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WO2024180058A1 - Procédé de séparation d'un film intercalaire apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté - Google Patents

Procédé de séparation d'un film intercalaire apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté Download PDF

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Publication number
WO2024180058A1
WO2024180058A1 PCT/EP2024/054946 EP2024054946W WO2024180058A1 WO 2024180058 A1 WO2024180058 A1 WO 2024180058A1 EP 2024054946 W EP2024054946 W EP 2024054946W WO 2024180058 A1 WO2024180058 A1 WO 2024180058A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
laser beam
interlayer film
glass
sheets
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/054946
Other languages
English (en)
Inventor
Cécile OZANAM
Jean-Baptiste LAUDEREAU
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint-Gobain Glass France filed Critical Saint-Gobain Glass France
Publication of WO2024180058A1 publication Critical patent/WO2024180058A1/fr

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    • B23K2103/54—Glass

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for cutting glass and in particular laminated glass panels.
  • Laminated glass panels can be made by cutting two single sheets separately and then assembling them with an interlayer film.
  • the cutting of the glass sheets can be done with a cutting line made by laser or by a conventional tool such as a diamond point and a cutting table.
  • a cutter type tool For the interleaf, a cutter type tool can be used.
  • Another solution is to make the laminated glass panel before cutting it. To do this, it is necessary to be able to cut the entire panel directly.
  • a laser beam is then used to break the laminated glass.
  • This breaking step can consist of making a cutting line that perforates the entire laminated glass before being broken.
  • the glass sheets and the interlayer film can be perforated separately or partly simultaneously.
  • the laser used is shaped to obtain a Bessel beam which is advantageous for this cutting application.
  • the first is linked to the laser itself, that is to say that its use leads to the appearance of a filamentation phenomenon which is difficult to control and which makes possible cutting less precise.
  • the present invention seeks to solve the problems of the prior art by providing a method of cutting an interlayer film that is simplified compared to the method of the prior art.
  • the present invention relates to a method for separating an interlayer film capable of being integrated into a laminated glass panel comprising at least one film and at least two sheets of glass, the film being interlayered between the two sheets of glass, comprising the step:
  • a laser device is used to provide the laser beam, said laser device being arranged to provide a Bessel-type laser beam with a wavelength for which the interlayer film is transparent and having a diameter, the weakening of the mechanical properties of the laminated glass panel consists in creating a series of impact points, each point making it possible to induce micro-channels in the interlayer, two successive impact points being separated by a distance of at least twice the diameter of the beam.
  • the process thus has the advantage of allowing an interlayer film to be cut without burning it. Furthermore, this cutting with spaced impact points allows the cut area to remain attached to the film until the operator decides to physically separate the cut part from the film.
  • each impact point is created by a single impulse.
  • each impact point is created by a group of at least two impulses.
  • each pulse lasts between 0.1 and 100ps, or even between 0.1 and 10 ps.
  • the cadence between two single pulses or two groups of pulses is between 1 and 1000 kHz.
  • the film is made of a material such as plastic, resin, PVB.
  • glass sheets are cut from a substrate by a method using a cutting tool or a laser beam.
  • FIG. 1 to 2 show a laminated glass panel used for the present invention
  • FIG. 4 and 5 show a Bessel beam used in the present invention
  • a laminated glass panel P is shown.
  • This laminated glass panel comprises a first glass sheet 1 and a second glass sheet 2.
  • This panel further comprises an interlayer film 3 arranged between the first glass sheet and the second glass sheet.
  • the interlayer film 3 is single-layer or multi-layer, that is to say it comprises one sheet or several sheets.
  • Such a glass panel has a total thickness of between 2 and 30mm.
  • the glass sheets used have a thickness of between 1 and 15mm.
  • This laminated glass panel must be shaped from substrates to the desired shape.
  • the method consists in cutting the different elements of the laminated glass panel before assembling them.
  • the method thus comprises the steps of cutting the first sheet of glass, cutting the second sheet of glass and cutting the interlayer film. It is then understood that the cutting of the first sheet of glass, the cutting of the second sheet of glass and the cutting of the interlayer film are distinct and independent steps.
  • the method comprises, in the first step, a step consisting of providing a substrate.
  • the latter is in the form of a glass plate.
  • This glass sheet can have large dimensions so as to allow the cutting of several sheets of glass to make several laminated panels.
  • the glass plate is treated so that a cutting line T is produced as visible on the .
  • the laminated glass plate is placed on a support such as a cutting table. The glass panel P is thus laid flat.
  • the T cutting line is a weakening line of the glass plate so that it can be separated into several pieces.
  • the cutting line is made using a conventional cutting tool using a tip or a laser device 10 generating a laser beam F.
  • the laser beam F generated is such that it makes it possible to make this cutting line T.
  • the laser device is designed, arranged to shape the laser beam to obtain a Bessel beam.
  • Such a Bessel beam F visible at the , is characterized by a cross-sectional profile comprising a central point Pc and at least one ring A or crown whose center is said central point.
  • This central point Pc is the area where the beam intensity is the highest.
  • the laser beam used is also characterized by a wavelength. More specifically, the laser device is such that it emits in a wavelength range for which glass is transparent – typically in the visible or near infrared range. As such, the wavelength is in the range of 400 to 1100nm.
  • the laser beam is shaped so that its length is at least equal to the thickness of the plate.
  • the length L B of a Bessel beam is shown in
  • Said beam also has power and working frequency characteristics, the latter being characteristic of the duration between each pulse.
  • the laser beam includes a natural frequency linked to its wavelength but also a working frequency.
  • the working frequency is linked to the fact that the laser beam is pulsed and that the pulses are generated with a certain frequency, called working frequency.
  • the laser beam treatment consists of weakening the said glass plate.
  • This weakening of the glass plate consists of creating a zone in which the material of the said plate is locally modified so as to induce a localized stress field.
  • the cutting line T is thus produced having a relative displacement between the laminated glass panel and the laser beam so that said line can be produced.
  • a similar process is used, i.e. a laser beam in the form of a Bessel beam is used to produce the cutting line of the interlayer film as visible on the .
  • the laser device 10 is mounted to be movable relative to the interlayer film as seen in .
  • the Bessel beam used to cut the interlayer film has precise characteristics adapting to the dimensions of such a film.
  • the intermediate film has a thickness of less than a millimeter.
  • the interlayer film is transparent to said laser beam.
  • the laser beam is such that it allows micro-channels to be created in the interlayer film.
  • the Bessel beam according to the invention has a diameter of between 0.5 and 1.5 ⁇ m for a length, preferably, equal to at least 50% of the thickness of the film.
  • This variation in the length of the beam results in a process of cutting the interlayer film that can be done in one go or in several goes. Indeed, with a length equal to at least 50% of the thickness, only one pass is possible due to the nature of the material.
  • the beam can have a length less than 50% of the thickness of the interlayer film. In this case, several passes are considered.
  • This cutting line here takes the form of a stamp-type line, i.e. the cutting line T is made up of a plurality of points PI, each point corresponding to an impact of the laser beam.
  • the distance d between each point called impact point PI is such that it allows each point PI to treat an area of the panel P without impacting a contiguous point as visible at the .
  • the invention therefore proposes to define a distance between two points of impact which is equal to at least twice the diameter of the beam.
  • a distance between two points of impact which is equal to at least twice the diameter of the beam.
  • two parameters of the laser device are taken into account. These parameters are the relative displacement speed between the substrate and the laser device 10 and the working frequency.
  • the relative movement speed is representative of the difference in movement speed that there may be between the interlayer film placed on a support and the laser device, namely that the interlayer film and/or the laser device can move.
  • This movement speed can also be called scanning speed.
  • the working frequency is the frequency with which the pulses are generated.
  • the working frequency is expressed in Hertz or in s -1 while the scanning speed is expressed in m. s -1 or mm. s -1 , the ratio between the two makes it possible to obtain a value in m or mm.
  • this value of the ratio between the scanning speed and the working frequency is equal to a value between two and seven times the said diameter of the central lobe. This makes it possible to determine the values of frequency and scanning speed used.
  • the working frequency is between 1 and 1000kHz.
  • the laser beam is also characterized by its energy per pulse/pulse group. This varies from 5 to 2500 ⁇ J, preferably from 10 to 2000 ⁇ J, and even more preferably from 10 to 1000 ⁇ J.
  • the laser beam pulses also have characteristics such as a duration characteristic. In fact, the amount of energy depends on the intensity of the pulse but also on its duration.
  • the pulses have a duration of between 0.1 and 100 ps, or even between 0.1 and 10 ps.
  • each pulse of the laser beam is such that it is composed of at least two sub-pulses. This means that the laser device is such that each pulse is actually a train of pulses. These pulses also have a duration of between 0.1 and 100 ps, or even between 0.1 and 10 ps. The number of pulses is between 1 and 10.
  • the frequency of the pulses is higher than that of the working frequency.
  • the frequencies between two pulses of the same pulse train are at least one order of magnitude higher than the working frequency.
  • a 0.38 mm PVB sheet was prepared to smooth its surface to avoid any laser beam disturbance at the air/PVB interface. To prepare the PVB sheet, it was laminated between two PTFE sheets that were removed after lamination.
  • the process is adapted to the situation.
  • the process is adapted in different ways.
  • the first way is to provide a laser device that moves in a direction orthogonal to the plane of the interlayer film in order to be able to process said film at different depths.
  • the second way is to treat the interlayer film on different sides. To do this, a laser beam is passed over the film on one side of the film, which is then turned over so that a second pass is made on the opposite side. This second solution requires alignment so that the impact points of the second pass coincide with the impact points of the first pass.
  • control unit that manages the movement of the laser device is able to vary the height of the laser device or its distance from the glass panel. More particularly, the control unit moves along the x and y axes so that the impact points follow the path of the cutting line and moves along a vertical z axis.
  • the laser device 10 is able to move, in addition to directions X and Y of length and width, horizontally, in a direction Z which corresponds to the height or in a vertical direction.
  • a step called separation consisting of the application of a mechanical force, is carried out. This mechanical force is applied to the film at the cutting line.
  • Having a cutting line in the form of a point like for a stamp allows the cut shape to be attached to the sheet and to only have a separation at the last moment. This separation is done manually by the operator.
  • the cut interlayer film is used with two sheets of glass cut to form a panel and then processed so that the whole thing can be assembled.
  • the glass sheets are cut beforehand or in parallel with the cutting of the interlayer film so that the assembly of the whole thing can be done.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de séparation d'un film intercalaire (3) apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté comprenant au moins un film (3) et au moins deux feuilles de verre, le film (3) étant intercalé entre les deux feuilles de verre, comprenant les étapes : affaiblissement des propriétés mécaniques du film intercalaire (3) avec l'énergie d'un faisceau laser (F) au moins le long d'au moins une ligne de séparation (T) prédéterminée par le guidage du faisceau laser (F) le long de la ligne de séparation (T), ladite ligne de séparation (T) séparant le film (3) en au moins deux morceaux, où un dispositif laser (10) est utilisé pour fournir le faisceau laser (F), ledit dispositif laser (10) étant agencé pour fournir un faisceau laser (F) de type Bessel avec une longueur d'onde pour laquelle le film intercalaire (3) est transparent, l'affaiblissement des propriétés mécaniques du panneau en verre feuilleté consiste à créer une série de points d'impact, chaque point permettant d'induire des micro- canaux dans le film intercalaire (3), deux points d'impact successifs étant distant d'une distance d'au moins deux fois le diamètre du faisceau laser (F).

Description

Procédé de découpage d’un film intercalaire
La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant le découpage du verre et notamment des panneaux de verre feuilleté.
Art antérieur
Il est connu des procédés et dispositifs pour découper des feuilles de verre, notamment des vitrages feuilletés c’est-à-dire comprenant un film intercalaire intercalé entre deux feuilles de verres.
Il est possible de réaliser des panneaux de verre feuilleté en découpant séparément deux feuilles simples puis en les assemblant avec un film intercalaire. La découpe des feuilles de verre peut être opéré avec un trait de découpe fait par laser ou par un outil classique comme une pointe diamant et une table de découpe.
Pour la feuille intercalaire, un outil du type cutter est utilisable.
Une autre solution consiste à réaliser le panneau de verre feuilleté avant de le découper. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir découper directement le panneau en entier.
On utilise alors un faisceau laser pour rompre le verre feuilleté. Cette étape de rompage peut consister en la réalisation d’un trait de découpe qui perfore l’intégralité du verre feuilleté avant d’être rompu. Dans des alternatives, il est envisageable que les feuilles de verre et le film intercalaire soit perforées séparément ou en partie simultanément. Le laser utilisé est mis en forme pour obtenir un faisceau de Bessel qui est avantageux pour cette application de découpe.
Toutefois, pour le film intercalaire, l’utilisation d’un faisceau laser est compliqué car son utilisation implique deux phénomènes.
Le premier est lié au laser en lui-même c’est-à-dire que son utilisation entraine l’apparition d’un phénomène de filamentation qui est difficile à contrôler et qui rend une possible découpe moins précise.
L’autre inconvénient est que l’utilisation actuelle des faisceaux laser se base sur un principe d’ablation du film qui peut potentiellement générer des fumées.
Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de découpe précisément et sans dégagement de fumée un film intercalaire.
La présente invention cherche à résoudre les problèmes de l’art antérieur en fournissant un procédé de découpe d’un film intercalaire simplifié par rapport au procédé de l’art antérieur.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de séparation d’un film intercalaire apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté comprenant au moins un film et au moins deux feuilles de verre, le film étant intercalé entre les deux feuilles de verre, comprenant l’étape :
-affaiblissement des propriétés mécaniques du film intercalaire avec l'énergie d'un faisceau laser au moins le long d'au moins une ligne de séparation prédéterminée par le guidage du faisceau laser le long de la ligne de séparation, ladite ligne de séparation séparant le film en au moins deux morceaux, caractérisé en ce qu’un dispositif laser est utilisé pour fournir le faisceau laser, ledit dispositif laser étant agencé pour fournir un faisceau laser de type Bessel avec une longueur d’onde pour laquelle le film intercalaire est transparent et ayant un diamètre, l’affaiblissement des propriétés mécaniques du panneau en verre feuilleté consiste à créer une série de points d’impact, chaque point permettant d’induire des micro-canaux dans l’intercalaire, deux points d’impact successifs étant distant d’une distance d’au moins deux fois le diamètre du faisceau.
Le procédé présente ainsi l’avantage de permettre une découpe d’un film intercalaire sans le bruler. Par ailleurs, cette découpe avec des points d’impact espacés permet à la zone découpée de rester solidaire du film jusqu’à ce que l’opérateur décide de la séparation physique de la partie découpée du film.
Selon un exemple, chaque point d’impact est créé par une unique impulsion.
Selon un exemple, chaque point d’impact est créé par un groupe d’au moins deux impulsions.
Selon un exemple, chaque impulsion dure entre 0.1 et 100ps, voire entre 0.1 et 10 ps.
Selon un exemple, la cadence entre deux impulsions uniques ou deux groupes d’impulsions est comprise entre 1 et 1000 kHz.
L’invention concerne en outre un procédé de fabrication d’un panneau de verre feuilleté consistant à :
  • Se munir de deux feuilles de verre ;
  • Se munir d’un substrat se présentant sous la forme d’un film en un matériau du type plastique ;
  • Découper ce substrat à l’aide du procédé selon l’invention pour obtenir une forme identique aux feuilles de verre,
  • Assembler les deux feuilles de verre avec le film découpé pour former un panneau feuilleté avec le film intercalé entre les deux feuilles.
Selon un exemple, le film est réalisé dans un matériau du type plastique, résine, PVB.
Selon un exemple, les feuilles de verre sont découpées à partir d’un substrat par une méthode utilisant un outil de coupe ou un faisceau Laser.
 Brève description des figures
D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 à 2 représentent un panneau de verre feuilleté utilisé pour la présente invention ;
- la représente une feuille de verre présentant un trait de découpe;
- les figures 4 et 5 représentent un faisceau de Bessel utilisé dans la présente invention;
- la représente un film intercalaire présentant un trait de découpe;
- la représente un film intercalaire muni d’un trait de découpe composé d’une pluralité de points d’impact ;
- la représente un film intercalaire et un dispositif laser réalisant un trait de découpe.
 Description détaillée
Aux figures 1 et 2, un panneau P de verre feuilleté est représenté. Ce panneau de verre feuilleté comprend une première feuille 1 de verre et une seconde feuille 2 de verre. Ce panneau comprend en outre un film intercalaire 3 agencé entre la première feuille de verre et la seconde feuille de verre. Le film intercalaire 3 est monocouche ou multicouches c’est-à-dire qu’il comprend une feuille ou plusieurs feuilles.
Un tel panneau de verre présente une épaisseur totale comprise entre 2 et 30mm. Les feuilles de verre utilisées ont une épaisseur comprise entre 1 et 15mm.
Ce panneau de verre feuilleté doit être mis en forme à partir de substrats pour avoir la forme souhaitée.
Dans le cas de la présente invention, le procédé consiste à découper les différents éléments du panneau de verre feuilleté avant de les assembler. Le procédé comprend ainsi les étapes visant à découper la première feuille de verre, découper la seconde feuille de verre et découper le film intercalaire. On comprend alors que la découpe de la première feuille de verre, la découpe de la seconde feuille de verre et la découpe du film intercalaire sont des étapes distinctes et indépendantes.
Pour le découpage des feuilles de verre, le procédé comprend, en première étape, une étape consistant à se munir d’un substrat. Ce dernier se présente sous la forme d’une plaque de verre. Cette feuille de verre peut avoir des grandes dimensions de sorte à permettre le découpage de plusieurs feuilles de verre pour faire plusieurs panneaux feuilletés.
Dans une seconde étape, la plaque de verre est traitée pour qu’un trait de découpe T soit réalisé comme visible à la . Pour cela, la plaque de verre feuilleté est placée sur un support tel qu’une table de découpe. Le panneau de verre P est ainsi posé à plat.
Le trait de découpe T, ou ligne de séparation, est un trait de fragilisation de la plaque de verre afin qu’elle puisse être séparée en plusieurs morceaux.
Le trait de découpe est réalisé à l’aide d’un outil de découpe classique utilisant une pointe ou d’un dispositif laser 10 générant un faisceau laser F. Le faisceau laser F généré est tel qu’il permet de réaliser ce trait de découpe T.
Afin de permettre la réalisation d’un tel trait de découpe T par laser, le dispositif laser est conçu, agencé pour mettre en forme le faisceau laser pour obtenir un faisceau de Bessel.
Un tel faisceau F de Bessel, visible à la , se caractérise par un profil en coupe comprenant un point central Pc et au moins un anneau A ou couronne dont le centre est ledit point central. Ce point central Pc est la zone où l’intensité du faisceau est la plus élevée.
Le faisceau laser utilisé se caractérise également par une longueur d’onde. Plus particulièrement, le dispositif laser est tel qu’il émet dans une gamme de longueur d’onde pour laquelle le verre est transparent – typiquement dans la gamme du visible ou du proche infrarouge. A ce titre, la longueur d’onde est comprise dans un intervalle de 400 à 1100nm.
Afin de réaliser le trait de découpe T, le faisceau laser est mis en forme pour que sa longueur soit au moins égale à l’épaisseur de la plaque. La longueur LB d’un faisceau de Bessel est représentée à la
Pour mettre en forme ce faisceau à la longueur souhaitée, un dispositif et des paramètres tel que présents dans l’article Meyer et al. Appl. Phys. Lett. 114, 201105 (2019) sont utilisés.
Cela permet d’avoir un faisceau de Bessel dont la longueur LB permet de traiter la plaque de verre sur toute son épaisseur E. Pour cela, il a été déterminé que le faisceau de Bessel doit permettre de traiter la plaque de verre sur une épaisseur égale à au moins 50% de son épaisseur. Cette valeur de 50% est suffisante car il a été montré que qu’à proximité de cette longueur LB, la densité de puissance est telle que le substrat traité par ces portions du faisceau sont conformes à ce qui est attendu.
Ledit faisceau présente aussi des caractéristiques de puissance et de fréquence de travail, celle-ci étant caractéristique de la durée entre chaque impulsion. En effet, le faisceau laser comprend une fréquence propre liée à sa longueur d’onde mais également une fréquence de travail. La fréquence de travail est liée au fait que le faisceau laser est pulsé et que les impulsions sont générées avec une certaine fréquence, dite de travail.
Le traitement du faisceau laser consiste à fragiliser ladite plaque de verre. Cette fragilisation de la plaque de verre consiste à créer une zone dans laquelle la matière de ladite plaque est localement modifiée de sorte à induire un champ de contraintes localisé.
Le trait de découpe T est ainsi réalisé ayant un déplacement relatif entre le panneau de verre feuilletée et le faisceau laser afin que ledit trait puisse être réalisée.
Pour le film intercalaire, un procédé similaire est utilisé c’est-à-dire qu’un faisceau laser sous la forme d’un faisceau de Bessel est utilisé pour réaliser le trait de découpe du film intercalaire comme visible à la . De préférence, le dispositif laser 10 est monté mobile par rapport au film intercalaire comme visible en .
Selon l’invention, le faisceau de Bessel utilisé pour découper le film intercalaire présente des caractéristiques précises s’adaptant aux dimensions d’un tel film. Le film intermédiaire présente une épaisseur inférieure au millimètre.
Le film intercalaire est transparent pour ledit faisceau laser. Le faisceau laser est tel qu’il permet de créer des micro-canaux dans le film intercalaire.
Pour découper un tel film intercalaire, c’est-à-dire avec une épaisseur inférieure au millimètre, le faisceau de Bessel selon l’invention présente un diamètre compris entre 0.5 et 1.5µm pour une longueur, de préférence, égale à au moins 50% de l’épaisseur du film.
Cette variation de la longueur du faisceau entraine un procédé de découpe du film intercalaire qui peut se faire en une fois ou en plusieurs fois. En effet, avec une longueur égale à au moins 50% de l’épaisseur, un seul passage est possible due à la nature du matériau. Le faisceau peut avoir une longueur inférieure à 50% de l’épaisseur du film intercalaire. Dans ce cas, plusieurs passages sont envisagés.
Ce trait de découpe prend ici la forme d’un trait du type timbre c’est-à-dire que le trait de découpe T est constitué d’une pluralité de point PI, chaque point correspondant à un impact du faisceau laser. La distance d entre chaque point dit point d’impact PI est telle qu’elle permet à chaque point PI de traiter une zone du panneau P sans impacter un point contigu comme visible à la .
En effet, si deux points d’impact PIj et PIj+1 sont trop proches alors le point d’impact PIj+1 présente une influence sur le point d’impact précédent PIj. Ainsi, il est possible que les micro-canaux créés par l’impact du faisceau sur le point PIj se referment par l’impact du faisceau sur le point PIj+1. Ainsi, la conséquence serait que l’utilisation du faisceau au point PIj+1 rendrait le point Plj inopérant.
L’invention se propose donc de définir une distance entre deux points d’impact qui est égale à au moins deux fois le diamètre du faisceau. Ainsi avec un diamètre de faisceau de 1µm, on a un écartement de 2µm alors que pour un diamètre de faisceau de 2µm , on obtient un écartement de 4µm. Au plus, cette distance est de sept fois le diamètre, de préférence quatre fois.
Pour mettre en œuvre cette distance, deux paramètres du dispositif laser sont pris en compte. Ces paramètres sont la vitesse de déplacement relative entre le substrat et le dispositif laser 10 et la fréquence de travail.
En effet, la vitesse du déplacement relative est représentative de la différence de vitesse de déplacement qu’il peut y avoir entre le film intercalaire posé sur un support et le dispositif laser à savoir que le film intercalaire et/ou le dispositif laser peuvent se déplacer. Cette vitesse de déplacement peut aussi être appelée vitesse de balayage.
La fréquence de travail est la fréquence avec laquelle les impulsions sont générées.
Ces deux grandeurs sont donc liées de sorte que la vitesse de balayage et la fréquence de travail permettent de définir le pas maximal entre deux points d’impact. En effet, la fréquence de travail est exprimée en Hertz soit en s-1 alors que la vitesse de balayage est exprimé en m. s-1 ou mm. s-1, le rapport entre les deux permet d’obtenir une valeur en m ou mm.
Dans le cas présent, il est nécessaire que cette valeur de rapport entre la vitesse de balayage et la fréquence de travail soit égale à une valeur comprise entre deux et sept fois ledit diamètre du lobe central. Cela permet de déterminer les valeurs de fréquence et de vitesse de balayage utilisée.
La fréquence de travail est comprise entre 1 et 1000kHz.
Le faisceau laser est aussi caractérisé par son énergie par impulsion / groupe d’impulsions. Celle-ci varie de 5 à 2500µJ, de préférence de 10 à 2000µJ, et encore plus de préférence de 10 à 1000µJ.
Les impulsions du faisceau laser présente aussi des caractéristiques comme une caractéristique de durée. En effet, la quantité d’énergie dépend de l’intensité de l’impulsion mais aussi de sa durée.
Dans le cadre de la présente invention, les impulsions ont une durée comprise entre 0.1 et 100ps, voire entre 0.1 et 10 ps.
Dans une variante, chaque impulsion du faisceau laser est tel qu’il est composé qu’au moins deux sous-impulsions. On comprend par-là que le dispositif laser est tel que chaque impulsion est en réalité un train d’impulsions. Ces impulsions ont également une durée comprise entre 0.1 et 100ps, voire entre 0.1 et 10 ps. Le nombre d’impulsions est compris entre 1 et10.
La fréquence des impulsions, liée à la durée entre deux impulsions du même train d’impulsions, est supérieure à celle de la fréquence de travail. Les fréquences entre deux impulsions du même train d’impulsions sont supérieures au moins d’un ordre de grandeur à la fréquence de travail.
Dans un exemple, une feuille de PVB de 0,38 mm a été préparée afin de lisser sa surface pour éviter toute perturbation du faisceau laser à l'interface air/PVB. Pour préparer la feuille de PVB, elle a été laminée entre deux feuilles de PTFE qui ont été retirées après la lamination.
Cette feuille a ensuite été irradiée le long d'une ligne de découpe avec un laser ayant les caractéristiques suivantes :
- Longueur d'onde : 1030 nm
- Durée de l'impulsion : 3 ps
- Rafale : train de 2 impulsions
- Vitesse de balayage : 20 mm/s
- Fréquence d'émission : 5 kHz
- Energie totale du train de 2 impulsions : 64 µJ
- Faisceau de Bessel : diamètre 1µm, longueur 200 µm
- 2 passages laser avec décalage en hauteur pour couvrir toute l'épaisseur de la feuille de PVB sont préférés mais un seul passage peut fonctionner.
Suivant la longueur du faisceau et l’épaisseur du film intercalaire, le procédé est adapté selon les situations.
Dans le cas d’une longueur de faisceau au moins identique à l’épaisseur du film, un seul passage est prévu.
Dans le cas d’une longueur de faisceau inférieure à l’épaisseur du film, le procédé est adapté de différentes façon.
La première façon consiste à prévoir un dispositif laser qui se déplace dans une direction orthogonale au plan du film intercalaire afin de pouvoir traiter ledit film sur des profondeurs différentes.
La seconde façon consiste à traiter le film intercalaire sur des faces différentes. Pour cela, un passage du faisceau laser sur le film est réalisé sur une face du film, ce dernier étant ensuite retournée pour qu’un second passage soit fait sur la face opposée. Cette seconde solution nécessite un alignement afin que les points d’impact du second passage coïncident avec les points d’impact du premier passage.
Ces différents passages Pi sont présents, non pas pour accentuer le passage précédent mais pour se compléter sur l’épaisseur du film intercalaire.
Ainsi, l’unité de commande qui gère le déplacement du dispositif laser est apte à faire varier la hauteur du dispositif laser ou sa distance par rapport au panneau de verre. Plus particulièrement, l’unité de commande se déplace selon les axes x et y pour que les points d’impact suivent le trajet du trait de découpe et se déplace selon un axe z vertical.
Pour opérer ces passages P1 à des hauteurs différentes, le dispositif laser 10 est apte à se déplacer, outre selon des directions X et Y de longueur et largeur, horizontale, selon une direction Z qui correspond à la hauteur ou selon une direction verticale.
Après la réalisation du trait de découpe, une étape, dite de séparation, consistant en l’application d’un effort mécanique est opérée. Cet effort mécanique est appliqué au film au niveau de la ligne de découpe .
Le fait d’avoir un trait de découpe sous forme de point comme pour un timbre permet à la forme découpée d’être solidaire de la feuille et de n’avoir une séparation qu’au dernier moment. Cette séparation est faite manuellement par l’opérateur.
Suite à cela, le film intercalaire découpé est utilisé avec deux feuilles de verre découpées pour former un panneau puis traité pour que le tout soit assemblé. On comprend alors que les feuilles de verre sont découpés au préalable ou en parallèle de la découpe du film intercalaire pour que l’assemblage de l’ensemble puisse se faire.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.

Claims (10)

  1. Procédé de séparation d’un film intercalaire apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté comprenant au moins un film et au moins deux feuilles de verre, le film étant intercalé entre les deux feuilles de verre, comprenant l’étape :
    -affaiblissement des propriétés mécaniques du film intercalaire avec l'énergie d'un faisceau laser au moins le long d'au moins une ligne de séparation prédéterminée par le guidage du faisceau laser le long de la ligne de séparation, ladite ligne de séparation séparant le film en au moins deux morceaux, caractérisé en ce qu’un dispositif laser est utilisé pour fournir le faisceau laser, ledit dispositif laser étant agencé pour fournir un faisceau laser de type Bessel avec une longueur d’onde pour laquelle le film intercalaire est transparent et ayant un diamètre, l’affaiblissement des propriétés mécaniques du film intercalaire consiste à créer une série de points d’impact, chaque point permettant d’induire des micro-canaux dans l’intercalaire, deux points d’impact successifs étant distant d’une distance d’au moins deux fois le diamètre du faisceau.
  2. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque point d’impact est créé par une unique impulsion.
  3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque point d’impact est créé par un groupe d’au moins deux impulsions.
  4. Procédé selon les revendications 2 ou 3, dans lequel chaque impulsion dure entre 0.1 et 100ps, voire entre 0.1 et 10 ps.
  5. Procédé selon les revendications 3 ou 4, dans lequel la cadence entre deux impulsions uniques ou deux groupes d’impulsions est comprise entre 1 et 1000 kHz.
  6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel deux points d’impact successifs étant distant d’une distance d’au plus sept fois le diamètre du faisceau.
  7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le faisceau laser de type Bessel a une longueur égale à au moins 50% de l’épaisseur du film intercalaire.
  8. Procédé de fabrication d’un panneau de verre feuilleté consistant à :
    • Se munir de deux feuilles de verre ;
    • Se munir d’un substrat se présentant sous la forme d’un film en un matériau du type plastique ;
    • Découper ce substrat à l’aide du procédé selon l’une des revendications précédentes pour obtenir une forme identique aux feuilles de verre,
    • Assembler les deux feuilles de verre avec le film découpé pour former un panneau feuilleté avec le film intercalé entre les deux feuilles.
  9. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel le film est réalisé le matériau du type plastique est une résine ou un PVB.
  10. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 8 ou 9, dans lequel les feuilles de verre sont découpées à partir d’un substrat par une méthode utilisant un outil de coupe ou un faisceau Laser.
PCT/EP2024/054946 2023-02-28 2024-02-27 Procédé de séparation d'un film intercalaire apte à être intégré dans un panneau en verre feuilleté WO2024180058A1 (fr)

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MEYER ET AL., APPL. PHYS. LETT., vol. 114, 2019, pages 201105

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