 cm) fournissaient une résistance de placage suffisante tout en minimisant la transparence. [0023] La figure 3 illustre un placage 300 ayant un motif de rainurage bidirectionnel selon divers modes de réalisation. Les motifs de rainurage comprenant des rainures parallèles dans une seule direction sont généralement appropriés pour le cintrage d'un placage autour d'un axe unique. Cependant, dans divers modes de réalisation, il peut être souhaitable de cintrer les placages selon des formes tridimensionnelles complexes. Le placage 300 peut comprendre une première série de rainures 310, et une seconde série de rainures 320 qui sont perpendiculaires à la première série de rainures 310. Dans divers modes de réalisation, la première série de rainures 310 peuvent être perpendiculaires à un motif de grain dans le placage, et la seconde série de rainures 320 peuvent être parallèles au motif de grain dans le placage 300. Cependant, dans divers modes de réalisation, ni l'une ni l'autre de la première série de rainures 310 et de la seconde série de rainures 320 ne sont perpendiculaires ou parallèles au motif de grain dans le placage 300. L'homme du métier reconnaîtra que de multiples angles de rainurage peuvent être utilisés dans un seul placage afin de cintrer le placage selon des formes complexes. Dans divers modes de réalisation, différents motifs de rainurage peuvent être utilisés dans différentes directions dans le même placage. Par exemple, la première série de rainures 310 peuvent avoir le motif de rainurage illustré sur la figure 2B, et la seconde série de rainures 320 peuvent avoir le motif de rainurage illustré sur la figure 2D. De même, n'importe quelle direction donnée peut comprendre un nombre quelconque de motifs de rainurage différents. [0024] La figure 4 représente un organigramme 400 d'un procédé de rainurage d'un placage selon divers modes de réalisation. Pour les composants en bois plus épais, des lames de scie peuvent être utilisées pour rainurer les composants. Cependant, pour les placages minces, il peut être difficile de rainurer mécaniquement le placage avec la précision nécessaire pour empêcher le craquellement ou une transparence du placage. [0025] Dans divers modes de réalisation, un laser peut être utilisé pour rainurer le placage. Dans divers modes de réalisation, un laser au CO2 peut être utilisé, tel qu'un système laser de gravure à haute vitesse 150 Watt fabriqué par Kern®. Les réglages pour le laser peuvent être optimisés afin de rainurer le placage (étape 410). L'optimisation des réglages pour le laser peut comprendre l'ajustement de l'intensité, de la focalisation et de la vitesse du laser afin de découper des rainures à une profondeur souhaitée dans un placage particulier. Dans différents modes de réalisation, le système laser peut avoir un mode de découpe et un mode de gravure. L'utilisation du laser en mode de découpe peut être plus rapide que l'utilisation du laser en mode de gravure pour produire les traits de rainurage. Toutefois, en mode de découpe, le laser est conçu pour découper à travers le placage. Afin de produire des traits de rainurage sans découper à travers le placage, la vitesse à laquelle le laser est déplacé à travers le placage peut être augmentée. Par ailleurs, lorsque la puissance de déplacement du laser est réduite, la profondeur de la rainure peut diminuer. Ainsi, en déplaçant le laser en mode de découpe à des vitesses plus rapides que celles prévues par le fabricant du laser, et/ou en ajustant la puissance du laser, le laser peut rainurer le contre-parement du placage sans découper le placage. Dans différents modes de réalisation, les rainures peuvent être découpées à 5 pouces par seconde (13 cm/s), ou entre 2 et 10 pouces par seconde (5-25 cm/s). [0026] Par ailleurs, la puissance et la focalisation du laser peuvent être ajustées afin d'obtenir la largeur et la profondeur souhaitée des traits de rainurage. Dans différents modes de réalisation, une largeur souhaitée des rainures était de 0,004 pouce (0,010 cm). Toutefois, le système laser produit des rainures de 0,003 pouce (0,008 cm) de large en réponse à sa focalisation sur le placage. Dans différents modes de réalisation, la largeur de la rainure peut être ajustée par défocalisation du laser. Grâce à sa défocalisation, le laser peut découper des rainures plus larges dans le placage, et la focalisation peut être ajustée de telle sorte que des rainures de 0,004 pouce (0,010 cm) de large, ou ayant d'autres largeurs souhaitées, puissent être produites. [0027] Le laser peut découper un motif de rainurage dans le placage (étape 420). Dans différents modes de réalisation, les motifs de rainurage comprenaient des traits de rainurage de différentes profondeurs. La puissance du laser peut être ajustée pour découper différents traits de rainurage à différentes profondeurs. Par exemple, un premier trait de rainurage peut être découpé à une première profondeur, telle que de 0,5 pli, en déplaçant le laser à travers le placage à une première puissance. Un second trait de rainurage peut ensuite être découpé à une seconde profondeur, équivalant à 1 pli, en déplaçant le laser à travers le placage à une seconde puissance. Dans différents modes de réalisation, la première puissance peut être de 22 watts et la seconde puissance peut être de 30 watts. Cependant, différentes puissances peuvent être utilisées pour obtenir différentes profondeurs dans différents matériaux. Ainsi, en modifiant la puissance du laser, des traits de rainurage de différentes profondeurs peuvent être produits. Dans différents modes de réalisation, des motifs de rainurage qui faisaient 3,1 pouce (7,9 cm) de large et quatre pieds (120 cm) de long ont pu être découpés au laser en moins de 23 minutes. [0028] Une fois que le motif de rainurage a été découpé dans le placage, le placage peut être cintré selon une forme souhaitée (étape 430). Dans différents modes de réalisation, le placage peut être cintré selon un rayon de 2 pouces (5,1 cm) ou moins. Dans différents modes de réalisation, le rainurage au laser peut être utilisé en conjugaison avec des processus de cintrage classiques. Par exemple, un placage peut être rainuré au laser en conjugaison avec un processus de traitement à la vapeur ou chimique afm de cintrer le placage. Toutefois, dans différents modes de réalisation, le rainurage au laser seul peut être suffisant pour cintrer le placage. L'homme du métier reconnaîtra que des placages rainurés au laser peuvent être utilisés dans n'importe quelle industrie ou application où de minces placages incurvés sont souhaitables. [0029] Les bénéfices, autres avantages et solutions aux problèmes ont été décrits ici en considérant des modes de réalisation spécifiques. En outre, les lignes de connexion représentées sur les diverses figures contenues dans les présentes sont censées représenter des exemples de relations fonctionnelles et/ou de couplages physiques entre les divers éléments. Il est à noter que de nombreuses relations fonctionnelles ou liaisons physiques alternatives ou supplémentaires peuvent être présentes dans un 10 15 [0030] 20 système pratique. Cependant, les bénéfices, avantages et solutions aux problèmes, et tous les éléments qui peuvent conduire à l'obtention ou à l'accentuation de tout bénéfice, avantage ou solution ne doivent pas être interprétés comme des caractéristiques ou éléments critiques, requis ou essentiels de la divulgation. Une référence à un élément au singulier n'est pas censée signifier « un et un seul » sauf mention explicite, mais plutôt « un ou plusieurs ». De plus, lorsqu'une phrase similaire à « au moins un de A, B ou C » est utilisée, il est entendu que la phrase doit être interprétée comme signifiant que A seul peut être présent dans un mode de réalisation, que B seul peut être présent dans un mode de réalisation, que C seul peut être présent dans un mode de réalisation, ou que toute combinaison des éléments A, B et C peut être présente dans un seul mode de réalisation; par exemple, A et B, A et C, B et C, ou A et B et C. Un hachurage croisé différent est utilisé sur l'ensemble des figures pour indiquer différente parties mais pas nécessairement pour indiquer les matériaux identiques ou différents. Des systèmes, procédés et appareils sont proposés dans les présentes. Dans la description détaillée des présentes, les références à « un seul mode de réalisation », « un mode de réalisation », « divers modes de réalisation », etc., indiquent que le mode de réalisation décrit peut inclure une fonction, structure ou caractéristique particulière, mais que chaque mode de réalisation peut ne pas nécessairement inclure la fonction, structure ou caractéristique particulière. De plus, ces phrases ne font pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, lorsqu'une fonction, structure ou caractéristique particulière est décrite en conjugaison avec un mode de réalisation, il va de soi que l'homme du métier sait comment utiliser cette fonction, structure ou caractéristique en liaison avec d'autres modes de réalisation qu'ils soient ou non explicitement décrits. REVENDICATIONS1. Procédé de rainurage d'un placage (100;200;300) comprenant : l'optimisation des réglages d'un laser pour produire un premier trait de rainurage (130;230;310) ayant une première profondeur (Dl) correspondant à une épaisseur (T1) d'un pli de contre-parement (120;221;222) dans le placage (100;200;300) ; et le rainurage du premier trait de rainurage (130;230;310) dans le placage (100;200;300) avec le laser. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la défocalisation du laser. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le rainurage comprend le déplacement du laser à travers le placage (100;200;300) à une première puissance. 4. Procédé selon la revendication 3, comprenant en outre le rainurage d'un second trait de rainurage (231, 232, 233, 234, 235,236 ,320) dans le placage (100;200;300) à une seconde puissance. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la seconde puissance est supérieure à la première puissance, et dans lequel une profondeur (D2) du second trait de rainurage (231, 232, 233, 234, 235,236;320) est supérieure à une profondeur du premier trait de rainurage (130;230;310). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre le rainurage d'un/du second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320), dans lequel une séparation (S) entre le premier trait de rainurage (130;230;310) et le second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320) fait entre 0,003 pouce et 0,005 pouce (0,008 cm et 0,013 cm). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le placage (100;200;300) a une épaisseur (T2) inférieure à 0,015 pouce (0,038 cm). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le laser comprend un laser au CO2 dans un mode de coupe. 9. Placage (100;200;300) comprenant : un placage de parement (110;210) ; et un contre-parement (120;221;222) couplé au placage de parement (110;210), le contre- parement (120;221;222) comprenant un premier trait de rainurage (130;230;310) dans le contre- parement (120;221;222) ; dans lequel une épaisseur (T2) du placage (100;200;300) est inférieure à 0,015 pouce (0,038 cm). 10. Placage selon la revendication 9, dans lequel le premier trait de rainurage (130;230;310) est formé par un laser. 11. Placage selon la revendication 9 ou 10, dans lequel une profondeur (D1) du premier trait de rainurage (130;230;310) est égale à une épaisseur (Ti) d'un pli du contre-parement (120;221;222). 12. Placage selon la revendication 9, 10 ou 11, dans lequel le contre-parement (120;221;222) comprend un second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320), et dans lequel une profondeur (D2) du second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320) est supérieure à la profondeur (Dl) du premier trait de rainurage (130;230;310). 13. Placage selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel le contre-parement (120;221;222) comprend un/le second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320), et dans lequel une séparation (S) entre le premier trait de rainurage (130;230;310) et le second trait de rainurage (231,232,233,234,235,236;320) fait entre 0,003 pouce et 0,005 pouce (0,008 cm et 0,013 cm). 14. Placage selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel le placage (100;200;300) comprend une courbe ayant un rayon inférieur à 2 pouces (5,1 cm). 15. Placage selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans lequel le premier trait de rainurage (130; 230;310) est indétectable dans le placage de parement (110;210).