Recherches concernant la qualité de surface de verre gravée au laser

Research regarding laser engraving quality on glass surfaces

Cercetări privind calitatea gravării cu laser pe suprafețe de sticlă

• Auteur / Autrice : Ciprian Florin Melian
• Direction : Florin Breaban, Mircea Lobontiu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 29/11/2013
• Etablissement(s) : Artois en cotutelle avec Universitatea tehnică (Cluj-Napoca, Roumanie)
• Ecole(s) doctorale(s) : ED Sciences pour l'ingénieur (n°72)
• Jury : Président / Présidente : Nicolae Bâlc
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florin Breaban, Mircea Lobontiu, Nicolae Bâlc, George Draghici, Eugen Cicala, Sorin Ignat, Pascal Deprez
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : George Draghici, Eugen Cicala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Usinage par laser

Surfaces -- Défauts

Verre

Mots clés libres

Gravure au laser

Verre

Cratères

Classe de qualité

Résumé

Certains critères d'évaluation de la qualité des surfaces, comme également les aspects de l'effet produit par le rayon laser à l'action très courte sur le matériel en verre ont été étudiés. Le point majeur de départ de ces travaux de recherche a été la forme et les dimensions des cratères. Une première partie des expériences réalisées a conduit à la détermination du pourcentage d'influence des paramètres technologiques avec des valeurs différentes, sur la profondeur et le volume des cratères à l'action du rayon laser sur le verre.Dans le but de réduire le nombre d'expérimentation, le plan basé sur la méthode Taguchi a été utilisé. Dans la deuxième étape, les paramètres technologiques élargit sur un champ plus large de valeurs a été étudié pouir mettre en évidence leur influence sur la forme et sur la dimension du cratère. Grâce à l'évaluation des cratères, une classification de l'influence des paramètres technologiques étudiés sur certaines caractéristiques de qualité a pu être réalisé. L'évaluation de la forme, de l'aspect et du profil du cratère parallèle à l'axe de symétrie et le matériel fondu excessivement ont mené l'introduction du concept de ''classe de qualité du cratère'' et à la définition des classes en fonction de l'existence ou de l'inexistence des caractérisitques concrètes de qualité. La classe de qualité du cratère restera à la base du concept de classe de qualité de la gravure sur du verre. L'évaluation de ces surfaces selon des critères semblables ; ceux de l'évaluation des cratères a permis d'établir un ''axe de qualité'' des surfaces en verre gravées au laser. Cet axe est dépendant de la valeur de la puissance du rayon laser et de la durée de l'impulsion laser.

Some evaluation of surface quality criteria, as also the aspect of the effect of the laser beam action at very shorts inpuls on glass materials were studied. The main starting point for this research was the shape and size of craters. A first part of experiments led to the determination of the percentage of influence of the process parameters with different values of the depth and the volume to the action of the craters of the laser beam on the glass.In order to reduce the number experiments, the plan based on the Taguchi method was used. In the second stage, the technological parameters extends over a wider field of values ​​was studied to highlight their influence on the shape and size of the crater. Through evaluation of the craters, a classification of the influence of technological parameters studied on certain characteristics of quality has been achieved. The evaluation of the shape, appearance and profile of the crater parallel to the axis of symmetry and the molten material excessively led the introduction of the concept of ''quality class of the crater'' and the definition of classes quality depending on the existence or non existence of specify quality characteristics. The quality class of the crater will remain the basis of the concept of class quality of engraving on glass. The evaluation of these surfaces as similar to those of the evaluation criteria of the craters was allowed to establish a ''quality axis'' for glass surface engrave with laser. This axis is dependent on the value of the laser power and duration of the laser pulse.