FR3000502A1 - Procede de traitement thermique d'une piece mince, notamment d'un composant optique mince - Google Patents

Abstract

Procédé de traitement thermique d'une pièce mince, notamment d'un composant optique mince. Selon l'invention, la pièce mince (2) est disposée verticalement pendant le traitement thermique.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT THERMIQUE D'UNE PIECE MINCE, NOTAMMENT D'UN COMPOSANT OPTIQUE MINCE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de traitement thermique d'une pièce mince, notamment d'un composant optique mince. Etant donné une pièce qui est délimitée par deux faces, on la dit mince si la plus grande distance mesurable sur au moins l'une des deux faces est supérieure à environ cinq fois la distance entre les deux faces. Ainsi, dans la présente invention, on considère des pièces dont le rapport d'aspect est de l'ordre de 5:1 ou supérieur à 5:1.

La présente invention trouve des applications notamment dans la réalisation de miroirs asphériques de grandes dimensions, destinés à la recherche en astrophysique ou à la focalisation de lasers de puissance, ou dans la réalisation de miroirs cylindriques, destinés à réfléchir un rayonnement synchrotron. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La fabrication d'une pièce mince nécessite souvent un traitement thermique de celle-ci. Au cours de ce traitement thermique, on donne à la pièce une orientation fixe dans laquelle des contraintes internes nuisibles sont susceptibles d'être engendrées.

En particulier, il peut être nécessaire d'appliquer à la pièce mince un traitement thermique, généralement un recuit, en vue de la relaxation de contraintes internes. Et l'orientation fixe, dont il a été question ci-dessus, risque, au contraire, de conduire à un ajout de contraintes internes alors que l'on souhaite les supprimer.

EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents. Pour ce faire, le traitement thermique est effectué en disposant la pièce verticalement. Selon divers aspects particuliers de la présente invention : -pour relâcher des contraintes volumiques, c'est-à-dire des contraintes internes, dues à l'élasticité retardée d'un composant optique mince, ce dernier est recuit dans une position verticale ; -pour relâcher des contraintes internes, susceptibles d'apparaître dans un composant optique mince que l'on a traité en le recouvrant d'une ou plusieurs couches minces, le composant optique est recuit dans une position verticale ; et -on effectue un traitement thermique d'un composant optique mince en plaçant celui-ci verticalement.

De façon précise, la présente invention a pour objet un procédé de traitement thermique d'une pièce mince, notamment d'un composant optique mince, caractérisé en ce que la pièce mince est disposée (notamment maintenue) verticalement pendant le traitement thermique. Selon un mode de réalisation particulier du procédé, objet de l'invention, le traitement thermique est un recuit qui est effectué pour relâcher des contraintes internes, présentes dans la pièce mince et dues à une élasticité retardée de celle-ci, cette pièce étant disposée verticalement pendant le recuit. Selon un autre mode de réalisation particulier, la pièce mince ayant été préalablement recouverte d'une ou plusieurs couches minces, ce qui est susceptible d'y engendrer d'autres contraintes internes, on effectue le recuit en disposant la pièce mince verticalement, en vue de relâcher aussi les autres contraintes internes.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés ci-après, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 illustre schématiquement un exemple du procédé, objet de l'invention, et -la figure 2 est une vue schématique d'une pièce que l'on va traiter conformément à l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On donne, dans ce qui suit, divers exemples de l'invention. Dans un premier exemple, on veut traiter une pièce mince, présentant une élasticité retardée, dans laquelle existent des contraintes internes. Cette pièce est un composant optique mince dont le matériau constitutif est un verre, par exemple de type BK7. On souhaite relaxer les contraintes internes de la pièce. Et, pour ce faire, conformément à l'invention, on chauffe la pièce sans contrainte, dans une position verticale. Dans un autre exemple, une pièce mince faite de céramique, par exemple de type YAG, doit subir un traitement thermique. Elle doit donc être chauffée et risque alors d'être contrainte. Pour empêcher cela, on applique le traitement thermique à la pièce tout en maintenant celle-ci verticalement. Dans le cas où la pièce est en verre, elle est chauffée à une température qui reste très inférieure à la température de transition vitreuse (de l'ordre de 800°C). A titre purement indicatif et nullement limitatif, la température de chauffage ne dépasse pas 200°C. Dans un autre exemple, on veut faire subir un recuit en position verticale à un composant optique mince, en vue de relâcher des contraintes internes de celui-ci. Cet autre exemple est schématiquement illustré par la figure 1.

On y voit la pièce mince 2 que l'on veut recuire. Elle est placée dans un four 4 qui est pourvu d'un dispositif de chauffage 6. Sur la figure 1, les flèches 8 symbolisent les contraintes internes de la pièce 2. Cette dernière est maintenue verticalement dans le four 4, à l'aide d'un dispositif de maintien approprié, symbolisé par les flèches 10. Le dispositif de maintien dépend de la pièce 2. On peut, par exemple, la maintenir par des montants disposés de part et d'autre de cette pièce. Dans le cas d'une pièce cylindrique, on peut aussi utiliser un barillet. Et, si la pièce est prismatique, notamment parallélépipédique, on peut même, dans certains cas, la poser simplement sur la tranche. L'intérieur 12 du four 4 est rempli d'air mais, si nécessaire, il peut être rempli d'un autre gaz, par exemple un gaz neutre tel que l'argon, à l'aide de moyens appropriés, non représentés. Par ailleurs, il convient de noter que le dépôt d'une ou plusieurs couches minces sur une pièce mince peut y engendrer des contraintes internes qui s'ajoutent aux contraintes liées aux couches minces elles-mêmes. Par exemple, on est souvent amené à effectuer un traitement optique sur un composant optique mince 14 (figure 2). Ce traitement optique consiste à déposer une ou plusieurs couches minces appropriées 16 sur au moins l'une des faces 18 du composant. Un tel traitement optique peut engendrer des contraintes internes dans le composant lorsque le traitement optique est réalisé à une température supérieure à la température ambiante (environ 20°C). Conformément à l'invention, après avoir effectué le traitement optique, on libère ces contraintes internes à l'aide d'un recuit sans contrainte du composant, en disposant, notamment en maintenant, ce dernier verticalement pendant le recuit.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement thermique d'une pièce mince (2, 14), notamment d'un composant optique mince, caractérisé en ce que la pièce mince est disposée verticalement pendant le traitement thermique.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le traitement thermique est un recuit qui est effectué pour relâcher des contraintes internes, présentes dans la pièce mince (2, 14) et dues à une élasticité retardée de celle-ci, cette pièce étant disposée verticalement pendant le recuit.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, la pièce mince (14) ayant préalablement été recouverte d'une ou plusieurs couches minces (16), ce qui est susceptible d'y engendrer d'autres contraintes internes, dans lequel on effectue le recuit en disposant la pièce mince verticalement, en vue de relâcher aussi les autres contraintes internes.20