INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'écran EC servant à la projection, il peut donc avantageusement présenter diverses formes et/ou dimensions (y compris moyennes ou grandes), selon les besoins applicatifs. Par ailleurs, l'écran EC peut être éventuellement agencé de manière à procurer un effet de style lumineux et/ou un effet de matière. A cet effet, il peut par exemple comporter une face externe qui est localement ou totalement polie (par exemple de manière à procurer un effet sablé ou de lumière tamisée) ou bien rugueuse (par exemple grainée). Il peut également comporter des zones dont l'opacité varie. Il peut être éventuellement coloré dans la masse, voire même présenter des zones de couleurs différentes.
Enfin, l'écran EC est de préférence réalisé par moulage dans un matériau synthétique, par exemple en PMMA ou en PC (polycarbonate). L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif d'éclairage décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.
Dispositif optique, notamment d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif optique, notamment pour véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage ou de signalisation. La photométrie des fonctions de signalisation avant et arrière d'un véhicule automobile, telles qu'un indicateur de direction, un feu de position, un feu stop..., comprend des zones dites `zones de visibilité' qui s'étendent typiquement sur des plages angulaires allant de 45° environ du côté intérieur du véhicule jusqu'à 80° environ du côté extérieur du véhicule, ces angles étant mesurés dans un plan horizontal par rapport à un axe optique. Ces zones de visibilité présentent également une ouverture verticale de 10° environ de part et d'autre du plan horizontal. Les intensités lumineuses à assurer dans ces zones de visibilité sont relativement faibles, étant de l'ordre par exemple d'un Candela à 0.01 Candela. Pour certains designs classiques de feux de signalisation, le technicien de l'optique est confronté au fait que des parois de joue, le galbe de la glace du feu de signalisation, la profondeur de la cavité du feu, peuvent affecter la visibilité du feu. Des solutions pour pallier ce problème de visibilité des feux seraient d'ajouter des stries et/ou prismes sur la glace de sortie du feu, ou sur des parois de la fonction, utiliser des réflexions internes ou le guidage de la lumière à l'intérieur de la glace ou ajouter des dioptres.
Avantageusement la superficie du deuxième miroir est plus faible que celle du premier miroir. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le premier miroir présente sensiblement une forme en secteur de paraboloïde ou en variante d'ellipsoïde. Le dispositif peut comporter un boîtier et le premier miroir est disposé dans ce boîtier, et au moins une paroi interne du boîtier intercepte au moins partiellement le chemin géométrique du premier faisceau lumineux, notamment du fait que la première source de lumière est placée à une profondeur relativement importante dans le boîtier. Si on le souhaite, le dispositif selon l'invention comporte une glace à travers laquelle se propagent les premier et deuxième faisceaux lumineux et le deuxième miroir est agencé de manière à ce que le deuxième faisceau arrive sur une zone de la glace pourvue de stries et/ou de prismes afin de diffuser la lumière. Par exemple cette zone de la glace est relativement faible, par exemple cette zone s'étendant sur moins de 30% ou 20% ou 10% de la superficie de la glace.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif est agencé de manière à produire une lumière d'éclairage ou de signalisation qui soit visible dans des zones de visibilité, lesquelles s'étendent par exemple sur une plage angulaire, mesurée dans un plan sensiblement horizontal, allant de 45° environ vers le côté intérieur du véhicule jusqu'à 80° environ vers le côté extérieur du véhicule, ces angles étant mesurés par rapport à l'axe optique. Ces zones de visibilité peuvent également présenter une ouverture verticale par exemple de 10° environ de part et d'autre du plan horizontal. De préférence le dispositif est agencé pour servir de feu indicateur de direction, de feu de position avant ou arrière, ou de feu stop.
L'invention a également pour objet un procédé pour créer au moins une source lumineuse secondaire virtuelle dans un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, notamment en vue de permettre d'éclairer au moins une zone de visibilité du dispositif, de préférence sans changement de style extérieur du dispositif, ce dispositif comprenant un premier miroir agencé pour former avec une source de lumière l'éclairage principal, le procédé comportant l'étape suivante : - munir le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation avec un deuxième miroir agencé pour créer la source lumineuse virtuelle. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif optique comporte une unique source lumineuse. Le cas échéant, l'ouverture angulaire du premier faisceau est plus petite que celle du deuxième faisceau issu de la source auxiliaire virtuelle. Si on le souhaite, le deuxième faisceau issu de la source auxiliaire virtuelle présente un axe de propagation moyen faisant un angle non nul avec l'axe optique.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - les figures 1 à 3 illustrent, schématiquement et partiellement, suivantes différentes vues, un dispositif optique selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 4 représente, schématiquement et partiellement, le parcours des rayons lumineux dans le dispositif de la figure 1, - les figures 5 et 6 représentent, schématiquement et partiellement, des dispositifs optiques selon d'autres exemples de mise en oeuvre de l'invention. On a représenté sur les figures 1 à 3 un dispositif optique 1 pour véhicule automobile, tel qu'un feu de signalisation, présentant un axe optique X et comportant : - un premier miroir 2 associé à une source de lumière 3, formée dans l'exemple décrit par une lampe, pour générer un premier faisceau lumineux, - un deuxième miroir 4 agencé pour coopérer avec ladite source de lumière 3 pour former un deuxième faisceau lumineux. La source de lumière 3 peut par exemple être une lampe à incandescence 20 telle qu'une lampe P21 W ou P215W, un lampe halogène telle qu'une lampe H21 W, ou une ou plusieurs LEDs. Le deuxième miroir 4 est agencé pour créer une source de lumière auxiliaire virtuelle, en avant de la source de lumière 3 et à un emplacement distinct du ou des foyers du premier miroir 2. 25 Le deuxième miroir 4 présente deux foyers, l'un FI étant sensiblement sur un filament 7 de la lampe 3 et l'autre foyer F2 étant à l'extérieur du feu de signalisation 1, en avant d'une glace 8 du feu de signalisation. Le deuxième faisceau généré en association avec le deuxième miroir 4 converge vers ce deuxième foyer F2 de manière à générer la source de lumière 30 virtuelle, comme illustré sur la figure 4.
Le deuxième faisceau comporte des rayons lumineux R présentant un angle d'inclinaison A2 par rapport à l'axe optique X plus grand que l'angle d'inclinaison maximal des rayons du premier faisceau par rapport à cet axe optique X. Un exemple d'angle d'inclinaison Al pour un rayon associé au premier miroir 2 est illustré sur la figure 4. Le premier miroir 2 présente sensiblement une forme en secteur de paraboloïde à bord circulaire 20, avec un orifice central 11 pour le passage de la lampe 3. En variante, le premier miroir 2 peut présenter une surface réfléchissante ou un ensemble de surfaces réfléchissantes dont les bords ont des rayons évolutifs dans les deux sens. Ce type de surface est encore appelé 'pillow'. Dans l'exemple décrit, le deuxième miroir 4 est distinct du premier miroir 2, ce deuxième miroir 4 présentant un bord circulaire 21 à distance non nulle du bord 20 du premier miroir 2.
Le deuxième miroir 4 comprend une face de réflexion intérieure 9 annulaire fermée, avec en section transversale une forme en secteur d'ellipse ou de parabole. Les miroirs 2 et 4 sont placés dans un boîtier 10 présentant une profondeur relativement importante de sorte que, en l'absence du deuxième miroir 4, des zones de visibilité ne pourraient pas être atteintes. Le diamètre du deuxième miroir 4 est plus faible que celui du premier miroir 2. Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, comme illustré sur la figure 5, le deuxième miroir 4 est placé sensiblement dans le prolongement du premier miroir 2. Par exemple le deuxième miroir 4 peut être placé accolé avec le premier miroir 2, ces miroirs étant, si on le souhaite, réalisés d'un seul tenant ou séparément. Le deuxième miroir 4 est agencé de manière à ce que le deuxième faisceau soit dirigé, à partir du foyer F2, sensiblement vers le bas lorsque le dispositif optique 1 est assemblé sur le véhicule automobile, ce dispositif 1 pouvant alors servir par exemple pour un feu de position avant du véhicule. Le deuxième faisceau, au lieu d'être dirigé vers le bas, peut être, si on le souhaite, dirigé vers la droite ou la gauche.
Ceci permet d'augmenter la visibilité malgré la paroi inférieure 25 du feu 1. Dans l'exemple décrit, la superficie du deuxième miroir 4 est plus faible que celle du premier miroir 2. Si on le souhaite, le premier miroir 2 peut présenter une forme sensiblement en secteur de paraboloïde et le deuxième miroir 4 en forme de secteur d'ellipsoïde. La glace 8 du dispositif 1 à travers laquelle se propagent les premier et deuxième faisceaux lumineux et le deuxième miroir peut être agencé de manière à ce que le deuxième faisceau arrive sur une zone 15 de la glace pourvue de stries et/ou de prismes 16.
Par exemple cette zone 15 de la glace 8 est relativement faible, par exemple cette zone s'étendant sur moins de 30% ou 20% ou 10% de la superficie de la glace. Dans l'exemple de la figure 5, le deuxième miroir 4 peut être disposé à faible distance non nulle du premier miroir 2.
Le dispositif 1 est agencé pour servir de feu indicateur de direction, de feu de position avant ou arrière, ou de feu stop.25
Le pH de ce bain (Bi) est ajusté à 3.8 par addition d'acide sulfamique. Le bain d'électrolyte (B2) selon l'exemple 9 contient : - 100 g/L de Ni2+ sous forme de sulfamate de nickel et de chlorure de nickel ; - 30 g/L de Co2+ sous forme de sulfamate de cobalt ; - 15 g/L de CL sous forme de chlorure de nickel ; - 35 g/L de H3B03 (acide borique). Le pH de ce bain (B2) est ajusté à 3.8 par addition d'acide sulfamique.
Les conditions de traitement de l'âme en acier dans les bains (B1) et (B2) sont identiques et sont les suivantes : - température: 55°C ; - vitesse du fil : 5 m/min ; - densité de courant : 2 A/dm2. Les fils selon les exemples 1 à 8 du tableau 1 ont été préparés selon les étapes (1) à (3) de ce mode opératoire en ajustant la quantité de cobalt et nickel. Seul le passage dans le bain (B1) a été réalisé. En revanche, le fil selon l'exemple 9 a été préparé selon les étapes (1) à (4) du mode opératoire. Le liant de ce fil est donc constitué de deux couches. Résultats : La dureté des couches de liants des fils selon les exemples 1-9 ont été mesurées selon des techniques connues (micro-dureté Vickers). La résistance à l'abrasion des couches de liant est évaluée à partir de plaquettes sur 30 lesquelles elles ont été préalablement déposées (dans les mêmes conditions électrochimiques que pour les fils abrasifs). Ces plaquettes ont été placées dans un tribomètre à bille d'acier dur inoxydable, à sec, sans lubrification. Le volume de dépôt érodé a été observé. Un faible volume érodé correspond à une bonne résistance à l'abrasion. 25 35 Les conditions expérimentales mises en oeuvre pour préparer les fils selon les exemples 1-9 sont précisées dans le tableau suivant. Elles comprennent notamment : - les concentrations respectives en ions Ni2+ et Co2+ dans l'électrolyte, en grammes par litre ; - la concentration en cobalt dans le dépôt (liant) - le reste étant constitué de nickel et de traces d'oxygène, hydrogène, et soufre ; - la dureté du dépôt, exprimée en Vickers (Hv) ; - la résistance à l'abrasion du dépôt contre une pièce en acier dur.
Les fils selon les exemples 1-8 présentent une seule couche de liant dont l'épaisseur est égale à 8 micromètres. Le fil selon l'exemple 9 présente une première couche de liant dont l'épaisseur est égale à 8 micromètres, et une deuxième couche de liant dont l'épaisseur est aussi égale à 8 micromètres. Tableau 1 : Dureté et résistance à l'abrasion de fils abrasifs selon l'invention (INV) et contre-exemples (CE). Exemples Ni2+ (g/1) Co2+ (g/1) Cobalt dans Dureté du Résistance à dépôt é d pôt (Hv) l'abrasion du (% en poids) dépôt 1 (CE) 100 0 0 250 mauvaise 2 (CE) 100 2 10 280 mauvaise 3 (INV) 100 4 20 300 moyenne 4 (INV) 100 10 37 350 moyenne 5 (INV) 100 15 65 350 moyenne 6 (INV) 100 30 85 300 bonne 7 (CE) 0 100 100 250 bonne 8w (INV) 100 4 20 500 bonne, mais faible ductilité 9(11) "-v) Bi 100 4 20 300 bonne B2 100 30 85 300 non mesurée w addition de 5 g/L de saccharinate de sodium, C7H4NO3, Na, 2H20 dans le bain Bi. Par SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), on a mesuré 3.10" atomes/cm3 de soufre, soit environ 300 ppm (parties par million, massiques). Présence de fissures lors de l'essai de traction sur le fil selon l'exemple 8. (11) fil bicouche, dépôt de deux couches selon les étapes 1 à 4 : La résistance à l'abrasion de la couche externe déposée dans B2 était bonne, l'autre n'a pas été mesurée car il s'agir de la couche interne déposée par Bi.
On remarque que la dureté est élevée lorsque la teneur en cobalt dans le liant est comprise entre 37% et 65%. A cette concentration, l'abrasion est significativement réduite par rapport à un dépôt de nickel pur. Les couches sont ductiles.
D'autre part, l'abrasion est minimale pour les fils dont le pourcentage en cobalt dans le liant est au moins égal à 85. Les couches sont ductiles. Un bon compromis dureté/abrasion est obtenu lorsque le pourcentage en cobalt est compris entre 20 et 85, avantageusement entre 37 et 65.15
FIL ABRASIF DE SCIAGE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un fil abrasif comprenant une âme en acier et des particules abrasives maintenues sur l'âme par un liant à base de fer. Le domaine d'utilisation de la présente invention concerne notamment le sciage de matériaux tels que le silicium, le saphir, ou le carbure de silicium.
ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE De manière générale, la découpe de matériaux durs tels que les wafers de silicium peut être réalisée au moyen d'un fil d'acier présentant à sa périphérie des particules abrasives (constituées de diamant par exemple). Pour résoudre les éventuelles ruptures de fil, l'art antérieur préconise l'utilisation d'un fil en acier à forte teneur en carbone.
Les particules abrasives sont liées au fil au moyen d'une couche de liant en résine ou en métal. Ce liant maintient les particules à la surface du fil de manière à lui conférer des propriétés abrasives. De manière générale, et contrairement au liant, les particules sont réalisées en un matériau plus dur que le matériau à découper. En effet, lors de la première utilisation du fil, le liant est érodé en partie pour laisser apparaître les particules abrasives. Le sciage du matériau est alors réalisé par passages répétés du fil de découpe sur la surface du matériau à découper, c'est-à-dire par frottements des parties saillantes des particules abrasives sur le matériau. Une fois les parties saillantes des particules abrasives exposées, le liant n'entre plus en contact direct avec le matériau à découper. Cependant, il peut s'user selon les deux mécanismes suivants :35 par déformation mécanique : lors du sciage d'un matériau, les particules abrasives sont poussées alternativement en avant et en arrière et selon la direction principale du fil. Ce mouvement est la directe conséquence du frottement avec le matériau en cours de découpe. Ainsi, le liant se déforme un peu à chaque mouvement. A l'issue de la découpe, le liant peut être localement trop déformé pour retenir efficacement les particules abrasives à la surface du fil. par abrasion/érosion : ce mécanisme résulte de la présence de fragments du matériau à découper se trouvant entre le liant - qui se déplace avec le fil - et le matériau à découper. En raison des mouvements de sciage, les fragments de matériau érodent le liant, avec pour conséquence une diminution progressive de son épaisseur. A l'issue de la découpe, le liant n'est plus assez épais pour retenir les particules abrasives à la surface du fil de manière efficace. Les particules abrasives se détachent, ce qui réduit progressivement le pouvoir abrasif du fil et donc son aptitude à découper un matériau.
D'autres solutions consistent à utiliser un liant en alliage cobalt/nickel. Or, le dépôt électrolytique de ce type d'alliage nickel/cobalt met en oeuvre des composés tels que le sulfate de nickel qui est cancérigène. En outre, le nickel métallique peut provoquer des allergies.35 Les liants métalliques peuvent généralement se corroder au contact de l'eau qui est amenée dans la zone de découpe. Ce phénomène étant bien entendu néfaste à la durée de vie du fil abrasif, l'homme du métier cherche à éviter la corrosion du métal liant.
Le fil et le liant doivent donc répondre à certaines exigences. De préférence, le liant ne doit pas se fissurer pendant l'usage du fil. Quand on met le fil en tension, à la limite de sa rupture, la surface du liant ne doit pas se fissurer.
Il existe donc un besoin de développer des alternatives à ces liants, afin notamment d'assurer la tenue des grains abrasifs sur l'âme d'un fil abrasif mais également le contrôle de l'usure et de la dégradation du liant. Tel est le problème technique que propose de résoudre la présente invention.
EXPOSE DE L'INVENTION Les Demandeurs ont mis au point un fil à la surface duquel des particules abrasives sont maintenues au moyen d'un liant à base de fer.
Le fil selon l'invention comprend un liant à base de fer, ce qui permet notamment d'éviter les potentiels problèmes de cancers et d'allergies des liants comprenant une forte teneur en nickel, lors de leur fabrication, ou de leur usage. Plus précisément, l'objet de la présente invention concerne un fil abrasif comprenant 25 une âme en acier et un revêtement composite externe comprenant un liant et des particules abrasives, ledit liant étant constitué d'au moins une couche en alliage de fer contenant, en poids par rapport au poids du liant : entre 0 et 3% d'oxygène, avantageusement entre 0 et 2% ; et entre 0.3 et 9% d'au moins un élément choisi dans le groupe comprenant le 30 carbone, le bore et le phosphore. Comme déjà indiqué, le liant permet de maintenir les particules abrasives à la périphérie de l'âme en acier. Ainsi, les particules abrasives ne présentent essentiellement pas de degré de liberté sur ladite âme. De manière avantageuse, les 35 particules ne présentent aucun degré de liberté sur l'âme en acier, notamment lors de l'utilisation du fil abrasif selon l'invention.
En effet, le liant en alliage de fer confère une meilleure tenue des particules sur l'âme par rapport aux liants en résine de l'art antérieur. Il présente des propriétés de dureté et de résistance à l'abrasion permettant de maintenir plus efficacement les particules en place, même lors de l'utilisation du fil dans des opérations de découpe. Les particules abrasives peuvent être en contact direct avec l'âme en acier, mais elles peuvent également être, de manière avantageuse, séparées de l'âme par une fine couche de liant. C'est notamment le cas quand lorsque le procédé représenté par la figure 1 est mis en oeuvre. Le liant recouvre au moins partiellement les particules abrasives. Selon un mode de réalisation particulier, le revêtement externe composite comprend au moins une couche supplémentaire de liant en un alliage de fer selon l'invention. Le 15 liant peut donc se présenter sous la forme d'une couche unique ou d'une multitude de couches, avantageusement deux couches. Ces couches de liant peuvent être constituées d'alliages de fer différents les uns des autres. 20 Par « couche » on comprend une enveloppe du fil, de composition homogène. Ainsi, deux couches se distinguent l'une de l'autre par leur différence de composition chimique, ou par la présence d'abrasif dans l'une d'elles seulement. 25 La première couche de liant, en contact avec l'âme en acier, peut présenter une dureté supérieure à celle de la, ou des couches supplémentaires afin d'assurer le maintien des particules abrasives sur le fil. En revanche, la ou les couches supplémentaires de liant (couche(s) externe(s)) sont 30 avantageusement très résistantes à la corrosion et à la fissuration. De manière avantageuse, elles ne sont pas fragiles, et présentent des propriétés de ductilité supérieures aux couches inférieures. Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, le fil abrasif comprend une âme en 35 acier et un revêtement composite externe comprenant un liant et des particules abrasives. Le liant est dans ce cas particulier constitué de deux couches de liant en alliage de fer selon l'invention. La deuxième couche de liant qui recouvre la première 10 couche de liant adjacente à l'âme en acier, est en un alliage de fer présentant des propriétés de résistance à l'abrasion et/ou à la corrosion, supérieures. De manière générale, la dureté du liant en alliage fer peut être améliorée par introduction de carbone et/ou de phosphore. Le bore permet de limiter la quantité d'oxygène comprise dans l'alliage. En effet, les Demandeurs ont découvert que la présence de plus de 3% en poids d'oxygène dans un alliage à base de fer le fragilise. L'addition de bore et/ou de phosphore permet de limiter l'oxygène pouvant être incorporé dans l'alliage à base de fer lors de son électrodéposition. L'addition de phosphore permet d'améliorer les propriétés de résistance à la corrosion.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, l'alliage de fer peut contenir de 0.5 à 1.5 % en poids de carbone, de préférence 1% Selon un autre mode de réalisation particulier, l'alliage de fer comprend entre 0.3 et 1% en poids de bore, de préférence 0.5% Selon un autre mode de réalisation particulier, l'alliage de fer comprend entre 1 et 9 % en poids de phosphore, de préférence 4% Le liant, qu'il soit monocouche ou multicouche, peut notamment être obtenu par dépôts électrolytiques successifs d'alliages de fer. Selon un autre mode de réalisation particulier, l'alliage de fer peut comprendre au moins 97% en poids de fer, et moins de 1 % en poids de nickel et/ou moins de 1% en poids de cobalt. En effet, l'addition de nickel ou de cobalt dans le fer électrodéposé peut poser des problèmes techniques de stabilisation de leurs concentrations. Comme déjà dit, l'alliage de fer selon l'invention comprend entre 0.3 et 9% d'au moins un élément choisi dans le groupe comprenant le carbone, le bore et le phosphore. Lorsqu'il comprend plusieurs de ces éléments, la teneur totale en carbone, bore et phosphore est avantageusement comprise entre 0.3 et 9%.