LU86087A1 - Procede de decoupe de verre de diverses epaisseurs - Google Patents

Description

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L'invention concerne d'une manière générale la découpe du verre au moyen d'un jet de fluide abrasif, et plus particulièrement la découpe du verre suivant toute ligne de coupe souhaitée, y compris des motifs 5 complexes, à une vitesse relativement élevée, en produisant des surfaces de coupe de haute qualité au moyen d'un jet de fluide abrasif dirigé contre le verre.

, En raison de son extrême dureté et de sa nature cassante, le verre pose des problèmes particu-10 liers pour sa découpe ou sa coupe. La découpe classique du verre consiste en réalité en une cassure ou fracture maîtrisée du verre. Ainsi, la surface du verre est rayée au moyen d'un instrument relativement dur, suivant la ligne de rupture souhaitée, puis on fait fléchir le 15 verre le long de la ligne de la rayure afin de provoquer sa rupture et sa séparation le long de cette ligne. Bien que ce procédé soit satisfaisant pour certaines applications, il présente également de nombreuses limitations. Une feuille de verre est très rigide et on 20 doit la faire fléchir le long de la ligne de la rayure pour provoquer la rupture finale. Il apparaît donc que, bien que la feuille puisse être aisément fléchie le long d'une rayure en ligne droite, s'étendant sensiblement en travers de la feuille, la flexion est beaucoup 25 plus difficile le long de lignes de rayure formant une découpure intérieure et elle devient presque impossible dans le cas où ces ouvertures ont de faibles dimensions. Une flexion le long d'une rayure en lignes courbes peut - ï.

2 être problématique et sa difficulté augmente avec l'accroissement du degré de courbure. Une flexion le long de lignes à faibles rayons de courbure est pratiquement impossible, de sorte que l'on ne peut effectuer, le 5 cas échéant, des découpes de configurations com plexes qu'au prix d'une grande difficulté. De la même manière, la formation de petits trous de montage, comme cela est couramment demandé dans les glaces latérales des automobiles actuelles, est impossible à réaliser 10 par ce procédé, de sorte que ces trous doivent généralement être formés au moyen d'un foret à diamant.

Le procédé convient efficacement à la découpe de verre relativement mince où, en raison de la profondeur de la rayure par rapport à l'épaisseur totale du 15 verre, la fracture suit la ligne de la rayure. Cependant, dans la découpe de verre plus épais par ce procédé, la ligne de fracture peut ne pas suivre la ligne de rayure, de sorte qu'il se forme un bord dentelé, ou bien le verre peut se rompre en réalité suivant une 20 direction désordonnée, détruisant la feuille de verre. La difficulté de la découpe augmente avec l'épaisseur, de sorte que la découpe de verre très épais est une opération longue et coûteuse et que le rendement en verre utilisable est relativement bas. Le procédé tend 25 également à laisser une arête vive à la surface opposée à la ligne de la rayure, ce qui peut poser un problème lors d'autres étapes de fabrication.

D'autres systèmes tels que la découpe dite par ligne chaude, dans laquelle le verre est chauffé 30 suivant une ligne, puis refroidi pour provoquer sa rup-- ture le long de cette ligne, et la découpe à l'aide d'une scie à diamant, ont été suggérés pour la découpe ς du verre et en particulier du verre épais. Cependant, aucun n'a donné totalement satisfaction dans une opéra-35 tion industrielle et en particulier pour la production ί î 3 de découpes autres qu'en ligne droite. Ces procédés tendent à être lents et coûteux et peuvent engendrer des contraintes indésirables dans le verre. Ils ne sont : pas non plus aisément adaptables à la découpe de formes 5 complexes dans le verre.

Le concept de la découpe par jet de liquide de diverses matières est connu dans l'art antérieur, de même que l'utilisation de particules abrasives avec le jet de liquide. Bien qu'il soit suggéré, par exemple, 10 par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 888 054, que des matières dures ou cassantes telles que le verre peuvent être découpées par un courant de particules abrasives portées par un fluide, il est également décrit que la pièce doit être immergée dans un liquide afin 15 d'empêcher l'érosion de la surface adjacente à la coupe. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 4 380 138 décrit une découpe par jet liquide abrasif dans laquelle des particules abrasives sont placées à proximité immédiate de la surface de la matière à couper, puis entraînées 20 dans la pièce par le jet de liquide, et il suggère qu’il n'était pas connu, jusqu'à présent, d'ajouter des particules abrasives directement à des jets de coupe par liquide à grande vitesse. Dans tous les cas, l'art antérieur ne semble pas considérer la découpe du verre à 25 l'aide d'un jet de fluide abrasif de la manière et à la pression prévues par la présente invention.

Il est donc apparu que, lorsque des feuilles de verre plat ayant des épaisseurs d'usage commercial courant, sont initialement frappées intérieurement à 30 leur périphérie par un jet de fluide abrasif sous une pression d'un niveau dépassant notablement 70 HPa, par exemple pour la formation de trous ou de découpures : intérieures dans le verre, la formation d'écailles, d'amor ces importantes ou d'une fragmentation du verre au point 35 d'impact risque de se produire. Les amorces et les bords , ΐ 4 écaillés peuvent se propager dans la partie du verre adjacente, la rendant inutilisable pour le but prévu. En conséquence, il a donc été considéré généralement, jusqu'à présent, nécessaire, dans une telle découpe 5 effectuée à grande échelle, de procéder avec un fluide sous une pression de l'ordre de 70 MPa ou moins pour empêcher la détérioration ou la destruction du verre. La ligne ou la vitesse de coupe dépend du degré auquel le fluide abrasif est mis sous pression et, à cette 10 pression, la vitesse de coupe est si limitée qu'elle rend le procédé utilisable seulement de façon accessoire à des fins industrielles.

On a à présent déterminé que la découpe pouvait être réalisée avantageusement à l'aide du jet 15 de fluide abrasif mis sous une pression à t un niveau beaucoup plus élevé, avec une augmentation correspondante de la vitesse linéaire ou de coupe, tout en réalisant des bords de coupe de qualité acceptable, équivalant à celle obtenue précédemment à des pressions inférieures. 20 Plus particulièrement, l'érosion du verre le long de la ligne de coupe par le jet en progression apparaît de façon idéale lorsque le jet de fluide abrasif est soumis a une pression d'un niveau de l'ordre de 140 à 245 MPa, et avantageusement d'environ 210 MPa, de 25 manière que des arêtes de coupe de qualité acceptable puissent être produites à des vitesses linéaires notablement accrues, pour toutes les épaisseurs de verre. Des pressions notablement supérieures à 245 MPa peuvent cependant occasionner une diminution de la qualité des 30 arêtes de coupe, quelle que soit la vitesse linéaire.

Ainsi, conformément à l'invention, du verre recuit de diverses épaisseurs peut être découpé selon tout trajet souhaité, allant des lignes droites à des formes complexes, relativement rapidement et à bon marché, 35 avec une finition des arêtes résultantes de haute qualité.

5 A cet effet, le verre est supporté fermement le long du trajet suivi par la coupe, et un jet de fluide à grande vitesse, dans lequel une fine matière abrasive est aspirée en quantités soigneusement dosées, est dirigé 5 contre la surface du verre en un courant hautement concentré. Lorsque la coupe doit commencer à un bord d'une feuille de verre, c'est-à-dire lorsque le contact initial avec le verre a lieu à un bord apparent, le jet de fluide abrasif est projeté sous la pression élevée normale 10 de travail et est rapproché du verre et amené en contact avec ce dernier pour commencer la coupe au bord libre, à une vitesse linéaire à laquelle des arêtes de coupe de qualité acceptable sont produites. Par ailleurs, lorsqu'une pénétration initiale doit être réalisée à 15 l'intérieur de la feuille, le fluide est projeté sous une pression d'entrée réduite pendant la pénétration initiale dans le verre de façon que la coupe commence sans effritement indésirable ou éclatement complet du verre au point d'entrée, puis la pression est élevée 20 au niveau sensiblement supérieur pendant que la coupe progresse pour atteindre une vitesse linéaire ou de coupe maximale, les arêtes de coupe résultantes ayant la haute qualité souhaitée. Il convient évidemment de noter que, bien que l'invention soit illustrée et décrite 25 ici comme engendrant un mouvement relatif entre le jet de fluide et le verre par déplacement d'un ensemble à buse par rapport à une feuille de verre fixe, le mouvement relatif peut de la même manière être obtenu par déplacement du verre par rapport à un ensemble à buse 30 fixe ou par une combinaison des mouvements du verre et de l'ensemble, dans le cadre de l'invention.

L'invention a donc pour objet principal de découper du verre au moyen d'un jet de fluide abrasif. L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé 35 pour découper ainsi du verre, procédé dans lequel des « ΐ 6 particules abrasives sont aspirées dans le jet ou courant de fluide avant qu'il soit projeté vers le verre. Un autre objet de l'invention réside dans un procédé dans lequel le jet de fluide abrasif frappe directement contre 5 la surface apparente du verre. L'invention a également pour objet un procédé de coupe exacte et précise de tout motif souhaité, allant d'une configuration simple à une configuration complexe, dans une ébauche de verre. L'invention a également pour objet d'élever au maximum 10 la vitesse linéaire de la coupe du verre au moyen d'un jet de fluide abrasif.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : 15 la figure 1 est une vue schématique en pers pective d'une installation pour la mise en oeuvre de l'invention ; la figure 2 est une élévation à échelle agrandie, avec coupe partielle, d'un ensemble à buse 20 produisant un jet de fluide abrasif pour la découpe du verre ; la figure 3 est un graphique illustrant la relation entre la vitesse de découpe ou vitesse linéaire et la dimension des particules abrasives pour une 25 épaisseur de verre particulière ; et la figure 4 est un graphique illustrant la relation entre la vitesse de découpe ou vitesse linéaire et l'épaisseur du verre pour une dimension particulière des particules abrasives.

30 Conformément à l'invention, il est prévu un procédé de découpe de verre de diverses épaisseurs suivant un trajet souhaité, au moyen d'un jet de fluide abrasif, à la vitesse maximale compatible avec la production d'arêtes de coupe de qualité acceptable, caractérisé 35 en ce qu'il consiste à projeter un jet de fluide haute-

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7 ment concentré à partir d'une source sous pression maintenue à un niveau de pression extrêmement élevé, à entraîner des particules abrasives dans le jet de fluide, à mettre en contact le verre avec le jet de fluide conte-5 nant des particules abrasives, à déplacer le jet abrasif et le verre l’un par rapport à l'autre afin que le jet abrasif avance le long dudit trajet, et à adapter la vitesse de déplacement du jet abrasif par rapport au verre afin de couper le verre le long dudit trajet à 10 la vitesse maximale à laquelle les arêtes de coupe du verre ont une qualité acceptable.

De plus, conformément à l'invention, il est prévu un procédé de découpe de verre de diverses épaisseurs le long d'un trajet souhaité au moyen d'un 15 jet de fluide abrasif, à la vitesse maximale compatible " avec la production d'arêtes de coupe de qualité accepta ble, caractérisé en ce qu'il consiste à diriger un jet de fluide hautement concentré contre la surface du verre à partir d'une source maintenue à un premier niveau 20 de pression, à aspirer des particules abrasives dans le jet de fluide pendant qu'il est dirigé vers le verre, à faire pénétrer initialement le jet abrasif dans le verre, tandis que ladite source est maintenue audit premier niveau de pression de façon que le verre ne 25 se brise pas ni ne forme des amorces ou des écailles dans la zone de la coupe initiale, à augmenter la pression de la source pour la porter à un second niveau notablement supérieur au premier niveau de pression tout en continuant de diriger le jet abrasif contre 30 le verre, à faire avancer le jet abrasif le long du trajet au second niveau de pression, et à adapter la vitesse de déplacement du jet abrasif par rapport au verre au second niveau de pression afin de couper le verre le long dudit trajet à la vitesse maximale à laquel-35 le les arêtes de coupe du verre ont une qualité acceptable.

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En référence à présent aux dessins, on y voit illustrer schématiquement en 10 sur la figure 1 une installation qui peut être utilisée pour la découpe de feuilles de verre conformément à l'invention. Plus 5 particulièrement, l'installation est conçue pour la découpe de feuilles ou d'ébauches de verre le long de lignes prédéterminées de toute configuration avantageuse et elle comprend un palpeur optique 11 et un appareil de découpe par jet de fluide abrasif, indiqué globalement 10 en 12. L'appareil 12 de découpe comprend un socle 13 de support conçu pour supporter fermement une feuille ^ de verre, par exemple sur une plaque de support consommable, pour la découpe, comme décrit plus complètement ci-après. Bien que l'installation illustrée représente 15 une forme préférée de réalisation pour la mise en oeuvre de l'invention, ainsi qu'on l'appréciera aisément, l'invention n'est pas limitée à une utilisation avec une telle installation, mais elle convient également à d'autres équipements différents.

20 Dans la forme de réalisation illustrée, l'appareil 12 de découpe par jet de fluide comprend un ensemble 14 de décharge ou à buse, qui sera décrit plus en détail ci-après, relié mécaniquement au palpeur optique 11 au moyen d'une entretoise 15. Le palpeur 25 est destiné à guider le mouvement de l'ensemble à buse 14 en fonction d'un gabarit ou modèle 16 reposant sur une plaque 17 montée sur une table 18. Le palpeur optique 11 est fixé à un coulisseau 19 monté de façon à pouvoir glisser sur une glissière transversale allongée 20 qui 30 comporte, à ses extrémités opposées, deux coulisseaux 21 et 22. Les coulisseaux 21 et 22 sont montés de façon à glisser sur des glissières parallèles 23 et 24, respectivement, portées par des pieds 25 reposant sur un plancher 26. L'ensemble à buse 14 est fixé, par exemple 35 au moyen d'une plaque 27, à un coulisseau 28 également ; i 9 monté de façon à glisser sur la glissière transversale - 20, Le coulisseau 28 est relié rigidement et à distance au coulisseau 19 par l'entretoise 15, l'écartement entre les coulisseaux 19 et 28 étant tel que le palpeur optique 5 11 et l'ensemble à buse 14 s'étendent au-dessus de la plaque 17 et du socle 13 de support, respectivement.

Par conséquent, comme on peut aisément l'apprécier, à l'aide du système de coulisseaux décrit ci-dessus, le palpeur 11 est capable de se déplacer 10 dans toute direction longitudinale, latérale et diagonale, le coulisseau 28 et l'ensemble 14 à buse suivant le même mouvement du fait de la solidarisation des coulisseaux 19 et 28 par l'entretoise 15 et la glissière 20. En fonctionnement, lorsque le palpeur 11 suit le contour 15 ou modèle 16, la buse 14 de découpe par jet de fluide est entraînée, par l'intermédiaire du coulisseau 28, de façon à se déplacer de manière correspondante au-dessus du socle 13 de support et de la feuille de verre S qu'il porte. A titre illustratif, le trajet de découpe 20 le long de la feuille E! a été illustré comme commençant à un.bord et comme s'étendant diagonalement à travers la feuille. Il convient évidemment de noter que, attendu que le trajet est imposé par le gabarit ou modèle 16, il peut tout aussi bien prescrire une découpe ou ouver-25 ture circulaire intérieure fermée si ceci est imposé par le gabarit. La commande des fonctions du palpeur, telles que la commande de marche/arrêt, la vitesse, le fonctionnement automatique et manuel, le niveau de mise sous pression du jet de fluide, etc., peut être assu-30 rée à partir d'un tableau de commande 29 commodément disposé.

L'appareil de découpe par jet de fluide proprement dit, tel qu'illustré schématiquement sur la figure 1, comprend un moteur électrique 30 entraînant 35 une pompe hydraulique 31 qui, elle-même, applique un 10 fluide de travail par un conduit 32 à un suppresseur 33 à haute pression. La fonction du surpresseur 33 est d'aspirer un fluide (par exemple de l'eau désionisée) d'une source convenable, telle qu'un réservoir 34, et 5 de le placer sous une pression très élevée qui peut être réglée de façon variable, avantageusement de l'ordre de 70 à 210 MPa, afin que le fluide soit éjecté par l'intermédiaire d'un conduit 35. Un ensemble à buse 14, monté sur l'extrémité de décharge du conduit 35 10 est destiné à diriger un jet de fluide à très grande vitesse et faible diamètre vers la feuille de verre S portée par le socle 13 de support.

Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 2, l'ensemble à buse 14 comprend un bâti globalement 15 rectangulaire 36 dont l'extrémité supérieure présente un trou taraudé 37 aligné axialement avec un canal d'écoulement 38 traversant le bâti. Un raccord 39 à filetage extérieur, traversé par un canal d'écoulement 40, est convenablement fixé à l'extrémité de décharge du conduit 20 35 pour raccorder ce dernier au bâti. Un évidement 41 est prévu dans un bossage 42 à l'extrémité filetée du raccord 39, évidement à l'intérieur duquel est monté un ajutage 43 à jet de fluide présentant un orifice 44 de décharge très petit, par exemple, d'un diamètre 25 de l'ordre de 0,10 à 0,46 mm et avantageusement d'environ 0,35 mm. Lorsqu'il est vissé fixement dans le trou 37, le raccord 39 loge convenablement l'ajutage 43 dans la partie supérieure 45, de diamètre réduit, du canal d'écoulement 38. L'extrémité inférieure du canal d’écou-30 lement 38 comporte une partie 46 de diamètre agrandi destinée à recevoir un tube de buse ou tube mélangeur 47. Le tube de buse présente un canal longitudinal 48 de diamètre relativement faible, par exemple, de l'ordre de 1,0 à 1,57 mm, et avantageusement d'environ 1,57 mm, 35 possédant une ouverture d'entrée évasée 49 lui permettant i » 6 11 de recevoir plus aisément le courant du jet provenant de l'ajutage 43.

Un alésage 50, orienté obliquement vers le canal 38, est destiné à distribuer une matière abra-5 sive, qui sera décrite plus en détail ci-après, sur le trajet du courant du jet de fluide. Une alimentation régulée en abrasif est réalisée à partir d'un récipient 51 de stockage et d'un régulateur 52 vers l'alésage 50 au moyen d'un conduit flexible ou d'un tube 53 de 10 transport. La matière abrasive est aspirée dans le courant du jet du fluide à son passage dans le canal 38, où elle est mélangée et accélérée dans le courant à haute pression avant d'entrer dans le canal 48 du tube 47 de buse. En fonctionnement, l'extrémité de sortie 15 du tube 47 est en général placée près de la surface des pièces, comme cela sera décrit plus complètement ci-après, afin de minimiser la dispersion du courant du jet et de produire ainsi un trait de scie ou une zone d'impact de largeur minimale. Il convient de noter 20 que l'ensemble à buse décrit ci-dessus n'est que représentatif des ensembles à buse pouvant être utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention.

Pour produire une arête de coupe de qualité acceptable, à une vitesse élevée, au moyen d'un jet 25 de fluide abrasif, il est impératif qu'un certain nombre de paramètres du procédé soit convenablement adapté et maîtrisé. Ainsi, il est apparu que des facteurs tels que le type et la dimension des particules de matière abrasive, le type du milieu fluide et le degré auquel 30 il est mis sous pression, le débit d'alimentation en matière abrasive, le diamètre de l'orifice 44 de décharge de l'ajutage, la longueur et le diamètre du canal 48 du tube de buse 47, l'écart entre la buse et la surface du verre, l'épaisseur du verre et la vitesse de progres-35 sion du jet de coupe le long du verre interagissent . 12 tous et doivent être mis convenablement en corrélation i pour produire une découpe de haute qualité à une vitesse linéaire convenable.

Un certain nombre de produits disponi- 5 blés dans le commerce peuvent être utilisés comme matière abrasive, y compris ceux vendus sous les noms "Biasil", "AMA Zircon", "Zircon M", "Florida Zircon", "Zircon X", "Idaho Garnet", "Barton Garnet", "0-1 Sand" et "Rock Quartz". Les produits sont disponibles dans une plage 10 de dimensions nominales allant de 0,25 mm ou plus à 0,066 mm ou moins. Il est apparu que, bien que du verre puisse être découpé avec succès, conformément à l'invention, à l'aide de particules abrasives ayant l'une quelconque des dimensions précitées, par variation appropriée 15 de paramètres liés les uns aux autres, tels que la vites-% se linéaire et la pression du fluide, l'utilisation de particules abrasives comprises dans-une plage de dimensions particulière produit une arête de coupe de haute qualité à des vitesses linéaires supérieures par rapport 20 à d’autres dimensions de particules abrasives, dans du verre aux épaisseurs les plus couramment disponibles. Ainsi, il est tracé, sur le graphique de la figure 3, la relation, déterminée expérimentalement, entre la dimension des particules abrasives et la vitesse 25 linéaire ou de coupe lors de la découpe d'un verre de 6,0 mm d'épaisseur, sous une pression de fluide de 210 MPa, conformément à l'invention. La courbe supérieure en traits pointillés représente la vitesse maximale de la tête de coupe, c'est-à-dire la vitesse linéaire, 30 à laquelle le jet d'abrasif en progression effectue de façon soutenue une coupe traversant totalement le verre. A une telle vitesse, les arêtes de coupe du verre tendent à s'écailler et à faire apparaître des stries et des amorces indésirables se propageant dans le verre 35 adjacent, de sorte que la découpe peut ne pas être de 13 qualité acceptable. La courbe inférieure, en trait plein, - représente la vitesse pouvant être atteinte à laquelle les arêtes de coupe du verre sont de qualité lisse et uniformément élevée. Ainsi qu'on peut le voir, la vitesse 5 maximale est atteinte, en même temps qu'une coupe complète et qu'une bonne qualité des arêtes, avec des particules abrasives d'une dimension comprise entre 0,115 et 0,100 mm. La famille de courbes représentant la vitesse de coupe en fonction de la dimension des particules 10 abrasives pour des épaisseurs de verre fabriquées industriellement au-dessous de 6,0 mm est globalement similaire à celle illustrée sur la figure 3, tandis que les courbes correspondant à du verre plus épais, en particulier à des épaisseurs de 12,7 mm et de 19,1 mm, 15 tendent à être plus plates et horizontales. Par consé quent, les particules abrasives comprises dans la plage intermédiaire de dimensions conviennent bien à la découpe du verre de diverses épaisseurs disponibles dans le commerce. Comme indiqué précédemment, on peut utiliser, 20 dans la mise en oeuvre de l'invention, des particules abrasives de dimensions différentes en faisant varier d'autres paramètres tels que la vitesse linéaire. Cependant, pour plus de commodité, il est préférable d'utiliser une matière abrasive en particules d'une seule 25 dimension pour la découpe de diverses épaisseurs, et une dimension de particules comprise dans la plage indiquée ci-dessus convient bien à cet effet. Une matière abrasive aisément disponible présente une dimension de particules de 0,100 mm et, par conséquent, une telle 30 matière, par exemple, celle disponible sous le nom de grenat Barton, peut être utilisée avantageusement pour la découpe du verre conformément à l'invention.

Le graphique de la figure 4 donne la relation entre la vitesse linéaire, en cm/min (ordonnées) et 35 l'épaisseur du verre en mm (abscisses) pour la découpe 14 de diverses épaisseurs de verre conformément à l'inven-„ tion, en utilisant du grenat en particules de 0,100 mm, comme matière abrasive, dans un fluide placé sous une pression d'environ 210 MPa. Gomme précédemment, la ligne 5 supérieure en traits pointillés représente la vitesse linéaire maximale à laquelle le jet abrasif en progression traverse totalement le verre, tandis que la ligne en trait plein représente la vitesse linéaire à laquelle les arêtes de coupe du verre sont lisses et d'une qualité 10 uniformément élevée. Dans la préparation des données d'essai, il est apparu que la vitesse linéaire maximale pour couper complètement du verre très mince, c'est-à-dire ayant une épaisseur inférieure à environ 3,8 mm, dépassait la vitesse linéaire maximale pouvant 15 être atteinte par la machine des figures 1 et 2 utilisée pour la découpe du verre. En d'autres termes, du verre de moins d'environ 3,8 mm d'épaisseur peut être découpé à des vitesses supérieures à 254 cm/min. L'appareil utilisé pour la découpe du verre conformément aux figures 20 3 et 4 comporte, ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 2, un ajutage 43 à rubis présentant un orifice de décharge 44 de 0,35 mm de diamètre, avec un tube de buse 47 d'une longueur de 7,62 cm, parcouru par un canal 48 de 1,57 mm de diamètre. L'extrémité du tube 25 de buse a été placée à 1,27 mm de la surface du verre. On a utilisé de l'eau désionisée comme fluide pour le jet, et des particules abrasives de grenat ont été aspirées dans le courant de fluide à un débit d'alimentation d'environ 0,454 kg/min.

30 Dans la mise en oeuvre de l'invention, le fluide, généralement de l'eau désionisée, est mis sous pression dans le surpresseur afin d'être projeté par l'intermédiaire de l'ensemble à buse. Des particules abrasives, par exemple, des particules de grenat de 35 0,100 mm, sont aspirées dans le courant du jet à un 15 débit d'environ 0,454 kg/min. Au moment où le jet abrasif en progression doit entrer en contact initial avec le verre, à un bord apparent de ce dernier, le fluide est élevé, dans le surpresseur, à une pression extrêmement 5 élevée, de l'ordre de 140 à 245 MPa, et avantageusement d'environ 210 MPa, et l'appareil 12 de découpe et l'ensemble 14 à buse sont avancés de façon que le jet abrasif commence la coupe au bord et suive le trajet prédéterminé par le gabarit 16. Dans les cas où le jet abrasif entre 10 en contact initial avec le verre en un point situé intérieurement, le fluide est placé sous une pression de l'ordre de 70 MPa jusqu'à ce que le jet abrasif ait réalisé la coupe initiale à travers le verre, puis la pression étant élevée notablement dans le surpresseur, 15 par exemple à un niveau de l'ordre de 140 à 245 MPa, et avantageusement à environ 210 MPa. L'appareil 12 de découpe et l'ensemble à buse 14 sont ensuite avancés le long du trajet prédéterminé par le gabarit- 16 afin de découper l'ouverture prédéterminée dans la feuille 20 de verre jS. Après que la pénétration initiale a été réalisée, le verre n'éclate pas ni ne forme d'amorces lorsqu'il est frappé par le courant du jet abrasif placé sous la pression extrêmement élevée précitée, apparemment du fait que l'abrasif élimine progressivement les frag-25 ments de verre. En raison de la vitesse à laquelle le courant abrasif sous pression extrêmement élevée coupe à travers le verre, on peut notablement élever la vitesse linéaire du mouvement de l'ensemble à buse 14 par rapport au verre tout en produisant encore des arêtes de coupe 30 de qualité uniformément élevée.

Comme décrit précédemment, des particules abrasives d'une dimension de 0,100 mm conviennent particulièrement à la coupe de verre dans la plage d'épaisseurs la plus couramment utilisée en pratique commer-35 ciale, à des vitesses linéaires élevées, conformément 16 à l'invention. Il convient cependant de noter que l'on peut obtenir des arêtes de coupe de haute qualité à l'aide de particules abrasives d'une dimension différente, en faisant varier convenablement d'autres paramètres.

5 Ainsi, il convient de noter que des particules abrasives plus petites, par exemple, d'une dimension de 0,084 ou 0,066 mm, produisent des arêtes de coupe très lisses, mais la vitesse linéaire ou de coupe est plus faible qu'avec des particules abrasives de 0,100 mm. Inverse-10 ment, il est possible d'effectuer une coupe à travers le verre à des vitesses linéaires globales plus élevées, avec une matière abrasive plus grossière, d'une dimension de 0,25 ou 0,149 mm, mais, en raison de l’écaillage des bords et du dépolissage se produisant aux vitesses 15 élevées, l'arête de coupe est de qualité réduite. Pour obtenir une qualité d'arêtes équivalant à celle produite avec des particules abrasives de 0,100 mm, il est nécessaire de réduire la vitesse linéaire. L'angle d'inclinaison des arêtes de coupe dépend à la fois de la dimension 20 des particules abrasives et de la vitesse linéaire du dispositif de découpe. Ainsi, l'angle d'inclinaison des arêtes de coupe augmente lorsque les particules abrasives utilisées sont plus fines et lorsque la vitesse linéaire augmente.

25 II va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- 20 risé en ce que le jet abrasif entre initialement en contact avec un bord du verre pour commencer ladite découpe.
2. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le niveau de pression extrêmement élevé 25 est compris entre environ 140 et 245 MPa, et est notam ment égal à environ 210 MPa.
3. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source sous pression est initialement maintenue à un niveau de pression plus bas, le jet abra- 30 sif étant dirigé contre une surface principale du verre pour pénétrer initialement dans le verre alors que ladite source sous pression est à ce niveau plus bas, et en ce que la pression de la source est ensuite élevée audit niveau de pression extrêmement élevé pendant 35 l'avance du jet abrasif le long dudit trajet. ’ . 18
4. 5. Procédé de découpe de verre de diverses épaisseurs le long d'un trajet souhaité au moyen d'un jet de fluide abrasif à la vitesse maximale compatible avec la production d'arêtes de coupe de qualité acceptable, 5 caractérisé en ce qu'il consiste à diriger un jet de fluide hautement concentré contre la surface du verre à partir d'une source maintenue à un premier niveau de pression, à aspirer des particules abrasives dans le jet de fluide pendant qu'il est dirigé vers le verre, 10. faire pénétrer initialement le jet abrasif dans le verre, tandis que la source est maintenue audit premier niveau de pression, afin que le verre ne se brise pas ni ne forme des amorces ou des écailles dans la zone de la coupe initiale, à élever la pression de la source 15. un second niveau de pression notablement supérieur * au premier niveau de pression tout en continuant de diriger le jet abrasif contre le verre, à faire avancer le jet abrasif le long dudit trajet au second niveau de pression et à mettre en corrélation la vitesse de 20 déplacement du jet abrasif par rapport au verre au second niveau de pression pour couper le verre le long dudit trajet à la vitesse maximale à laquelle les arêtes de coupe du verre ont une qualité acceptable.
5. 6. Procédé selon la revendication 5 , carac-25 térisé en ce que le premier niveau de pression n'est pas supérieur à environ 70 MPa, et en ce que le second niveau de pression est supérieur à 140 MPa, et notamment supérieur à environ 210 MPa.
6. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendi-30 cations 1 à 3 et 5, caractérisé en ce que les particules v abrasives ont une dimension comprise entre 0,25 et 0,066 mm.
7. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les particules abrasives sont du grenat 35 ou du zircon. - * a 19
8. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les particules abrasives ont une dimension d'environ 0,100 mm.
9. 10. Procédé selon la revendication 9, carac-5 térisé en ce que la vitesse de déplacement du jet abrasif par rapport au verre au second niveau de pression ou niveau de pression extrêmement élevé n'est pas supérieure à la vitesse donnée par la relation de la vitesse en fonction de l'épaisseur illustrée par la courbe en traits 10 pointillés sur la figure 4.
10. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la vitesse de déplacement est sensiblement comme indiqué par la relation de vitesse en fonction de l'épaisseur illustrée par la courbe en trait plein 15 de la figure 4. " 12. Procédé selon la revendication 11, carac térisé en ce que le premier niveau de pression n'est pas supérieur à environ 70 MPa et en ce que le second niveau de pression est d'environ 210 MPa.