INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’unité de commande 60 est programmée pour piloter le déplacement de la (ou des) lentille(s) du système optique de focalisation 50 de sorte à déplacer le plan focal de l’appareil de découpe en fonction du type de plan de découpe à réaliser.
Dans le cas d’un plan de découpe horizontal, le plan de découpe correspond au plan focal de l’appareil de découpe. L’unité de commande 60 pilote le déplacement de la (ou des) lentille(s) du système optique de focalisation 50 pour focaliser le faisceau laser modulé et dévié 410 à une profondeur désirée correspondant à la profondeur du plan de découpe à réaliser.
Dans le cas d’un plan de découpe vertical, le plan de découpe peut être situé : au-dessous du plan focal de l’appareil de découpe dans le cas où le masque de phase conique utilisé permet au SLM d’émuler un axicon positif (l’anneau de Bessel 33a est situé au-dessus de la ligne d’impact utilisée pour réaliser la découpe), au-dessus du plan focal de l’appareil de découpe dans le cas où le masque de phase conique utilisé permet au SLM d’émuler un axicon négatif (l’anneau de Bessel 33a est situé au-dessous de la ligne d’impact utilisée pour réaliser la découpe).
De préférence, la distance entre deux plans de découpe successifs est comprise entre 2 µm et 500 µm, et notamment : entre 2 et 20µm pour traiter un volume nécessitant une grande précision, par exemple en chirurgie réfractive, avec de préférence un espacement compris entre 5 et 10µm, ou entre 20 et 500µm pour traiter un volume ne nécessitant pas une grande précision, comme par exemple pour détruire la partie centrale d’un noyau cristallinien, avec de préférence un espacement compris entre 50 et 300µm.
Bien entendu, cette distance peut varier dans un volume composé d’un empilement de plans de découpe.
2.4. Unité de commande
Comme indiqué précédemment, l’unité de commande 60 permet de contrôler les différents composants de l’appareil de découpe, à savoir la source laser femtoseconde 10, le système de mise en forme 30, le scanner optique de balayage 40 et le système optique de focalisation 50.
L’unité de commande 60 est connectée à ces différents composants par l’intermédiaire d’un (ou plusieurs) bus de communication permettant : la transmission de signaux de commande tels que le signal d’activation à la source laser femtoseconde 10, le masque de phase au système de mise en forme 30, la vitesse de balayage au scanner optique de balayage 40, la position du scanner optique de balayage 40 le long du chemin de déplacement, la profondeur de découpe au système optique de focalisation 50. la réception de données de mesure issues des différents éléments du système tels que la vitesse de balayage atteinte par le scanner optique, ou la position du système optique de focalisation, etc.
L’unité de commande 60 peut être composée d’une (ou plusieurs) station(s) de travail, et/ou d’un (ou plusieurs) ordinateur(s) ou peut être de tout autre type connu de l’homme du métier. L’unité de commande 60 peut par exemple comprendre un téléphone portable, une tablette électronique (tel qu’un IPAD®), un assistant personnel (ou « PDA », sigle de l’expression anglo-saxonne « Personal Digital Assistant »), etc.
Dans tous les cas, l’unité de commande 60 comprend un processeur programmé pour permettre le pilotage de la source laser femtoseconde 10, du système de mise en forme 30, du scanner optique de balayage 40, du système optique de focalisation 50, etc.
Avantageusement, l’unité de commande 60 est programmée pour faire varier la forme du faisceau laser modulé entre deux plans de découpe successifs, notamment entre un plan de découpe horizontal et un plan de découpe vertical.
2.5. Principe de fonctionnement
On va maintenant décrire plus en détail le principe de fonctionnement du dispositif de découpe selon l’invention en détaillant : le fonctionnement de l’appareil pour réaliser un plan de découpe horizontal, le fonctionnement de l’appareil pour réaliser un plan de découpe vertical, le fonctionnement de l’appareil pour réaliser une superposition de plans de découpe horizontaux et verticaux empilés.
2.5.1. Formation d’un plan de découpe horizontal
Dans le cadre de la présente invention, la formation d’un plan de découpe horizontal est réalisée comme suit.
En référence à la , l’unité de commande 60 émet un signal de commande au système optique de focalisation 50 pour piloter son déplacement de sorte à faire coïncider le plan focal de l’appareil de découpe avec le plan de découpe horizontal souhaité (étape E110).
L’unité de commande 60 transmet un masque de phase multipoints au système de mise en forme 30 pour produire un faisceau laser modulé multipoints (étape E120).
L’unité de commande 60 active également le déplacement du scanner optique de balayage 40 jusqu’à une position initiale du premier chemin optique de balayage. Le balayage se faisant en X, Y, le scanner est équipé d’un ou plusieurs miroir(s). Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la , le scanner optique de balayage 40 comporte un premier miroir X et un deuxième miroir Y dont le pivotement permet de déplacer le faisceau laser modulé le long du premier chemin de déplacement. En variante, le scanner peut être équipé d’un unique miroir configuré pour pivoter autour de deux axes distincts.
Lorsque : le système de focalisation 50 et le scanner optique 40 sont en position (i.e. le scanner a atteint une position cible de début de ligne), que le masque de phase multipoints est chargé dans le système de mise en forme 30, et que la vitesse de pivotement du (ou des) miroir(s) du scanner optique 40 est constante, l’unité de commande 60 active la source laser femtoseconde 10 pour émettre une impulsion laser (étape E130).
La source laser femtoseconde 10 génère un faisceau laser 110 qui traverse le système de mise en forme 30. Le système de mise en forme 30 module la phase du faisceau laser pour produire un unique faisceau laser modulé multipoints.
Le faisceau laser modulé multipoints 310 sort du système de mise en forme 30 et entre dans le scanner optique 40 qui dévie le faisceau laser modulé multipoints 310.
Le faisceau laser modulé et dévié 410 entre dans le système optique de focalisation 50 qui focalise le faisceau dans le plan focal de l’appareil de découpe. Dans le plan focal, la consigne de modulation (i.e. le masque de phase multipoints) appliquée au système de mise en forme 30 permet de répartir l’énergie en une pluralité de points d’impact. Cette pluralité de points d’impact générés simultanément forme le motif. Chaque point d’impact du motif produit simultanément une bulle de gaz.
Le laser femtoseconde 10 continue d’émettre d’autres impulsions sous forme de faisceau laser à une cadence déterminée. Entre chaque impulsion le (ou les) miroir(s) pivote(nt) d’un certain angle, ce qui a pour conséquence de déplacer le motif 8 et de produire de nouvelles bulles de gaz décalées par rapport aux précédentes le long du premier chemin optique (étape E140).
Les opérations de pilotage de la source laser femtoseconde 10 et du scanner optique de balayage 40 sont répétées pour former le plan de découpe horizontal.
En faisant varier la vitesse de déplacement du (ou des) miroir(s) et/ou la cadence de génération des impulsions par la source laser femtoseconde 10, il est possible de faire varier la distance entre deux motifs successifs.
Une fois que la ligne de découpe a été complétée, l’unité de commande 60 désactive la source laser femtoseconde 10, et commande le déplacement du scanner optique 40 jusqu’à une position suivante de découpe en fonction du premier chemin de déplacement.
Dans notre exemple, nous allons traiter des sachets devant contenir des bio déchets, sachets dont les dimensions sont actuellement 200mm x 400mm.
Le logement de notre distributeur pour bio déchet sera donc supérieur de 5mm maximum à ces dimensions afin de pouvoir contenir lesdits sacs pour bio déchet.
Il est composé de 4 cotés et d’un fond.
Le logement de notre distributeur peut contenir un minimum de cent sachets en papier kraft que nous appelons ici la pile de sachets.
Le logement L est articulé sur un axe AX avec un cadre S qui comporte une partie périmétrique angulaire apte à permettre sa fixation sur un support tel un mur ou une paroi métallique, et une partie centrale constituée d’une paroi S1.
En position normale, la paroi S1 est parallèle au fond du logement et de la paroi T.
Dans notre exemple, le distributeur est fixé sur une paroi verticale. les sachets sont en position face verticale entre la paroi T et la paroi S1.
Le logement L est équipé d’une paroi T pourvue de moyens de son maintien en translation parallèle sous contrainte au fond du logement.
La contrainte de la paroi T est matérialisée par un mécanisme comportant au moins un ressort à compression R arc-bouté sur un segment T2 articulé sur une de ses deux extrémités sur la paroi T avec un tourillon T1 qui circule dans une lumière L1 du logement L.
Son autre extrémité est constituée d’une lumière L2 qui canalise le déplacement du segment T2 autour d’un tourillon T3 solidaire d’une paroi du logement L et parallèle au tourillon T1.
Le segment T2 est en outre pourvu d’un tourillon T4 articulé sur T2 entre ses deux extrémités, tourillon T4 usiné d’un orifice cylindrique perpendiculaire à son axe et qui reçoit une tige T5 de guidage du ressort R.
Ainsi constitué, un tel mécanisme tend à exercer une force sur le segment T2 qui pivote autour du tourillon T1, de sorte à éloigner la paroi T du fond du logement L.
Cette action permet de plaquer la pile de sachets entre les parois T et S1.
La paroi S1 du cadre S est pourvue d’un mécanisme motorisé composé de deux rouleaux cylindriques rotatifs G1, G2, parallèles à la paroi S1.
Ces rouleaux cylindriques G1, G2 sont accouplés chacun à une roue crantée P1, P4.
P1 est solidarisée en rotation sur P4 par l’intermédiaire de deux autres roues crantées P2, P3.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle : la teneur totale de l’élément cuivre est de 10% en poids total du catalyseur, et la teneur totale de l’élément cobalt est de 2 à 5% en poids total du catalyseur, en particulier de 5 % en poids total du catalyseur.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle : la teneur totale de l’élément cuivre est de 10% en poids total du catalyseur, la teneur totale de l’élément cobalt est de 2 à 5% en poids total du catalyseur, en particulier de 5 % en poids total du catalyseur, et la surface spécifique du catalyseur est de 1 à 50 m²/g, de préférence de 1 à 10 m²/g, analysée par BET.
Utilisation avec un catalyseur présentant une caractéristique de surface sur Cu et Co
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une quantité de plus de 50% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) et/ou d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II).
Les inventeurs ont de façon inattendue constaté que pour la réaction d’hydrogénation des oxalates en éthylène glycol, les catalyseurs bimétalliques CoCu /ZrO 2 pouvaient être directement utilisés après préparation par calcination sous air sans étape préalable de réduction sous hydrogène des atomes de cuivre et de cobalt avant utilisation du catalyseur dans la réaction d’hydrogénation.
Avantageusement, dans certains cas l’utilisation d’un catalyseur dans lequel une majorité des éléments cuivre et cobalt sont déjà présents à l’état oxydé permet éventuellement d’utiliser ledit catalyseur sans réduction préalable des éléments cuivre et cobalt du catalyseur avant la mise en œuvre de la réaction d’hydrogénation des oxalates en éthylène glycol. Ceci permet aussi de s’affranchir du stockage des catalyseurs dans une atmosphère inerte pour éviter l’oxydation des atomes de cuivre et de cobalt.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une quantité de plus de 50% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) et de plus de 50% d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II).
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une quantité de plus de 70% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) et de plus de 65% d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II).
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une quantité de plus de 50% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) sous forme de CuO et de plus de 50% d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II) sous forme de Co 2 O 3 ou Co(OH) 2 .
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une quantité supérieure à 70% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) sous forme de CuO et une quantité supérieure à 65% molaire d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II) sous forme de Co 2 O 3 ou Co(OH) 2 .
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède :
- une quantité de 10 à 30% molaire d’élément cuivre à l’état métallique à un degré d’oxydation (0) ou à un degré d’oxydation (I) sous forme de Cu 2 O
-et une quantité de 10 à 35% molaire d’élément cobalt à l’état métallique à un degré d’oxydation (0).
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède : une quantité supérieure à 70% molaire d’élément cuivre à un degré d’oxydation (II) sous forme de CuO, une quantité de 10 à 30% molaire d’élément cuivre à l’état métallique à un degré d’oxydation (0) ou à un degré d’oxydation (I) sous forme de Cu 2 O une quantité de 10 à 35% molaire d’élément cobalt à l’état métallique à un degré d’oxydation (0), et une quantité supérieure à 65% molaire d’élément cobalt à un degré d’oxydation (II) sous forme de Co 2 O 3 ou Co(OH) 2 .
Utilisation avec un catalyseur de morphologie particulière
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur est sous forme d'une population de particules micrométriques de 1 à 500 µm.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur est préparé par un mélange du support sous forme de poudre et d’une solution aqueuse de sels de cuivre et de cobalt, suivi d’un séchage et d’une calcination.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur est préparé par un mélange du support sous forme de poudre et d’une solution aqueuse de sels de cuivre et de cobalt, dépourvue d’additif ou de surfactant, notamment dépourvue d’une solution d’ammoniaque, suivi d’un séchage du matériau obtenu et d’une calcination de celui-ci.
On comprend que le mélange du support sous forme de poudre et d’une solution aqueuse de sels de cuivre et de cobalt consiste en la mise en contact d’une solution de sels de cobalt et de cuivre avec un support et donc à une imprégnation du support par les sels de cobalts et de cuivre, à savoir le dépôt des atomes de cobalt et de cuivre à la surface du support.
On entend par «séchage » une opération consistant à chauffer le matériau à l’air ambiant dans une enceinte fermée à une température de l’ordre de 60 à 100°C pendant de 10 à 24 heures afin de sécher le matériau, à savoir à éliminer les molécules d’eau, à savoir l’eau libre, adsorbée en surface ou interstitielle.
On entend par « calcination » une opération consistant à chauffer le matériau solide à l’air ambiant dans une enceinte fermée à une température élevée de l’ordre de 400 à 1 000°C afin de l’activer ou de modifier les caractéristiques physiques du support et éliminer l’eau de constitution et les sels des précurseurs métalliques tels que les nitrates et les acétates. Après calcination, ledit matériau est dépourvu d’eau.
Avantageusement le catalyseur utilisé est préparé comme suit avec un procédé de préparation comprenant les étapes suivantes : une étape A d’imprégnation d’un sel de cobalt et d’un sel de cuivre, dissous dans une solution aqueuse, dans un volume d’eau de 5 à 10 mL, sur un support en dioxyde de zirconium sous forme de poudre, avec un rapport masse de la solution / masse de support compris de 0,6 à 1,0 ;
pour obtenir le catalyseur CoCu/ZrO 2 sous forme d’un mélange homogène, une étape B de séchage dudit mélange homogène, pour obtenir le catalyseur CoCu/ZrO 2 sous forme d’un mélange homogène sec, une étape C d’activation, comprenant une calcination dudit mélange homogène sec pour obtenir ledit catalyseur.
Au sens de la présente invention, on entend par « mélange homogène », le matériau homogène obtenu par le mélange d’une solution aqueuse de sels métalliques avec le support sous forme d’une poudre solide, ladite solution aqueuse de sels métalliques étant répartie de façon homogène à la surface des particules constituant le support et dans les interstices desdites particules.
Par « mélange homogène sec » on entend un mélange homogène dans lequel la majorité des molécules d’eau libre, adsorbé en surface ou dans les interstices des particules du support sont éliminées, par exemple par un séchage de 60 à 100°C, en particulier 80°C pour obtenir une poudre. La préparation du catalyseur entraine la formation des oxydes métalliques non solubles correspondants car les sels métalliques des métaux tels que le nitrate, sont totalement éliminés après l’étape de calcination à 600°C.
Avantageusement dans l’étape A d’imprégnation ladite solution aqueuse contenant les sels de cobalt et de cuivre est dépourvue d’additif et de surfactant. En d’autres termes, ladite solution aqueuse d’imprégnation consiste en une solution déminéralisée d’eau dans laquelle sont dissous les sels de cobalt et de cuivre.
Avantageusement le sel de cobalt est du nitrate de cobalt et le sel de cuivre est du nitrate de cuivre.
L’utilisation selon l’invention est donc mise en œuvre avec un catalyseur préparé avec une solution aqueuse, un solvant vert sans dangerosité en comparaison des solvants organiques, mis en œuvre dans l’art antérieur. Avantageusement des additifs supplémentaires et des surfactants dans la synthèse du catalyseur ne sont pas nécessaires, ce qui le rend plus industrialisable à moindre coût.
On entend par « solvant vert » un solvant de substitution non toxique biodégradable ou agrosourcé qui possède les mêmes propriétés que les solvants toxiques qu’il remplace.
Utilisation avec un catalyseur présentant une caractéristique relative à la surface spécifique.
Selon un mode de réalisation particulier, l’invention concerne l’utilisation telle que définie ci-dessus, dans laquelle ledit catalyseur possède une aire de surface, analysée par BET, de 1 à 250 m²/g.
La gamme de 1 à 250 m²/g comprend les gammes suivantes ; de 1 à 25 m²/g ; de 25 à 50 m²/g ; de 50 à 75 m²/g ; de 75 à 100 m²/g ; de 100 à 125 m²/g ; de 125 à 150 m²/g ; de 150 à 175 m²/g ; de 175 à 200 m²/g ; de 200 à 225 m²/g ; de 225 à 250 m²/g.
Elément solide L’élément solide peut s’étendre sur le chemin de circulation fluidique de sorte que le chemin de circulation fluidique traverse l’élément solide d’un point d’entrée à un point de sortie, le point d’entrée et le point de sortie étant espacés entre eux d’une distance supérieure ou égale à 0,5 mm, mieux supérieure ou égale à 1 mm, encore mieux supérieure ou égale à 2 mm. De préférence, le point d’entrée et le point de sortie sont espacés entre eux d’une distance supérieure ou égale à 10%, mieux 50%, encore mieux la totalité, de la plus grande dimension de l’élément solide. Le point d’entrée et le point de sortie peuvent être sur des faces opposées de l’élément solide, notamment à des extrémités opposées de l’élément solide.
De préférence, la droite entre les points d’entrée et de sortie du chemin de circulation fluidique s’étend parallèlement à la surface d’impression du support.
L’élément solide peut être agencé sur le chemin de circulation fluidique de sorte que la droite reliant les points d’entrée et de sortie du chemin de circulation fluidique dans l’élément solide s’étendent le long d’un axe médian de l’élément solide.
L’élément solide peut présenter une plus grande dimension, transversale à la droite reliant les points d’entrée et de sortie du chemin de circulation fluidique dans l’élément solide, notamment une épaisseur prise perpendiculaire au plan d’extension du support, inférieure ou égale à 10 mm, mieux inférieure ou égale à 5 mm, encore mieux inférieure ou égale à 2 mm, encore mieux inférieure ou égale à 1,5 mm, encore mieux inférieure ou égale à 1 mm. L’élément solide peut présenter une plus grande dimension, transversale à la droite reliant les points d’entrée et de sortie du chemin de circulation fluidique dans l’élément solide, notamment une épaisseur prise perpendiculaire au plan d’extension du support, supérieure ou égale à 20 µm (microns), mieux supérieure ou égale à 50µm, encore mieux supérieure ou égale à 100 µm, de préférence, supérieure ou égale à 200 µm.
De préférence, l’élément solide est cylindrique à base polygonale, ovale, triangulaire ou circulaire, notamment cylindrique de révolution.
L’élément solide peut être allongé selon un axe d’élongation rectiligne ou non et présenter une longueur supérieure ou égale à 0,5 mm, mieux supérieure ou égale à 1 mm, encore mieux supérieure ou égale à 2 mm, et/ou inférieure ou égale à 10 cm, mieux inférieure ou égale à 5 cm. L’axe d’élongation peut s’étendre sur un plan.
De préférence, le chemin de circulation fluidique traverse l’élément solide sur toute sa longueur.
De préférence, l’élément solide est cylindrique et de diamètre inférieur ou égal à 10 mm, mieux inférieur ou égal à 6 mm, et/ou de diamètre supérieur ou égal à 0,02 mm et/ou de longueur supérieure ou égale à 0,5 mm, mieux supérieur ou égal à 1 mm, encore mieux supérieur ou égal à 2 mm.
L’élément solide peut présenter un rapport de forme, défini comme le rapport de sa longueur sur sa plus grande dimension transversale, supérieur ou égal à 0,2, mieux supérieur ou égal à 0,4, mieux supérieur ou égal à 1 et/ou inférieur ou égal à 1000, mieux inférieur ou égal à 500, encore mieux inférieur ou égal à 100, mieux inférieur ou égal à 50, encore mieux inférieur ou égal à 20.
L’élément solide peut être agencé sur le support de sorte que le chemin de circulation fluidique traverse l’élément solide sur une longueur supérieure à l’épaisseur de l’élément solide, l’épaisseur étant prise perpendiculairement à la surface d’impression.
Elément creux L’élément solide peut être creux, les extrémités ouvertes aux deux extrémités du creux de l’élément solide étant sur le chemin de circulation fluidique et l’axe central du creux s’étendant le long du chemin de circulation fluidique. L’axe central du creux peut être rectiligne ou courbe. Dans le cas d’un élément solide creux, le maintien du chemin de circulation fluidique dans le creux peut se faire par bouchage des deux extrémités par un agent protecteur préalablement à l’ajout sur le support ou par l’encre du circuit fluidique jointe à l’extrémité creuse de l’élément solide durant l’étape a).
L’élément solide peut être un tube ou un capillaire en silice ou en verre ou en tout autre matériau compatible avec l’encre et le polymère utilisé lors de la réticulation. En variante, l’élément solide est un élément creux autre qu’un tube ou un capillaire. Il peut être une jonction fluidique, notamment en Y, T ou X, une valve, une vanne ou une gaine ou un élément creux de tout autre forme.
Le capillaire peut présenter un diamètre inférieur ou égal à 2 mm.
Elément poreux De préférence, l’élément solide est poreux.