EP1141423B1 - Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme - Google Patents

Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme Download PDF

Info

Publication number
EP1141423B1
EP1141423B1 EP99967929A EP99967929A EP1141423B1 EP 1141423 B1 EP1141423 B1 EP 1141423B1 EP 99967929 A EP99967929 A EP 99967929A EP 99967929 A EP99967929 A EP 99967929A EP 1141423 B1 EP1141423 B1 EP 1141423B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
zone
shape memory
laser
annealed
annealing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99967929A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1141423A1 (fr
Inventor
Yves Bellouard
Thomas Lehnert
Jacques-Eric Bidaux
Reymond Clavel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Original Assignee
ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
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 ETA SA Manufacture Horlogere Suisse filed Critical ETA SA Manufacture Horlogere Suisse
Publication of EP1141423A1 publication Critical patent/EP1141423A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1141423B1 publication Critical patent/EP1141423B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/006—Resulting in heat recoverable alloys with a memory effect

Definitions

  • the present invention relates to a method treatment of an object in a material having a martensitic transformation, especially into a shape memory material.
  • the invention applies to the manufacture of monolithic structures (that is to say monoblocks), active or passive, in shape memory materials, and in particular to the manufacture of actuators ("Actuators”), connectors, active components for fixing and grippers, monolithic, very small, made of materials with shape memory.
  • monolithic structures that is to say monoblocks
  • Actuators actuators
  • connectors active components for fixing and grippers
  • monolithic very small, made of materials with shape memory.
  • phase change from a solid phase to another can be induced under duress ("Superelasticity") and / or by change of temperature (shape memory effect).
  • phase change When the phase change is induced thermally, it can be accompanied by a change in macroscopic form. So a memory material of apparently plastically deformed form in its phase of low temperature, called “martensite phase”, can return to its original shape by heating up its high temperature phase, called “phase austenite ".
  • the characteristic temperatures at the start and end of the austenite-martensite transformation are respectively designated by M s and M f .
  • the characteristic temperatures at the start and end of the martensite-austenite transformation are respectively designated by A s and A f .
  • Another known technique consists in exploit the fact that the mechanical characteristic of the material evolves with the phase change. So a mechanical assembly comprising on the one hand an element in such a material and on the other hand another element whose characteristic remains constant - will have two stable operating points corresponding to temperature and stress zones defining the solid phases of this shape memory material.
  • a known technique is to create a monobloc structure which is also called structure monolithic: the actuator is then manufactured in a single and same element in shape memory material.
  • the difficulty is then to be able to obtain a reversible effect and for that to obtain different mechanical properties in this same element. For this do it is necessary to locally heat this last so that only a part of it can present a shape memory effect while the other party remains passive.
  • EP-A-0 086 357 A describes a process for manufacture of a housing, according to which the material of surface layers of the state housing ferritic to a substantially martensitic state.
  • MIGLIORE LR "HEAT TREATING WITH LASERS” ADVANCED MATERIALS & PROCESSES, US, AMERICA SOCIETY FOR METALS, METALS PARK, OHIO, vol. 154, no. Aug 2, 1998 (1998-08-01), pages H25-H29 describes treatment with steels laser.
  • FR-A-2 393 075 describes the annealing of a part made of non-ferrous metal using a laser.
  • WO-A-89 10421 describes treatments of materials in shape memory alloys.
  • the object of the present invention is to solve the problem of local change (i.e. at least one predefined area) of the microstructure of an object made of material capable of exhibiting an effect of memory of form.
  • the present invention is defined in claim 1.
  • This laser beam therefore serves to locally anneal this object by bringing the latter to a temperature T much higher than the temperature A f of the shape memory material of which the object is made.
  • the temperature and annealing time are such that a amorphization of the material cannot be obtained.
  • the material may even have been annealed in an oven before implement the process which is the subject of the invention.
  • the local laser annealing aims to crystallize or locally recrystallize a material having a martensitic transformation (especially a shape memory material) and not of the amorphized. Amorphization by heating can be obtained when the temperature rise is very high, i.e. close to the temperature of and that the cooling is done in a way extremely fast.
  • the laser therefore serves to pre-deform the object by annealing.
  • the object is constrained by deformation of said object. So we do, in this case, a initial mechanical pre-deformation of the object, unlike the previous case.
  • the non-irradiated part of the object can be in one piece or, on the contrary, this part not irradiated can include at least two areas that are separated by the irradiated area.
  • the object is a thin element and one irradiates, by means of said laser beam, areas of this element which are distributed over said element in view to stiffen the latter.
  • Figure 1 is a schematic view of a device for implementing a method according to the invention.
  • a or several zones such as zone A of an object 2 in a material exhibiting a transformation martensitic, for example a memory material of form, by a laser beam 4.
  • This beam 4 is suitable to bring zone A to a temperature T sufficient to crystallization, recrystallization, or secondary crystallization of this area, or the controlled formation of precipitates or the annihilation of crystal defects in this area.
  • the temperature and the heating time are such that the amorphization of the material does not occur not.
  • the constituent shape memory material of object 2 is a NiTi alloy for which a temperature T of the order of 500 ° C. is suitable.
  • the device of Figure 1 comprises a laser 6, for example a laser diode of the kind which are marketed by Siemens under the reference S / N 150001B and whose wavelength is 810.5 nm.
  • Object 2 is mounted on a positioning at three degrees of freedom which is symbolized by the perpendicular X, Y and Z axes to each other and which allows the object 2 to be placed in the laser beam 4 emitted by the diode 6.
  • This laser beam is sent to zone A through, successively, a lens collimation 8, of a semi-transparent mirror 10, of a diaphragm 12 and a lens 14 for focusing the beam on the object.
  • a camera 16 for example a CCD camera, is provided for observe the irradiated zone A through, successively, the lens 14, the diaphragm 12, the semi-transparent mirror 10 and optics 18.
  • This camera allows you to adjust the position of the object in the laser beam 4.
  • the power supply of the laser diode includes a signal generator arbitrary (not shown) to obtain laser pulses of determined power and duration.
  • Figure 2 is a schematic view of a thin blade 20 of non-shape memory material annealed, for example amorphous.
  • a circular area 22 of this thin blade underwent laser beam annealing according to the invention.
  • Zone 24 is surrounded by zone 22 and zone 26 surrounds this zone 22.
  • these zones 24 and 26 are constrained, resulting in a reversible shape memory effect and the possibility to obtain a reversible actuator.
  • the area not laser annealing is not in one piece: it is formed by zones 24 and 26 which separates zone 22.
  • the temperature from annealing by varying the power of the laser beam or, more generally, the energy transmitted to the object by the laser (by varying the intensity of the current diode 6 power supply in the example of Figure 1) during annealing, depending on the position of the laser spot on the object to be treated.
  • the material to be shape memory annealed according to the invention can become super-elastic in the annealed area.
  • the process which is the subject of the invention is therefore also usable when we want to render locally super-elastic a shape memory material.
  • Figure 4 schematically illustrates a other application of the invention to stiffening a thin blade 20 of shape memory material.
  • Laser annealing is carried out in points 32 of the blade 20, these points being distributed by substantially uniformly across the surface of this blade.
  • Constraints are thus locally created in the blade 20 around the impact points 32 of the laser. This stiffens the blade, particularly in flexion.
  • Figures 5, 6, 7, 8 and 9A, 9B illustrate schematically various devices which are likely to have very small dimensions and whose the manufacturing uses a process in accordance with the invention.
  • these devices are achievable with dimensions less than 500 ⁇ m and thicknesses of the order of 1 ⁇ m to 200 ⁇ m so that we can then consider them as micro-devices.
  • the device In the case of a deformation carried out after annealing (case of the example considered below), the device is free, a part (the two springs on the left in FIG. 5) is annealed; then the device is under stress and fixed.
  • This deformation can be a contraction or permanent dilation, depending on laser firing parameters.
  • each of the figures 5 to 8 it is a flat monolithic device whose a part is capable of undergoing a reversible movement in the plan of the device.
  • the device of FIGS. 9A and 9B is a monolithic device comprising a first part which is flat and a second part which is capable of undergoing a reversible movement out of the plan of the first part.
  • the element serving to the prestressing of this device is also the active element of the device while, in the case of the device of FIG. 8, the element serving for prestress the device is different from the element active of this device.
  • the device of FIG. 5 is a stage of translation along an X axis.
  • This device is cut by laser at from a thin blade of shape memory alloy.
  • this device includes a central movable part 34, two springs 36 fixed, of a side, to this one and, on the other side, with two studs 38, two other springs 40 fixed, on one side, to the part mobile and, on the other side, to two other studs 42.
  • the two springs 36 located to the left of the figure, are heated to their temperature of annealed by a laser beam in accordance with the invention.
  • the two springs 40 located to the right of the figure, remain substantially at room temperature (about 20 ° C).
  • the fourth springs are prestressed along the X axis (axis of translation) and the device is fixed by through the four studs on a flat substrate 44.
  • the actuation principle of this device is as follows: the springs 36 are heated above the transformation temperature A s which is of the order of 60 ° C for an alloy of NiTi or NiTiCu.
  • Heating can be carried out for example by an electric current that we circulate in these two springs.
  • FIG. 6 is a view schematic from above is a micro-gripper which is laser cut from a thin blade of material with shape memory.
  • This device comprises a fixed part 46, comprising two attachment zones 48, and a part actuator 50 intended to form a spring of reminder.
  • This part actuator is connected to the fixed part 46 by through a semi-circular part 52, intended to be annealed by laser in accordance with the invention.
  • a laser beam is sent on the latter.
  • the gripper arm i.e. part 50 of it
  • the gripper arm is then deformed outside its domain elastic in order to define the open position of this gripper.
  • This device then remains open and has a certain elasticity.
  • the return spring When cooling, when the part actuation returned to the martensitic state, the return spring is capable of pulling the arm in its open position.
  • the device of FIG. 7 is a optical switch which is cut, for example by laser, from a thin blade of memory material amorphous.
  • It includes an arm 58 intended to be move so that one of its two ends can interrupt or, on the contrary, let a light beam from an optical fiber 60.
  • the element forming a spring 66 and the element 68 intended to be annealed by laser is found on either side of a line L which passes through the virtual center of rotation and which is substantially perpendicular to the arm 58.
  • element 68 has elongated during its annealing.
  • the Austenite form of this element 68 is thus an elongated shape.
  • the shape of elements 66 and 68 can be adapted according to the desired characteristics.
  • the two elements 70 are optional guide means.
  • the device of FIG. 8 is formed at from a thin blade of shape memory material amorphous.
  • It is an actuator comprising a fixed part 72 having substantially the shape of a frame rectangular with two sides 74 not annealed by laser while the other two sides 76 are laser annealed according to the invention.
  • this device includes a part mobile 78 between the two sides 76 and this movable part is connected to the two non-annealed sides 74 respectively by an element 80 also annealed by laser according to the invention and by another element 82 not annealed forming a return spring.
  • the mobile part is intended to move in translation substantially parallel to the two annealed sides 76.
  • the device shown in top view in Figure 9A is cut from a thin blade made of amorphous shape memory material.
  • This device comprises an arm 84, one of which end is extended by two bars 86 respectively fixed to two studs 88.
  • a bar 90 is included between these two bars 86 and one of its ends is also attached to this end of the arm 84.
  • the other end of the bar 80 is fixed to a stud 92.
  • the device thus obtained is fixed on a planar support (not shown) via pads 88 and 92.
  • the central bar 90 is then annealed by laser according to the invention.
  • the deformation which can be a contraction or dilation depending on the parameters of the laser shot, as we saw above, and which is induced during annealing, causes displacement of the arm 84 out of the support plane as shown in Figure 9B which is a schematic profile view of the device after laser annealing.
  • the non-annealed bars 86 form return springs that were stressed during annealing.
  • the whole device is heated or only the annealed bar (for example by an element Peltier or by Joule effect or by a beam very low power laser) so as to obtain the martensitic transformation of the annealed bar 90, it deforms, which causes the whole of the arm 84.
  • the annealed bar for example by an element Peltier or by Joule effect or by a beam very low power laser
  • the device of FIGS. 9A and 9B can be used as an optical switch or more usually as an actuator.
  • both or three movable arms of the latter then used to grasp an object.
  • the present invention has other applications:
  • the object treated in accordance with the invention can be a monolithic structure comprising particular areas, for example joints, and the particular areas are then irradiated by the laser beam to make these areas superelastic.
  • the object is a monobloc system which is made multifunctional by the irradiation, by means of the laser beam, of various zones of this system, by transmitting, to these zones, to laser, different energies, areas being for example intended to constitute various actuators acting at different temperatures.
  • the object is a monolithic structure comprising areas that it is irradiated by the laser beam at energies different to achieve a shape memory effect in some of the areas, for example to constitute actuators therefrom, and to make the other areas superelastic, by example in order to constitute joints of guidance with these other areas.
  • the monobloc system in memory material of shape shown in this figure 10 includes a translation device 96 which can be compared to device of Figure 5 and which includes a table mobile 98 connected to two fixing studs 100 by through two springs 102.
  • the studs are intended to be fixed to a support (not shown).
  • the system further includes another device 104 intended to be fixed to the support by its two ends 106.
  • This other device 104 comprises a bar mobile stabilizer 108 and elements 110 intended to form joints.
  • the bar 108 is made integral with the fixed ends 106 by through some of the 110 elements and the movable table 98 via the other elements 110.
  • the elements 110 for that they constitute flexible superelastic elements.
  • one of the two springs 102 for example the one on the left, so that it has a shape memory effect.
  • the other spring which is not annealed by the laser beam constitutes a return spring.
  • the invention can be applied to any what kind of shaping materials. So she applies in particular to wires, blades, tubes, springs, flats in memory alloys of form.
  • FIGS 11 to 25 illustrate schematically various particular applications of the invention.
  • FIG 11 is a top view in section schematic and partial of a bracelet, for example a watch strap, including serial links such as links 112, 113 and 114.
  • This bracelet watch also includes fasteners ("clips") such as fasteners 115 and 116, each fastener being intended to make two adjacent links in solidarity with each other.
  • fastener 115 is intended to make links 112 and 113 integral with each other and the fastener 116 is intended to make the links 113 and 114 integral one of the other.
  • Each fastener which is located at the inside of one of the links is made of material shape memory and includes, in the example shown, a circular peripheral portion 117a provided with two diametrically opposed nipples 117b, intended to join the two links and a central wavy area 117c which extends substantially along the corresponding diameter nipples.
  • the peripheral part 117a is provided with two diametrically opposite 117d extensions at 90 ° nipples 117b. As seen in Figure 11, these extensions have elongated holes respectively crossed by two 117th pins making it possible to make the considered attachment of one of the two corresponding links and also to guide the fastener.
  • Each central area is annealed in accordance with the invention.
  • this bracelet allows easily remove or add one or more links. To remove a link, simply remove two adjacent fasteners, which removes the corresponding link; then we restore the continuity of the bracelet by means of one of the two fasteners. To add a link, we remove a attachment associated with a link already present, we add the additional link, we put back the clip for make the additional link integral with the link already present and we restore the continuity of the bracelet by means of an additional clip.
  • the annealed area 117c of the fastener serves then actuator to deform the elastic structure constituted by the non-annealed area, that is to say the remainder 117a, 117b, 117d of the fastener.
  • this elastic structure can be inserted in a link (see attachment 116 in Figure 11) or removed of it.
  • Figure 12 is an example of fixing in local annealing shape memory material obtained by folding a sheet of uniform thickness.
  • Local annealing by a process according to the invention can be used to make active or superelastic only the part forming spring.
  • the zones non-annealed will be more rigid than the annealed area, which ensures good tightening.
  • This fixation can for example be used to fix a stack small 123 elements such as ceramics piezoresistive.
  • the stack has the reference 124, fixing to reference 126, the non-annealed areas of this fixation have the reference 127 and the annealed area has the reference 128.
  • the immobilization of the stack by fixing is thermally induced.
  • the properties of superelasticity in the case of a shape memory material can also be leveraged to have strength almost independent of the tolerances of the elements of stacking.
  • Figure 13 shows a spring of notch commonly used in watchmaking. elasticity is given by the area annealed locally by a process according to the invention. Thanks to the properties of superelasticity (force saturation effect), we can have a notch spring with a force of maintenance little dependent on the tolerances of the object to maintain.
  • the reference 130 represents a piece such as for example a crown watch which is movable in translation according to the arrow 132, the catch spring, made of material shape memory, at reference 134, the annealed area of this spring (central area) has the reference 136, the areas not annealed from this spring (end areas) have the reference 138.
  • the superelasticity of area 136 is induced thermally.
  • Figure 14 shows the curve of variations in the force F exerted by the spring 134 on the crown 130 as a function of the displacement ⁇ of this spring. This curve translates the mechanical behavior of the annealed zone 136. We see that F varies little over a large range ⁇ of displacements ⁇ .
  • FIG. 15 represents a wire 140 in shape memory material of which only a part end 142 is annealed by a process in accordance with the invention.
  • This wire can be used as a guide wire in minimally invasive surgery to guide a catheter. Only the end is superelastic, which allows ability to follow curves of arteries and veins in human body without damaging tissue. Part 144 rigid, meanwhile, ensures good torsional rigidity, thus avoiding the effect of "blow of whip ".
  • part 142 The superelasticity of part 142 is mechanically induced.
  • Figure 16 shows an example of pliers with biopsy 148 usable in minimally invasive surgery to take tissue samples from the body human.
  • This clip in shape memory material forms a lasso of which only the loop 150 is annealed by a method according to the invention.
  • This loop 150 can be closed for example by a weld 152.
  • the non-annealed part 154 more rigid, allows to have a good torsional and bending stiffness.
  • the superelasticity of the loop 150 is mechanically induced: initially the clamp is in a catheter 156. We then push out of this catheter the end corresponding to the loop (to the right in Figure 15) and this end takes this form because of its superelasticity.
  • Figure 17 shows an example endocalibrator or stent 158 made of memory material form.
  • Local annealing by a process in accordance with the invention allows in the case of endocalibreurs or stents, to create more or less rigid zones regardless of the type of mesh. So the areas not annealed will not have the same expansion at exit of the catheter as the annealed areas.
  • a cone-shaped stent can be achieved by performing progressive annealing on the mesh of the stent.
  • the end 160 of the stent is non-annealed. The rest of the stent is gradually annealed, i.e.
  • Figures 18 to 21 show other examples of stents made of shape memory material, obeying the same principle as that of figure 17.
  • it is a stent 164 able to take an elongated shape with two diameters.
  • Other envelope geometries are possible for a stent: in the case of figure 19 the stent 166 takes a shape has two ends of larger diameter than the rest of the stent.
  • the stent 168 takes on a flared shape.
  • the stent 170 takes a swollen shape in its center.
  • Figure 22 is a schematic view of a shock absorber system in shape memory material and comprising two parts 172 and 174 connected by two elements 176 and 178 wavy and substantially parallel.
  • Element 176 is not annealed while element 178 is annealed by a process according to the invention.
  • shape memory alloys have the property of having a very high depreciation rate in martensite (this being due to internal friction in matter).
  • With local annealing a spring with integrated shock absorber. So the element not annealed 176 behaves like a normal spring while that the annealed element 178 is capable of playing the role damper.
  • Figure 23 is a schematic view of a 180 unfolded monolithic watch strap made of material with shape memory. Only the end parts 182 and 184 of the bracelet, to be fixed to the case of the watch (not shown) are not annealed. central 186 of the bracelet, part between parts 182 and 184 is therefore annealed by a process according to the invention and its annealing can be progressive according to the desired rigidity. Various decorative elements (not shown), for example ceramic plates, can be added to the structure thus obtained. Such a bracelet can be made tailored.
  • Figure 24 is a schematic view and partial of a stent 188 in memory material of form.
  • the entire mesh of the stent is annealed by a method according to the invention, except a number limited N of meshes with 1 ⁇ N ⁇ 10 (zone referenced 190 in Figure 24).
  • FIG 25 schematically illustrates a application of the stent of figure 24.
  • This stent 188 is placed in a artery 192.
  • the non-annealed meshes are plastically deformed using a balloon 196 brought into contact with these meshes in going through artery 194 and the kind of those that are used to deploy steel stents. These meshes thus distorted allow the restoration of the blood circulation in the artery 194.
  • the balloon can also be introduced via artery 192 in passing inside the stent itself and then fork at artery level 194.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Description

DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un procédé de traitement d'un objet en un matériau présentant une transformation martensitique, en particulier en un matériau à mémoire de forme.
L'invention s'applique à la fabrication de structures monolithiques (c'est-à-dire monoblocs), actives ou passives, en matériaux à mémoire de forme, et en particulier à la fabrication d'actionneurs (« actuators »), de connecteurs, de composants actifs pour fixation et de préhenseurs (« grippers »), monolithiques, de très petites dimensions, en matériaux à mémoire de forme.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Au sujet des matériaux à mémoire de forme on consultera les deux documents suivants_:
  • [1] Engineering Aspects of Shape Memory Alloys, T.W. Duerig et al., Ed. Butterworth-Heinemann, 1990
  • [2] Shape memory materials, Edited by K. Otsuka et C.M. Wayman, Cambride University Press, 1998, chapitre 10, pages 221 à 237. On consultera également le document suivant qui divulgue des applications particulières de ces matériaux :
  • [3] Demande de brevet français n° 9615013 du 6 décembre 1996, « Dispositif de préhension en matériau à mémoire de forme et procédé de réalisation », invention de Y. Bellouard, J.E. Bidaux et T. Sidler - voir aussi demande internationale n° PCT/EP97/06966, n° de publication internationale WO 98/24594.
    • On rappelle que les matériaux à mémoire de forme possèdent plusieurs phases solides en équilibre métastable. Le changement de phase d'une phase solide à une autre peut être induit sous contrainte (« superélasticité ») et/ou par changement de température (effet de mémoire de forme).
    Lorsque le changement de phase est induit thermiquement, il peut s'accompagner d'un changement de forme macroscopique. Ainsi un matériau à mémoire de forme apparemment déformé plastiquement dans sa phase de basse température, appelée « phase martensite », peut retrouver sa forme initiale par chauffage jusqu'à sa phase de haute température, appelée « phase austénite ».
    Les températures caractéristiques de début et de fin de la transformation austénite-martensite sont respectivement désignées par Ms et Mf. Les températures caractéristiques de début et de fin de la transformation martensite-austénite sont respectivement désignées par As et Af.
    Une attention particulière doit être portée au fait qu'il n'existe qu'une seule forme « mémorisée » dans un matériau à mémoire de forme, à savoir la forme austénitique : le phénomène n'est donc pas intrinsèquement réversible.
    L'obtention d'un effet réversible intrinsèque pour un tel matériau nécessite soit l'emploi d'une méthode de fabrication très particulière du matériau (par exemple la méthode connue sous le nom de « Melt Spinning ») soit l'usage d'un traitement thermo-mécanique appelé communément « procédé d'éducation » qui va en quelque sorte « mémoriser » une forme préférentielle en martensite.
    Une autre technique connue consiste à exploiter le fait que la caractéristique mécanique du matériau évolue avec le changement de phase. Ainsi, un assemblage mécanique comprenant d'une part un élément en un tel matériau et d'autre part un autre élément dont la caractéristique reste constante -aura deux points de fonctionnement stables correspondant aux zones de températures et de contraintes définissant les phases solides de ce matériau à mémoire de forme.
    Cependant, lorsque l'on veut réaliser un actionneur de très petites dimensions, il est très difficile de réaliser un tel assemblage. C'est pourquoi, une technique connue consiste à créer une structure monobloc qui est également appelée structure monolithique : l'actionneur est alors fabriqué dans un seul et même élément en matériau à mémoire de forme.
    A ce sujet, on consultera le document suivant :
  • [4] Y. Bellouard et al., « A concept for monolithic SMA microdevices », Journal de Physique IV, n°11, p.603-608 (1997).
    • La difficulté est alors de pouvoir obtenir un effet réversible et pour cela d'obtenir différentes propriétés mécaniques dans ce même élément. Pour ce faire, il est nécessaire de chauffer localement ce dernier pour que seule une partie de celui-ci puisse présenter un effet de mémoire de forme tandis que l'autre partie reste passive.
    Cependant, pour qu'il se produise un déplacement, il est impératif de réaliser mécaniquement une pré-déformation initiale de l'élément (sauf s'il y a un effet de mémoire de forme à double sens).
    EP-A-0 086 357 A décrit un procédé de fabrication d'un carter, selon lequel on fait passer le matériau de couches superficielles du carter d'un état ferritique à un état sensiblement martensitique.
    MESSER K ET AL: "STAND DES LASERSTRAHLHAERTENS" HAERTEREI TECHNISCHE MITTEILUNGEN, DE, CARL HANSER VERLAG, MUNCHEN, vol. 52, no. 2, 1 mars 1997 (1997-03-01), pages 74-82 décrit le durcissement par faisceau laser d'alliages a base de fer.
    MIGLIORE LR: "HEAT TREATING WITH LASERS" ADVANCED MATERIALS & PROCESSES, US, AMERICA SOCIETY FOR METALS, METALS PARK, OHIO, vol. 154, no. 2, 1 août 1998 (1998-08-01), pages H25-H29 décrit le traitement par laser d'aciers.
    FR-A-2 393 075 décrit le recuit d'une pièce en metal non ferreux au moyen d'un laser.
    CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 126, no. 24, 16 juin 1997 (1997-06-16) Columbus, Ohio, US; abstract no. 319898, VILLERMAUX, F. ET AL: "Corrosion kinetics of laser treated NiTi shape memory alloy biomaterials" & MATER. RES.SOC. SYMP. PROC. (1997), 459 (MATERIALS FOR SMART SYSTEMS II), 477-482, 1997 décrit le traitement par laser de matériaux en alliages à mémoire de forme.
    WO-A-89 10421 décrit des traitements thermiques de matériaux en alliages à mémoire de forme.
    EXPOSÉ DE L'INVENTION
    La présente invention a pour but de résoudre le problème du changement local (c'est-à-dire en au moins une zone prédéfinie) de la microstructure d'un objet en matériau apte à presenter un effet de mémoire de forme.
    Par « changement local de la microstructure » d'un tel objet, on entend :
    • la cristallisation locale de l'objet lorsque le matériau est amorphe
    • ou la recristallisation locale de l'objet lorsque le matériau est écroui
    • ou la cristallisation secondaire locale de l'objet lorsque le matériau est déjà cristallisé (par exemple pour induire localement un changement de température de transformation)
    • ou la formation contrôlée de précipités ou encore l'annihilation de défauts cristallins, localement, dans l'objet (en vue de changer localement les propriétés mécaniques de celui-ci).
    De façon précise, la présente invention est définie à la revendication 1.
    Ce faisceau laser sert donc à recuire localement cet objet en portant ce dernier à une température T très supérieure à la température Af du matériau à mémoire de forme dont est fait l'objet.
    Cependant, il convient de noter que la température et le temps de recuit sont tels qu'une amorphisation du matériau ne puisse être obtenue.
    Il convient aussi de noter que le matériau pourrait même avoir été recuit dans un four avant de mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention.
    Certes il est connu, par les documents EP0360455A et EP0310294A (Catheter Research Inc.), d'irradier une zone d'un élément en alliage à mémoire de forme au moyen d'un faisceau laser. On y divulgue l'emploi d'un laser pour modifier et altérer la structure cristalline de façon à ce que la transformation martensitique ne puisse plus se produire. La notion d'altération est importante dans le sens où dans le cas de ces documents, le laser est utilisé pour « détruire » et non pour « construire » un réseau cristallin. Cela veut dire que l'élément est préalablement recuit puis localement « amorphisé » pour empêcher la migration d'ions contaminants tels que les ions argent dans la matrice de NiTi de l'élément. Il s'agit donc d'un procédé a but contraire au but du procédé objet de la présente invention. En effet, le recuit local par laser a pour but de cristalliser ou recristalliser localement un matériau présentant une transformation martensitique (en particulier un matériau à mémoire de forme) et non pas de l'amorphiser. L'amorphisation par chauffage peut être obtenue lorsque l'élévation de température est très élevée, c'est-à-dire proche de la température de fusion, et que le refroidissement se fait de façon extrêmement rapide.
    Le procédé de la présente invention a de nombreux avantages :
    • Ce procédé peut être mis en oeuvre avec un dispositif peu coûteux et permet de réaliser des recuits de structures en matériaux à mémoire de forme de façon simple, sans avoir recours à un four (la durée du traitement selon l'invention étant beaucoup plus courte que celle d'un recuit effectué au moyen d'un four). De plus, un tel procédé est facilement implantable dans une chaíne de production.
    • Ce procédé permet de recuire de petites zones prédéfinies dans des structures complexes, de façon très précise.
    • Ce procédé est compatible avec une grande liberté de conception des structures avec lesquelles on veut le mettre en oeuvre (alors qu'un recuit local au moyen d'un courant électrique nécessiterait un chemin de courant bien défini et dimensionné).
    • Avec ce procédé, l'élévation de température se fait très rapidement et le refroidissement ne dépend que de la taille de l'objet à recuire. Ceci permet d'obtenir des qualités de recuit qui sont difficiles à obtenir avec un four. A titre d'exemple, une trempe en fin de recuit n'est plus nécessaire avec l'invention.
    • Ce procédé est très bien adapté à la production de systèmes micro-électro-mécaniques (« micro-electro-mechanical systems ») ou MEMS, peut être intégré dans un procédé de fabrication de micro-systèmes et permet une production rapide de ces derniers.
    • Ce procédé est le seul qui permette de réaliser des actionneurs réversibles, de très petites dimensions, sans avoir recours à une mise sous contrainte par une pré-déformation mécanique effectuée par un opérateur. L'invention permet d'introduire cette pré-déformation lors du recuit.
    • Les applications de l'invention sont nombreuses et se situent notamment dans les microtechniques (MEMS) : elle permet par exemple de fabriquer des micro-commutateurs pour fibres optiques, des modulateurs, des préhenseurs, des fixations actives, des axes de translation et des axes de rotations, monolithiques.
    Selon un premier mode de mise en oeuvre particulier du procédé objet de l'invention, on utilise en outre ladite irradiation de la zone pour provoquer une déformation permanente de cette zone permettant une mise sous contrainte de l'objet. Dans ce cas, le laser sert donc à pré-déformer l'objet par recuit.
    Selon un deuxième mode de mise en oeuvre particulier, avant et pendant, ou après, l'irradiation de la zone, l'objet est mis sous contrainte par déformation dudit objet. On fait donc, dans ce cas, une pré-déformation mécanique initiale de l'objet, contrairement au cas précédent.
    La partie non irradiée de l'objet peut être d'un seul tenant ou, au contraire, cette partie non irradiée peut comprendre au moins deux zones qui sont séparées par la zone irradiée.
    Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'objet est un élément mince et l'on irradie, au moyen dudit faisceau laser, des zones de cet élément qui sont réparties sur ledit élément en vue de rigidifier ce dernier.
    Dans la présente invention, on peut faire varier l'énergie transmise au matériau par le laser en fonction de la position du faisceau laser sur l'objet.
    Pour ce faire, on peut par exemple faire varier, en fonction de cette position, la puissance du laser, la durée du tir laser, la séquence de tirs successifs, ou faire varier la vitesse de balayage de la zone par le faisceau laser.
    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 est une vue schématique d'un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention,
    • la figure 2 est une vue schématique d'un objet dont la partie non recuite n'est pas d'un seul tenant,
    • la figure 3 est une vue schématique d'un objet dont la partie non recuite est d'un seul tenant,
    • la figure 4 est une vue schématique d'une lame rigidifiée par un procédé conforme à l'invention,
    • la figure 5 est une vue schématique d'un étage de translation suivant un axe, dont la fabrication utilise le procédé objet de l'invention,
    • la figure 6 est une vue schématique d'un préhenseur dont la fabrication utilise le procédé objet de l'invention,
    • la figure 7 est une vue schématique d'un commutateur optique dont la fabrication utilise le procédé objet de l'invention,
    • la figure 8 est une vue schématique d'un actionneur dont la fabrication utilise le procédé objet de l'invention,
    • la figure 9A est une vue de dessus schématique d'un autre actionneur dont la fabrication utilise un recuit conformément au procédé objet de l'invention tandis que la figure 9B est une vue de profil de cet autre actionneur après ce recuit,
    • la figure 10 est une vue schématique d'une table de translation qui est munie d'éléments de guidage, avec des articulations, et dont la fabrication utilise le procédé objet de l'invention, et
    • les figures 11 à 25 illustrent schématiquement d'autres applications de procédé objet de la présente invention.
    EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
    La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif permettant la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention.
    Conformément à ce procédé, on irradie une ou plusieurs zones telles que la zone A d'un objet 2 en un matériau présentant une transformation martensitique, par exemple un matériau à mémoire de forme, par un faisceau laser 4. Ce faisceau 4 est apte à porter la zone A à une température T suffisante pour la cristallisation, la recristallisation, ou la cristallisation secondaire de cette zone, ou la formation contrôlée de précipités ou l'annihilation de défauts cristallins dans cette zone. En outre, comme on l'a vu, la température et le temps de chauffage sont tels que l'amorphisation du matériau ne se produise pas.
    A titre purement indicatif et nullement limitatif, le matériau à mémoire de forme constitutif de l'objet 2 est un alliage NiTi pour lequel une température T de l'ordre de 500°C convient.
    Cependant d'autres matériaux à mémoire de forme tels que CuZnAl ou NiTiCu sont utilisables dans l'invention.
    On peut également utiliser, dans cette dernière, les matériaux décrits dans le document [1], chapitre 1, pages 3 à 20, rédigé par C.M. Wayman et intitulé : « Introduction to martensite and shape memory ».
    Le dispositif de la figure 1 comprend un laser 6, par exemple une diode laser du genre de celles qui sont commercialisées par la société Siemens sous la référence S/N 150001B et dont la longueur d'onde vaut 810,5 nm.
    L'objet 2 est monté sur un système de positionnement à trois degrés de liberté qui est symbolisé par les axes X, Y et Z perpendiculaires les uns aux autres et qui permet de placer l'objet 2 dans le faisceau laser 4 émis par la diode 6.
    Ce faisceau laser est envoyé sur la zone A par l'intermédiaire, successivement, d'une lentille de collimation 8, d'un miroir semi-transparent 10, d'un diaphragme 12 et d'une lentille 14 de focalisation du faisceau sur l'objet.
    Comme on le voit sur la figure 1, une caméra 16, par exemple une caméra CCD, est prévue pour observer la zone irradiée A par l'intermédiaire, successivement, de la lentille 14, du diaphragme 12, du miroir semi-transparent 10 et d'une optique 18.
    Cette caméra permet de régler la position de l'objet dans le faisceau laser 4.
    L'alimentation en courant électrique de la diode laser comprend un générateur de signaux arbitraires (non représenté) permettant d'obtenir des impulsions-laser de puissance et de durée déterminées.
    L'intérêt d'avoir dans un même matériau à mémoire de forme une ou plusieurs zones dans l'état cristallin et une ou plusieurs zones dans l'état amorphe ou écroui est de pouvoir obtenir deux ou plusieurs comportements mécaniques différents (par exemple effet de mémoire de forme, superélasticité, différentes températures de transformation) dans ce même matériau. On peut ainsi fabriquer un actionneur dont la partie active est la zone recuite par laser, les zones non recuites jouant un autre rôle actif (mouvement à température différente) ou passif (par exemple un rôle de guide ou de ressort de rappel) dans cet actionneur.
    La figure 2 est une vue schématique d'une lame mince 20 en un matériau à mémoire de forme non recuit, par exemple amorphe.
    Une zone 22 de forme circulaire de cette lame mince a subi un recuit par faisceau laser conformément à l'invention.
    On voit sur la figure 2 des zones 24 et 26 qui n'ont pas subi ce recuit. La zone 24 est entourée par la zone 22 et la zone 26 entoure cette zone 22.
    Grâce à la forme de la zone recuite 22, ces zones 24 et 26 sont mises sous contrainte, d'où un effet de mémoire de forme réversible et la possibilité d'obtenir un actionneur réversible.
    Dans l'exemple de la figure 2, la zone non recuite par laser n'est pas d'un seul tenant : elle est formée des zones 24 et 26 que sépare la zone 22.
    Au contraire, dans l'exemple de la figure 3, on voit encore une lame mince 20 en un matériau à mémoire de forme non recuit localement, par exemple amorphe, dont une zone sensiblement rectiligne 28 a subi un recuit par laser conformément à l'invention, cette zone 28 s'étendant à partir d'un bord de la lame 20 vers le centre de celle-ci. De ce fait, la zone 30 non soumise au recuit par laser est d'un seul tenant.
    Il se produit encore une mise sous contrainte de cette zone 30 d'où un effet de mémoire de forme réversible.
    Lors de la mise en oeuvre de l'invention, il est possible de faire varier la température de recuit en faisant varier la puissance du faisceau laser ou, plus généralement, l'énergie transmise à l'objet par le laser (par variation de l'intensité du courant d'alimentation de la diode 6 dans l'exemple de la figure 1) au cours du recuit, en fonction de la position du spot laser sur l'objet à traiter.
    Il est connu que les températures de transformation évoluent avec les paramètres (temps, température) du recuit.
    On peut par exemple balayer la zone à recuire dans le but de faire varier localement les températures caractéristiques du matériau à mémoire de forme dont est fait l'objet, c'est-à-dire les paramètres Ms, Mf, As et Af de ce matériau.
    Cela présente l'intérêt d'étendre la zone de transition martensite-austénite de ce matériau.
    Il convient de noter que le matériau à mémoire de forme recuit conformément à l'invention peut devenir super-élastique dans la zone recuite.
    Le procédé objet de l'invention est donc aussi utilisable lorsque l'on veut rendre localement super-élastique un matériau à mémoire de forme.
    La figure 4 illustre schématiquement une autre application de l'invention à la rigidification d'une lame mince 20 en matériau à mémoire de forme.
    On réalise le recuit par laser en des points 32 de la lame 20, ces points étant répartis de manière sensiblement uniforme à la surface de cette lame.
    Des contraintes sont ainsi localement créées dans la lame 20 autour des points d'impact 32 du laser. Cela permet de rigidifier la lame, en particulier en flexion.
    Les figures 5, 6, 7, 8 et 9A, 9B illustrent schématiquement divers dispositifs qui sont susceptibles d'avoir de très petites dimensions et dont la fabrication utilise un procédé conforme à l'invention.
    A titre purement indicatif et nullement limitatif, ces dispositifs sont réalisables avec des dimensions inférieures à 500 µm et des épaisseurs de l'ordre de 1 µm à 200 µm de sorte que l'on peut alors les considérer comme des micro-dispositifs.
    Dans le cas de chacune des figures 5 et 6, un opérateur doit déformer le dispositif de manière à mettre ce dernier sous contrainte après avoir recuit une partie de ce dispositif conformément à l'invention.
    Cependant, dans le cas de la figure 5, la déformation par un opérateur peut aussi avoir lieu avant (et pendant) le recuit.
    Dans ce cas, on fixe d'abord le dispositif sur un support par l'intermédiaire de ses plots ; la partie centrale mobile est déplacée par l'opérateur puis maintenue sous contrainte et le recuit des ressorts comprimés du fait de cette contrainte est effectué. Ensuite le dispositif revient à une position d'équilibre.
    Dans le cas d'une déformation effectuée après le recuit (cas de l'exemple considéré plus loin), le dispositif est libre, une partie (les deux ressorts de gauche sur la figure 5) est recuite ; ensuite le dispositif est mis sous contrainte et fixé.
    Au contraire, dans le cas de chacun des dispositifs des figures 7, 8 et 9A, 9B, on peut exploiter la déformation permanente, induite par le recuit, de la zone qui subit ce recuit : ce dernier permet alors la mise sous contrainte du dispositif.
    On précise qu'il se produit toujours une déformation de l'objet lors du recuit par laser. Cette déformation est petite par rapport à une déformation que peut induire un opérateur.
    On exploitera donc cette déformation a priori dans les dispositifs qui l'amplifient (cas des exemples des figures 7 et 9A, 9B) ou dans le cas de très faibles mouvements (exemple de la figure 8).
    Cette déformation peut être une contraction ou une dilatation permanente, en fonction des paramètres du tir laser.
    De plus, dans le cas de chacune des figures 5 à 8, il s'agit d'un dispositif monolithique plan dont une partie est apte à subir un mouvement réversible dans le plan du dispositif.
    Au contraire, le dispositif des figures 9A et 9B est un dispositif monolithique comprenant une première partie qui est plane et une deuxième partie qui est apte à subir un mouvement réversible hors du plan de la première partie.
    En outre, dans le cas de chacun des dispositifs des figures 7 et 9A, 9B, l'élément servant à la précontrainte de ce dispositif est également l'élément actif du dispositif tandis que, dans le cas du dispositif de la figure 8, l'élément servant à précontraindre le dispositif est différent de l'élément actif de ce dispositif.
    Le dispositif de la figure 5 est un étage de translation suivant un axe X.
    Ce dispositif est découpé par laser à partir d'une lame mince en alliage à mémoire de forme.
    On voit que ce dispositif comprend une partie mobile centrale 34, deux ressorts 36 fixés, d'un côté, à celle-ci et, de l'autre côté, à deux-plots 38, deux autres ressorts 40 fixés, d'un côté, à la partie mobile et, de l'autre côté, à deux autres plots 42.
    Les deux ressorts 36, situés à gauche de la figure, sont chauffés jusqu'à leur température de recuit par un faisceau laser conformément à l'invention.
    Les deux ressorts 40, situés à droite de la figure, restent sensiblement à la température ambiante (environ 20°C).
    Après refroidissement de la totalité du dispositif jusqu'à la température ambiante; les quatre ressorts sont précontraints suivant l'axe X (axe de translation) et le dispositif est fixé par l'intermédiaire des quatre plots sur un substrat plan 44.
    Le principe d'actionnement de ce dispositif est le suivant : les ressorts 36 sont chauffés au-dessus de la température de transformation As qui est de l'ordre de 60°C pour un alliage de NiTi ou de NiTiCu.
    Le chauffage peut être réalisé par exemple par un courant électrique que l'on fait circuler dans ces deux ressorts.
    Ces derniers se transforment en austénite, retrouvent ainsi leur forme initiale et tirent la partie mobile vers la gauche.
    Lors du refroidissement, ces deux ressorts 36 retournent à leur état martensitique et la partie mobile est tirée vers la droite du fait de l'élasticité des ressorts 40 qui n'ont pas été recuits et qui constituent des ressorts de rappel pour le dispositif.
    On a déjà expliqué plus haut un autre mode opératoire possible (déformation avant - et pendant - le recuit).
    Le dispositif dont la figure 6 est une vue de dessus schématique est un micro-préhenseur qui est découpé par laser à partir d'une lame mince en matériau à mémoire de forme.
    Ce dispositif comprend une partie fixe 46, comportant deux zones de fixation 48, et une partie d'actionnement 50 destinée à former un ressort de rappel.
    Une extrémité de cette partie d'actionnement est reliée à la partie fixe 46 par l'intermédiaire d'une partie semi-circulaire 52, destinée à être recuite par laser conformément à l'invention.
    L'autre extrémité 54 de la partie d'actionnement et une zone 56 de la partie fixe, qui est située en regard de cette autre extrémité 54, constituent les mâchoires du dispositif.
    Pour le recuit local de la zone 52 un faisceau laser est envoyé sur cette dernière.
    Après retour à la température ambiante, le bras du préhenseur (c'est-à-dire la partie 50 de celui-ci) est alors déformé en dehors de son domaine élastique afin de définir la position ouverte de ce préhenseur.
    Ce dispositif reste alors ouvert et a une certaine élasticité.
    Si l'on veut prendre un objet avec le préhenseur, on chauffe la totalité de celui-ci par exemple au moyen d'un élément Peltier. Le préhenseur se ferme du fait de la force engendrée par la transformation de phase dans la partie recuite.
    Lors du refroidissement, lorsque la partie d'actionnement est revenue à l'état martensitique, le ressort de rappel est capable de tirer le bras dans sa position ouverte.
    Le dispositif de la figure 7 est un commutateur optique qui est découpé, par exemple par laser, à partir d'une lame mince en matériau à mémoire de forme amorphe.
    Il comprend un bras 58 destiné à se déplacer pour que l'une de ses deux extrémités puisse interrompre ou, au contraire, laisser passer un faisceau lumineux issu d'une fibre optique 60.
    Dans l'autre extrémité de ce bras, se trouve un centre virtuel de rotation 62.
    On voit aussi une partie fixe 64 du dispositif, en forme de C, qui est reliée à un côté de l'extrémité du bras 58 où se trouve le centre virtuel de rotation par l'intermédiaire d'un élément 66 formant un ressort et à l'autre côté de cette extrémité par l'intermédiaire d'un autre élément 68 destiné à être recuit par laser conformément à l'invention.
    On voit aussi deux éléments de guidage 70 sensiblement rectilignes qui relient aussi la partie fixe 64 à cette extrémité du bras où se trouve le centre virtuel de rotation de telle façon que des prolongements virtuels de ces deux éléments 70 se coupent en ce centre virtuel de rotation.
    On précise que l'élément formant un ressort 66 et l'élément 68 destiné à être recuit par laser se trouvent de part et d'autre d'une ligne L qui passe par le centre virtuel de rotation et qui est sensiblement perpendiculaire au bras 58.
    Supposons que l'élément 68 se soit allongé au cours de son recuit.
    La forme austénite de cet élément 68 est ainsi une forme allongée.
    A température ambiante, l'élément 68 étant dans son état martensitique, le ressort 66 a tendance à comprimer l'élément 68. Le bras 58 retrouve (à peu près) sa position initiale.
    Lors du chauffage de l'élément 68, cet élément 68 passe en phase austénite, s'allonge et fait tourner le bras 58 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (vers le haut dans l'exemple de la figure 7).
    La forme des éléments 66 et 68 peut être adaptée selon les caractéristiques souhaitées.
    On précise que les deux éléments 70 sont des moyens de guidage facultatifs.
    Le dispositif de la figure 8 est formé à partir d'une lame mince en matériau à mémoire de forme amorphe.
    Il s'agit d'un actionneur comprenant une partie fixe 72 ayant sensiblement la forme d'un cadre rectangulaire dont deux côtés 74 ne sont pas recuits par laser tandis que les deux autres côtés 76 sont recuits par laser conformément à l'invention.
    De plus, ce dispositif comprend une partie mobile 78 comprise entre les deux côtés 76 et cette partie mobile est reliée aux deux côtés non recuits 74 respectivement par un élément 80 également recuit par laser conformément à l'invention et par un autre élément 82 non recuit formant un ressort de rappel.
    La partie mobile est destinée à se déplacer en translation de façon sensiblement parallèle aux deux côtés recuits 76.
    Lors du recuit de l'élément 80 celui-ci se dilate très faiblement.
    Lors du recuit des deux côtés 76 (par un faisceau laser pour recuire ces côtés dans les mêmes conditions) ces deux côtés se dilatent plus que l'élément 80 et mettent le dispositif sous contrainte en traction.
    Si l'on chauffe cet élément 80 (sans bien entendu recuire ce dernier à nouveau) il se contracte et tire la partie mobile 78.
    Lorsque le dispositif retourne à la température ambiante l'élément formant un ressort 82 tire la partie mobile 78.
    Le dispositif représenté en vue de dessus sur la figure 9A est découpé à partir d'une lame mince en matériau à mémoire de forme amorphe.
    Ce dispositif comprend un bras 84 dont une extrémité est prolongée par deux barres 86 respectivement fixées à deux plots 88.
    Une barre 90 est comprise entre ces deux barres 86 et l'une de ses extrémités est également fixée à cette extrémité du bras 84.
    L'autre extrémité de la barre 80 est fixée à un plot 92.
    Le dispositif ainsi obtenu est fixé sur un support plan (non représenté) par l'intermédiaire des plots 88 et 92.
    La barre centrale 90 est alors recuite par laser conformément à l'invention.
    La déformation, qui peut être une contraction ou une dilatation suivant les paramètres du tir laser, comme on l'a vu plus haut, et qui est induite lors du recuit, provoque un déplacement du bras 84 hors du plan du support comme le montre la figure 9B qui est une vue schématique de profil du dispositif après le recuit laser.
    On voit sur cette figure 9B que le dispositif est fixé à son support 94 de façon que le bras 84 se trouve en dehors de ce support.
    Dans l'exemple de la figure 9B on a supposé que le bras recuit par laser s'est allongé.
    Les barres non recuites 86 forment des ressorts de rappel qui ont été mis sous contrainte lors du recuit.
    Si l'on chauffe l'ensemble du dispositif ou seulement la barre recuite (par exemple par un élément Peltier ou par effet Joule ou encore par un faisceau laser de très faible puissance) de façon à obtenir la transformation martensitique de la barre recuite 90, celle-ci se déforme, ce qui fait bouger l'ensemble du bras 84.
    Le dispositif des figures 9A et 9B peut être utilisé en tant que commutateur optique ou plus généralement comme un actionneur.
    En combinant deux ou trois dispositifs de ce genre on peut même former un préhenseur, les deux ou trois bras mobiles de ce dernier servant alors à saisir un objet.
    La présente invention a d'autres applications :
    L'objet traité conformément à l'invention peut être une structure monolithique comprenant des zones particulières, par exemple des articulations, et l'on irradie alors les zones particulières par le faisceau laser pour rendre ces zones superélastiques.
    Dans un autre exemple, l'objet est un système monobloc que l'on rend multifonctionnel par l'irradiation, au moyen du faisceau laser, de diverses zones de ce système, en transmettant, à ces zones, au moyen du laser, des énergies différentes, les zones étant par exemple destinées à constituer divers actionneurs agissant à des températures-différentes.
    Dans encore un autre exemple, l'objet est une structure monolithique comprenant des zones que l'on irradie par le faisceau laser à des énergies différentes pour obtenir un effet de mémoire de forme dans certaines des zones, par exemple en vue de constituer des actionneurs à partir de celles-ci, et pour rendre les autres zones superélastiques, par exemple en vue de constituer des articulations de guidage avec ces autres zones.
    Ceci est schématiquement illustré par la figure 10.
    Le système monobloc en matériau à mémoire de forme représenté sur cette figure 10 comprend un dispositif de translation 96 que l'on peut comparer au dispositif de la figure 5 et qui comprend une table mobile 98 reliée à deux plots de fixation 100 par l'intermédiaire de deux ressorts 102.
    Les plots sont destinés à être fixés à un support (non représenté).
    Le système comprend en outre un autre dispositif 104 destiné à être fixé au support par ses deux extrémités 106.
    Cet autre dispositif 104 comprend-une barre stabilisatrice mobile 108 et des éléments 110 destinés à constituer des articulations.
    Comme on le voit sur la figure 10, la barre 108 est rendue solidaire des extrémités fixes 106 par l'intermédiaire de certains des éléments 110 et de la table mobile 98 par l'intermédiaire des autres éléments 110.
    On recuit par un faisceau laser, conformément à l'invention, les éléments 110 pour qu'ils constituent des éléments flexibles superélastiques.
    On recuit aussi par un faisceau laser, conformément à l'invention, l'un des deux ressorts 102, par exemple celui de gauche, pour qu'il présente un effet de mémoire de forme.
    L'autre ressort, qui n'est pas recuit par le faisceau laser, constitue un ressort de rappel.
    A titre purement indicatif et nullement limitatif, des matériaux à mémoire de forme utilisables dans l'invention sont les suivants :
       AgCd, AuCd, CuZn, CuZnX (où X=Si, Sn, Al ou Ga), CuAlNi, CuSn, CuAuZn, NiAl, TiNi, TiNiX (où X=HF, Cu, Nb, Pd, Co), TiPdNi, InTl, InCd et MnCd.
    La présente invention s'applique aussi aux objets en matériaux à mémoire de forme « magnétique ». Ce sont des matériaux dont la transformation martensitique est susceptible d'être induite par un champ magnétique. C'est par exemple le cas des alliages de Ni2MnGa. Au sujet de tels matériaux on consultera par exemple :
  • R.D. James, M. Wuttig, « Magnetostriction of Martensite », Philosophical Magazine A, 1998, vol.77, n°5, p.1273 à 1299.
    • L'invention peut s'appliquer à n'importe quel type de mise en forme de matériaux. Ainsi, elle s'applique en particulier à des fils, des lames, des tubes, des ressorts, des méplats en alliages à mémoire de forme.
    Les figures 11 à 25 illustrent schématiquement diverses applications particulières de l'invention.
    La figure 11 est une vue de dessus en coupe schématique et partielle d'un bracelet, par exemple un bracelet de montre, comprenant des maillons en série tels que les maillons 112, 113 et 114. Ce bracelet de montre comprend en outre des attaches (« clips ») telles que les attaches 115 et 116, chaque attache étant destinée à rendre deux maillons adjacents solidaires l'un de l'autre. Par exemple l'attache 115 est destinée à rendre les maillons 112 et 113 solidaires l'un de l'autre et l'attache 116 est destinée à rendre les maillons 113 et 114 solidaires l'un de l'autre. Chaque attache, qui se trouve à l'intérieur de l'un des maillons, est en matériau à mémoire de forme et comprend, dans l'exemple représenté, une partie périphérique circulaire 117a munie de deux tétons 117b diamétralement opposés, destinés à rendre solidaires les deux maillons correspondants, et une zone centrale 117c ondulée qui s'étend sensiblement suivant le diamètre correspondant aux tétons. La partie périphérique 117a est munie de deux prolongements 117d diamétralement opposés, à 90° des tétons 117b. Comme on le voit sur la figure 11, ces prolongements sont pourvus de trous allongés respectivement traversés par deux goupilles 117e permettant de rendre solidaire l'attache considérée de l'un des deux maillons correspondants et aussi d'assurer le guidage de l'attache. Chaque zone centrale est recuite conformément à l'invention.
    La conception de ce bracelet permet de retirer ou d'ajouter facilement un ou plusieurs maillons. Pour retirer un maillon, il suffit de retirer deux attaches adjacentes, ce qui permet de retirer le maillon correspondant ; on rétablit ensuite la continuité du bracelet au moyen de l'une des deux attaches. Pour ajouter un maillon, on retire une attache associée à un maillon déjà présent, on ajoute le maillon supplémentaire, on remet l'attache pour rendre le maillon supplémentaire solidaire du maillon déjà présent et on rétablit la continuité du bracelet au moyen d'une attache supplémentaire.
    Pour ajouter ou retirer une attache, on la chauffe ou l'on chauffe localement le maillon correspondant. La zone recuite 117c de l'attache sert alors d'actionneur pour déformer la structure élastique constituée par la zone non recuite, c'est-à-dire le reste 117a, 117b, 117d de l'attache. En se déformant, cette structure élastique peut être insérée dans un maillon (voir attache 116 de la figure 11) ou retirée de celui-ci.
    La figure 12 est un exemple de fixation en matériau à mémoire de forme à recuit local, obtenue par pliage d'une tôle d'épaisseur uniforme. Le recuit local par un procédé conforme à l'invention peut être utilisé pour ne rendre active ou superélastique que la partie formant ressort. Ainsi, sur la figure 12, les zones non-recuites seront plus rigides que la zone recuite, ce qui permet d'assurer un bon serrage. Cette fixation peut par exemple être utilisée pour fixer un empilement de petits éléments 123 comme par exemple des céramiques piézo-résistives.
    Sur cette figure 12, l'empilement a la référence 124, la fixation a la référence 126, les zones non recuites de cette fixation ont la référence 127 et la zone recuite a la référence 128. L'immobilisation de l'empilement par la fixation est induit thermiquement.
    De plus, les propriétés de superélasticité dans le cas d'un matériau à mémoire de forme peuvent également être mises à profit pour avoir une force quasi-indépendante des tolérances des éléments de l'empilement.
    La figure 13 représente un ressort de crantage utilisé couramment en horlogerie. L'élasticité est donnée par la zone recuite localement par un procédé conforme à l'invention. Grâce aux propriétés de la superélasticité (effet de saturation de la force), on peut avoir un ressort de crantage avec une force de maintien peu dépendante des tolérances de l'objet à maintenir.
    Sur cette figure 13 la référence 130 représente une pièce telle que par exemple une couronne de montre qui est mobile en translation suivant la flèche 132, le ressort de crantage, en matériau à mémoire de forme, a la référence 134, la zone recuite de ce ressort (zone centrale) a la référence 136, les zones non recuites de ce ressort (zones d'extrémité) ont la référence 138. Dans le cas de la figure 13 la superélasticité de la zone 136 est induite thermiquement. On notera sur la figure 13 le support 139 auquel est fixée l'une des deux zones 138, l'autre zone 138 étant destinée à appuyer sur la couronne 130.
    La figure 14 montre la courbe des variations de la force F exercée par le ressort 134 sur la couronne 130 en fonction du déplacement δ de ce ressort. Cette courbe traduit le comportement mécanique de la zone recuite 136. On voit que F varie peu sur un large domaine Δ de déplacements δ.
    La figure 15 représente un fil 140 en matériau à mémoire de forme dont seulement une partie d'extrémité 142 est recuite par un procédé conforme à l'invention. Ce fil peut être utilisé comme fil guide en chirurgie mini-invasive pour guider un catheter. Seule l'extrémité est superélastique, ce qui permet de pouvoir suivre les courbes des artères et veines du corps humain sans endommager les tissus. La partie 144 rigide permet, quant à elle, d'assurer une bonne rigidité en torsion, évitant ainsi l'effet de « coup de fouet ».
    La superélasticité de la partie 142 est induite mécaniquement.
    Initialement le fil 140 se trouve dans un catheter 146. On pousse alors hors de ce catheter l'extrémité 142 (vers la droite de la figure 15) et cette extrémité se courbe du fait de sa superélasticité.
    La figure 16 représente un exemple de pince à biopsie 148 utilisable en chirurgie mini-invasive pour prélever des échantillons de tissus dans le corps humain. Cette pince en matériau à mémoire de forme forme un lasso dont seule la boucle 150 est recuite par un procédé conforme à l'invention. Cette boucle 150 peut être fermée par exemple par une soudure 152. La partie non recuite 154, plus rigide, permet d'avoir une bonne rigidité en torsion et flexion.
    La superélasticité de la boucle 150 est induite mécaniquement : initialement la pince est dans un cathéter 156. On pousse alors hors de ce cathéter l'extrémité correspondant à la boucle (vers la droite de la figure 15) et cette extrémité prend cette forme de boucle du fait de sa superélasticité.
    La figure 17 représente un exemple d'endocalibreur ou stent 158 en matériau à mémoire de forme. Le recuit local par un procédé conforme à l'invention permet dans le cas des endocalibreurs ou stents, de créer des zones plus ou moins rigides indépendamment du type de maillages. Ainsi, les zones non-recuites n'auront pas la même expansion à la sortie du cathéter que les zones recuites. Par exemple, un stent en forme de cône peut être réalisé en effectuant un recuit progressif sur le maillage du stent. Sur la figure 17 l'extrémité 160 du stent est non-recuite. Le reste du stent est recuit progressivement, c'est-à-dire que l'on fait varier la température de recuit pour obtenir une contrainte de début de transformation superélastique variable, jusqu'à l'autre extrémité 162. Dans le cas de la figure 17 la superélasticité est induite mécaniquement : initialement le stent 158 est dans un cathéter (non représenté). On pousse alors le stent hors de ce cathéter et ce stent prend sa forme de cône comme on le voit sur la figure 17.
    Les figures 18 à 21 montrent d'autres exemples de stents en matériau à mémoire de forme, obéissant au même principe que celui de la figure 17. Dans le cas de -la figure 18, il s'agit d'un stent 164 capable de prendre une forme allongée à deux diamètres. D'autres géométries d'enveloppe sont possible pour un stent : dans le cas de la figure 19 le stent 166 prend une forme a deux extrémités de plus grand diamètre que le reste- du stent. Dans le cas de la figure 20, le stent 168 prend une forme évasée. Dans le cas de la figure 21, le stent 170 prend une forme renflée en son centre.
    La figure 22 est une vue schématique d'un système d'amortisseur en matériau à mémoire de forme et comprenant deux parties 172 et 174 reliées par deux éléments 176 et 178 ondulés et sensiblement parallèles. L'élément 176 est non recuit alors que l'élément 178 est recuit par un procédé conforme à l'invention. On sait que les alliages à mémoire de forme présentent la propriété d'avoir un taux d'amortissement très élevé en martensite (ceci étant dû aux frottements internes dans la matière). Avec le recuit local, on peut réaliser un ressort avec amortisseur intégré. Ainsi l'élément non recuit 176 se comporte comme un ressort normal tandis que l'élément recuit 178 est capable de jouer le rôle d'amortisseur.
    La figure 23 est une vue schématique d'un bracelet de montre monolithique déplié 180 en matériau à mémoire de forme. Seules les parties d'extrémité 182 et 184 du bracelet, devant être fixées au boítier de la montre (non représenté) ne sont pas recuites.-La partie centrale 186 du bracelet, partie comprise entre les parties 182 et 184 est donc recuite par un procédé conforme à l'invention et son recuit peut être progressif suivant la rigidité souhaitée. Divers éléments décoratifs (non représentés), par exemple des plaques de céramique, peuvent être ajoutés à la structure ainsi obtenue. Un tel bracelet peut être fait sur mesure.
    La figure 24 est une vue schématique et partielle d'un stent 188 en matériau à mémoire de forme. La totalité du maillage du stent est recuite par un procédé conforme à l'invention, sauf un nombre limité N de mailles avec 1≤N≤10 (zone référencée 190 sur la figure 24).
    La figure 25 illustre schématiquement une application du stent de la figure 24. Ce stent 188 est placé dans une artière 192. On voit une autre artère 194 qui communique avec l'artère 192 mais se trouve bouchée par le maillage du stent 188. Pour remédier à cet inconvénient les mailles non recuites sont déformées plastiquement à l'aide d'un ballon chirurgical 196 amené au contact de ces mailles en passant par l'artère 194 et du genre de ceux qui sont utilisés pour déployer des stents en acier. Ces mailles ainsi déformées permettent le rétablissement de la circulation sanguine dans l'artère 194.
    Grâce à un fil-guide préalablement inséré dans l'artère 192 et bifurcant dans l'artère 194, le ballon peut aussi être introduit via l'artère 192 en passant ar l'intérieur du stent lui-même puis en bifucant au niveau de l'artère 194.

    Claims (7)

    1. Procédé de traitement d'un objet (2, 20) en un matériau apte à présenter un effet de mémoire de forme et étant à l'état amorphe ou écroui avant traitement, l'objet n'ayant à ce stade pas d'effet mémoire, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on irradie une partie de cet objet dans une ou plusieurs zones prédéfinies (A; 36; 52; 68; 76, 80; 90) par un faisceau laser (4) apte à chauffer suffisamment cette zone, à une température inférieure à la température de fusion du matériau, pour provoquer dans ladite zone, un changement de la microstructure choisi parmi une cristallisation, une recristallisation, une cristallisation secondaire, une formation contrôlée de précipités et une annihilation de défauts cristallins, ladite zone étant chauffée à une température et pendant un temps aptes à ne pas provoquer une amorphisation du matériau et de telle manière à obtenir un effet de mémoire de forme dans ladite zone chauffée.
    2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise en outre ladite irradiation de la zone (68, 76, 90) pour provoquer une déformation permanente de cette zone permettant une mise sous contrainte de l'objet.
    3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, avant et pendant, ou après, l'irradiation de la zone (36, 52), l'objet est mis sous contrainte par déformation dudit objet.
    4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie non irradiée (30) de l'objet (20) est d'un seul tenant.
    5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie non irradiée de l'objet (20) comprend au moins deux zones (24, 26) qui sont séparées par la zone irradiée (22).
    6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'objet est un élément mince (20) et l'on irradie, au moyen dudit faisceau laser, des zones (32) de cet élément qui sont réparties sur ledit élément en vue de rigidifier ce dernier.
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on fait varier l'énergie transmise au matériau par le laser en fonction de la position du faisceau laser sur l'objet.
    EP99967929A 1998-12-04 1999-12-03 Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme Expired - Lifetime EP1141423B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9815376 1998-12-04
    FR9815376A FR2786790B1 (fr) 1998-12-04 1998-12-04 Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme
    PCT/EP1999/009714 WO2000034536A1 (fr) 1998-12-04 1999-12-03 Procede de traitement par laser d'un objet

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1141423A1 EP1141423A1 (fr) 2001-10-10
    EP1141423B1 true EP1141423B1 (fr) 2004-10-13

    Family

    ID=9533627

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99967929A Expired - Lifetime EP1141423B1 (fr) 1998-12-04 1999-12-03 Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme

    Country Status (7)

    Country Link
    US (1) US6669794B1 (fr)
    EP (1) EP1141423B1 (fr)
    JP (1) JP2002531707A (fr)
    AT (1) ATE279539T1 (fr)
    DE (1) DE69921185T2 (fr)
    FR (1) FR2786790B1 (fr)
    WO (1) WO2000034536A1 (fr)

    Families Citing this family (34)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6771895B2 (en) 1999-01-06 2004-08-03 Mattson Technology, Inc. Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers
    DE19952295A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-23 Angiomed Ag Verfahren zur Herstellung eines Stents
    US6588208B1 (en) * 2001-01-29 2003-07-08 Technology Innovations, Llc Wireless technique for microactivation
    GB2373464B (en) * 2001-03-22 2004-04-07 Revel Internat Ltd Components for spectacles and methods of making such components
    US20030101225A1 (en) * 2001-11-27 2003-05-29 Song Han Method and system for providing location-based event service
    US20050091975A1 (en) * 2002-01-28 2005-05-05 Technology Innovations, Llc Microactivation using fiber optic and wireless means
    US7455737B2 (en) * 2003-08-25 2008-11-25 Boston Scientific Scimed, Inc. Selective treatment of linear elastic materials to produce localized areas of superelasticity
    US7586828B1 (en) 2003-10-23 2009-09-08 Tini Alloy Company Magnetic data storage system
    US20050092403A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-05 Lloyd David J. Functionally graded aluminum alloy sheet
    US7632361B2 (en) 2004-05-06 2009-12-15 Tini Alloy Company Single crystal shape memory alloy devices and methods
    US7763342B2 (en) 2005-03-31 2010-07-27 Tini Alloy Company Tear-resistant thin film methods of fabrication
    US7540899B1 (en) * 2005-05-25 2009-06-02 Tini Alloy Company Shape memory alloy thin film, method of fabrication, and articles of manufacture
    US20070246233A1 (en) * 2006-04-04 2007-10-25 Johnson A D Thermal actuator for fire protection sprinkler head
    EP2460544A1 (fr) * 2006-06-30 2012-06-06 Tyco Healthcare Group LP Dispositifs médicaux avec des métaux amorphes et procédés correspondants
    DE102006050799A1 (de) * 2006-10-27 2008-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Randschichthärten formkomplizierter Bauteile
    US8349099B1 (en) 2006-12-01 2013-01-08 Ormco Corporation Method of alloying reactive components
    US8684101B2 (en) 2007-01-25 2014-04-01 Tini Alloy Company Frangible shape memory alloy fire sprinkler valve actuator
    US8584767B2 (en) 2007-01-25 2013-11-19 Tini Alloy Company Sprinkler valve with active actuation
    US8007674B2 (en) 2007-07-30 2011-08-30 Tini Alloy Company Method and devices for preventing restenosis in cardiovascular stents
    WO2009073609A1 (fr) 2007-11-30 2009-06-11 Tini Alloy Company Alliages cuivreux monocristallins biocompatibles à mémoire de forme
    US7842143B2 (en) 2007-12-03 2010-11-30 Tini Alloy Company Hyperelastic shape setting devices and fabrication methods
    US8382917B2 (en) 2007-12-03 2013-02-26 Ormco Corporation Hyperelastic shape setting devices and fabrication methods
    US9186853B2 (en) 2009-08-07 2015-11-17 Smarter Alloys Inc. Methods and systems for processing materials, including shape memory materials
    JP5512238B2 (ja) * 2009-11-13 2014-06-04 株式会社カネカ 生体内留置部材の製造方法
    US10124197B2 (en) 2012-08-31 2018-11-13 TiNi Allot Company Fire sprinkler valve actuator
    US11040230B2 (en) 2012-08-31 2021-06-22 Tini Alloy Company Fire sprinkler valve actuator
    DE102013008396B4 (de) * 2013-05-17 2015-04-02 G. Rau Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Umschmelzen und/oder Umschmelzlegieren metallischer Werkstoffe, insbesondere von Nitinol
    JP2015036455A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 クリノ株式会社 医療用Ｔｉ−Ｎｉ合金
    ES2683219T3 (es) 2013-09-06 2018-09-25 Ormco Corporation Aparatos ortodóncicos y métodos de hacerlos
    CA2955075A1 (fr) * 2014-07-14 2016-01-21 Smarter Alloys Inc. Materiaux a memoires multiples et systemes, procedes et applications associes
    JP6738159B2 (ja) * 2016-02-29 2020-08-12 株式会社パイオラックスメディカルデバイス ガイドワイヤ
    RU2692711C1 (ru) * 2016-04-21 2019-06-26 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА С ОБРАТИМОЙ ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ ИЗ КВАЗИБИНАРНОГО СПЛАВА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ TiNi-TiCu (ВАРИАНТЫ)
    RU2677033C1 (ru) * 2017-12-27 2019-01-15 Станислав Викторович Евсеев Способ обработки поверхности сплава никелида титана
    EP3922294B1 (fr) * 2019-02-06 2026-03-11 Asahi Intecc Co., Ltd. Fil-guide

    Family Cites Families (15)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    GB1373490A (en) * 1970-12-09 1974-11-13 British Steel Corp Heat treatment of metal strip
    US4151014A (en) * 1977-05-31 1979-04-24 Western Electric Company, Inc. Laser annealing
    FR2475270A1 (fr) * 1980-02-01 1981-08-07 Thomson Csf Structure de memoire reversible, a inscription thermo-optique et lecture optique, et procede d'inscription et d'effacement de cette structure
    IT1155601B (it) * 1982-02-12 1987-01-28 Fiat Ricerche Metodo per realizzare un basamento di un motore endotermico alternativo e basamento realizzato con tale procedimento
    US4777799A (en) * 1987-10-02 1988-10-18 Catheter Research, Inc. Memory element
    US4881981A (en) * 1988-04-20 1989-11-21 Johnson Service Company Method for producing a shape memory alloy member having specific physical and mechanical properties
    EP0360455A3 (fr) * 1988-09-19 1992-08-05 Catheter Research, Inc. Elément de mémoire fractionnel
    GB2257163B (en) * 1991-07-02 1995-04-05 Res & Dev Min Def Gov In A process for improving fatigue crack growth resistance
    US5514115A (en) * 1993-07-07 1996-05-07 Device For Vascular Intervention, Inc. Flexible housing for intracorporeal use
    US5728240A (en) * 1994-12-16 1998-03-17 Sharp Kabushiki Kaisha Positionally adjustable member and applications therefor
    BE1009480A3 (nl) * 1995-07-11 1997-04-01 Advanced Materials Tech Werkwijze voor het aan elkaar bevestigen van twee elementen, in het bijzonder schakels van een metalen polshorlogeband.
    US5617377A (en) * 1995-12-13 1997-04-01 Perret, Jr.; Gerard A. Watchband connector pin utilizing shape memory material
    JP3691579B2 (ja) * 1996-04-26 2005-09-07 古河電気工業株式会社 形状記憶合金部材及びその製造方法
    FR2756767A1 (fr) * 1996-12-06 1998-06-12 Andromis Sa Dispositif de prehension en materiau a memoire de forme et procede de realisation
    AU746009B2 (en) * 1997-01-24 2002-04-11 Celonova Stent, Inc Bistable spring construction for a stent and other medical apparatus

    Also Published As

    Publication number Publication date
    US6669794B1 (en) 2003-12-30
    DE69921185T2 (de) 2006-02-02
    EP1141423A1 (fr) 2001-10-10
    JP2002531707A (ja) 2002-09-24
    ATE279539T1 (de) 2004-10-15
    DE69921185D1 (de) 2004-11-18
    FR2786790B1 (fr) 2001-02-23
    WO2000034536A1 (fr) 2000-06-15
    FR2786790A1 (fr) 2000-06-09

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP1141423B1 (fr) Procede de traitement par laser d'un objet en materiau a memoire de forme
    EP0807276B1 (fr) Monture de lunettes metallique
    US8382917B2 (en) Hyperelastic shape setting devices and fabrication methods
    EP1060280B1 (fr) Procede ameliorant la ductilite du nitinol
    EP2510405B1 (fr) Procede de fabrication d'un ressort pour piece d'horlogerie
    JP2018053362A (ja) モノリスニチノール合金
    EP1730604B1 (fr) Dispositif et procede de fixation d'une levee sur une ancre d'un echappement d'un mouvement d'horlogerie
    EP0864664A1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce superélastique en alliage de nickel et de titane
    US7842143B2 (en) Hyperelastic shape setting devices and fabrication methods
    EP2596140A1 (fr) Composant horloger comprenant un alliage métallique amorphe
    EP2400354A1 (fr) Pieds de cadran de pièce d'horlogerie
    CA2542078A1 (fr) Nitinol a longevite a la fatigue elevee
    Nakata et al. Lines of periodic hole structures produced by laser ablation using interfering femtosecond lasers split by a transmission grating
    EP0946334A2 (fr) Dispositif de prehension en materiau a memoire de forme et procede de realisation
    WO2011161138A1 (fr) Procede de reglage de la position relative d'une premiere et d'une seconde pieces d'un ensemble mecanique
    Ikuta et al. Shape memory alloy thin film fabricated by laser ablation
    US7441888B1 (en) Eyeglass frame
    Biffi et al. Laser-induced superelasticity in NiTinol stent strut
    EP0382109B1 (fr) Procédé de conditionnement d'une pièce en alliage métallique à mémoire de forme présentant deux états de mémoire de forme réversibles
    JP2008156706A (ja) 形状記憶部材の製造方法
    EP0983529B1 (fr) Monture de lunettes a elements en alliage superelastique
    Khan Pulsed Nd: YAG laser processing of nitinol
    FR2643086A1 (fr) Procede de conditionnement d'une piece en alliage metallique a memoire de forme presentant deux etats de memoire de forme reversibles
    Haferkamp et al. New laser machining processes for shape memory alloys
    Muniraj et al. Laser induced forward transfer of NiTi deposits for functionally graded SMA components

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010704

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20020116

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RTI1 Title (correction)

    Free format text: METHOD FOR TREATING WITH LASER AN OBJET CONSISTING OF A SHAPE MEMORY MATERIAL

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: ETA SA MANUFACTURE HORLOGERE SUISSE

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

    Effective date: 20041013

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    Ref country code: FI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    Ref country code: CY

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    Ref country code: AT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20041013

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: FRENCH

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 69921185

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20041118

    Kind code of ref document: P

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041203

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: MC

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041231

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041231

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20050113

    Ref country code: DK

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20050113

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20050124

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: NV

    Representative=s name: ICB INGENIEURS CONSEILS EN BREVETS SA

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20050201

    NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    BERE Be: lapsed

    Owner name: ETA SA MANUFACTURE HORLOGERE SUISSE

    Effective date: 20041231

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20050714

    BERE Be: lapsed

    Owner name: S.A. *ETA MANUFACTURE HORLOGERE SUISSE

    Effective date: 20041231

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: PT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20050313

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20091125

    Year of fee payment: 11

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20101203

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20101203

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: CH

    Payment date: 20141126

    Year of fee payment: 16

    Ref country code: DE

    Payment date: 20141121

    Year of fee payment: 16

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20141217

    Year of fee payment: 16

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 69921185

    Country of ref document: DE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20160831

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20151231

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20151231

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20160701

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20151231