Brevet FR2647382A1 — publié le 19901130

La présente invention est relative à un procèdé de fabrication d'éléments métalliques par déformation superplastique et soudage par diffusion. Il est bien connu de fabriquer des éléments métalliqes alvéolés par déformation superplastique et soudage par diffusion d'un empilage de tôles dont certaines ont préalablement reçu un motif prédéterminé d'une matière s'opposant au soudage par diffusion, dite pour simplifier: matière anti-diffusion. On serre les bords de cet empilage de façon étanche entre deux demi-moules, on l'amène à a'ltétat superplastique dans lequel certaines des tôles se soudent entre elles par diffusion dans les régions dépourvues de matière anti-diffusion et on insuffle un fluide sous pression entre les tôles pour amener leurs régions non soudées en contact avec les parois du . moule et/ou avec d'autres parties de tôles. L'insufflation se fait à partir des bords, serrés les uns contre les autres des tôles. Les éléments ainsi réalisés présentent des alvéoles séparés par des cloisons, suivant le motif de matière anti-diffusion. Après refroidissement on enlève en général au moins les parties des bords de l'élément qui ont e'été serrés entre les deux demi-moules. Un résultat de cette opération peut être que certains alvéoles sont ouverts vers lsextérieur. Cependant la mise en oeuvre de ce procèdé pose quelques problèmes résultant du fait que, lorsqu'on insuffle le fluide sous pression, les régions dans lesquelles les tôles se séparent pour former les alvéoles, et qui correspondent aux plages de matière anti-diffusion, tendent à se gonfler successivement à partir des zones proches des bords, où se fait l'insufflation, le fluide passant dans la couche de matière anti-diffusion, ce qui entraîne des malformations ou des déchirures et par suite l'élimination d'éléments défectueux irrécupérables. lie but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé grâce auquel lesdites régions non soudées se gonflent simultanément et de façon régulière Elle a pour objet à cet effet un procédé de fabrication par déformation superplastique d'éléments métalliques alvéolés du type sandwich, dans lequel on applique sur au moins une tôle un motif prédéterminé en une matière anti-diffusion appropriée, on applique une autre tôle sur ledit motif, on dispose l'ensemble ainsi formé entre au moins deux autres tôles, on serre les bords de cet empilage entre deux demi-moules et on l'amène à l'état superplastique, et on provoque le soudage des tôles entre elles par diffusion dans les régions dépourvues de matière anti-diffusion et leur séparation dans les autres régions pour former les alvéoles par gonflage au moyen d'une application alternée de manière appropriée de pression et de dépression, caractérisé en ce qu'on place un fil métallique n'adhèrant pas aux tôles sur ledit motif de matière antidiffusion de manière à créer un passage de gaz entre au moins certains des alvéoles formés à partir des régions pourvues de matière anti-diffusion. les tôles n'épousant pas parfaitement la forme du fil, on comprend que celui-ci facilite le passage du fluide insufflé, permettant ainsi le gonflage pratiquement simultané de tous les alvéoles de manière régulière. Lors du formage, le trou résultant de la présence du fil s'élargit, ce qui facilite l'enlèvement ultérieur de ce fil, qu'il est préférable de retirer lorsque l'opération de formage est#terminée. D'une façon avantageuse, le fil est en un métal ayant un coefficient de dilatation voisin de celui des tôles. L'intervalle non soudé produit par la présence du fil à travers les cloisons séparant les alvéoles n'est en aucun cas de nature à affaiblir de façon appréciable les soudures obtenues. La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La Fig.1 est une vue partielle en perspective illustrant la première phase d'une opération de fabrication d'un élément alvéolé à partir de quatre tôles en sandwich par déformation superplastique et soudage par diffusion; la Fig.2 est une vue analogue à celle de la Fig.1, après la première phase de l'opération, montrant un fil métallique disposé entre les tôles, suivant l'invention; la Fig.3 montre la phase de formation des alvéoles; la Fig.4 montre les alvéoles obtenus, avant l'enlèvement d'une partie de ltélément formé; la Fig.5 est une vue partielle en perspective d'un élément terminé, avant l'nlèvement du fil; la Fig.6 est une vue partielle à plus grande échelle montrant l'agencement d'un tube enfilé sur certaines parties du fil. En se référant à la Fig.1, deux tôles A1,A2 ont reçu chacune un motif comportant des plages enduites d'une matière anti-diffusion séparées, comme représenté en trait interrompu par des bandes dépourvues de matière anti-diffusion désignées par la référence 1, les tôles étant disposées face contre face avec ledit motif entre elles. Ces deux tôles A1,A2 sont elles-mêmes disposées en sandwich entre deux autres tôles B1,B2, et les bords de cet empilage sont serrés entre les bords de deux demi-moules Ml ,M2. Après cet empilage classique et les tôles ayant été portées à la température appropriée on insuffle un fluide sous pression entre les tôles A1,B1 d'une part et A2,B2 d'autre part, tout en faisant simultanément le vide entre la tale B1 et le demi-moule Mi d'une part et entre la tôle B2 et le demi-moule M2 d'autre part. Au cours de cette première phase les tôles B1,B2 se sont déformées et se sont appliquées contre les parois internes des demi-moules Mi,M2, tandis que les tôles A1,A2 se sont fortement appliquées l'une contre l'autre et se sont soudées ensemble par diffusion sur toutes les surfaces des bandes i dépourvues de matière anti-diffusion. Dans une seconde phase, on insuffle un fluide sous pression entre les tôles A1,A2 tout en faisant le vide entre les tôles A1,B1 et A2,B2 respectivement afin de déformer les tôles A1,A2 en les écartant l'une de l'autre dans les zones protègées par la matière anti-diffusion, formant ainsi des alvéoles 2 séparés par des cloisons 3 qui correspondent aux lignes de soudage i (Fig.3). L'incident classique qui se produit lors de ce processus est un mauvais cheminement du fluide insufflé entre les tôles A1,A2, ayant pour résultat une malformation des alvéoles, ou même des déchirures. Suivant l'invention, pour remédier à cet inconvénient, on dispose un fil métallique 4 n'adhèrant pas aux tôles sur le motif de matière anti-diffusion, transversalement aux bandes 1 dépourvues de ladite matière, de manière à relier entre elles les plages dans lesquelles les tôles A1,A2 se gonflent pour former les alvéoles 2 lorsqu'une de ces plages est reliée à une source de pression de fluide. Une extrémité 5 du fil se trouve dans un alvéole et l'autre extrémité 6 est courbée pour former un crochet. Dans une variante représentée en tirets à la Fig.3, le crochet est supprimé et le fil comporte une extrémité rectiligne 7 qui peut être dans la partie des tôles qui est préssée entre les demi-moules, sans toutefois dépasser à l'extérieur. De préférence, le fil métallique 4 est également enduit de ladite matière anti-diffusion. Les tôles n'épousant pas parfaitement la forme du fil, et celui-ci nty adhèrant pas et les trous résultant de la présence du fil s'agrandissant lors du formage, le fluide sous pression insufflé chemine facilement pour gonfler les alvéoles et le fil 4 peut ensuite être facilement retiré, ce qui est préférable; la Fig.4 montre les alvéoles réguliers 2 obtenus après la seconde phase, avant l'enlèvement du fil. Après refroidissement on enlève les bords de l'élément en ouvrant au moins un alvéole sur l'extérieur. Le crochet 6 facilite l'enlèvement du fil 4 en tirant simplement sur ce crochet situé dans l'alvéole ouvert. Si le procèdé ne comporte pas l'ouverture d'un alvéole vers l'extérieur, on enlève le fil endégageant son extrémité rectiligne 7 lors du découpage des bords, et en tirant sur elle avec u n outil approprié. Dans certains-cas, comme représenté à la Fig.6, certains alvéoles 2' peuvent être séparés par des cloisons 3' plus épaisses que les cloisons 3. Il est alors avantageux d'enfiler sur le fil 4 un tube métallique 8 revêtu de matière anti-diffusion, le tube (8) ayant un diamètre adapté à l'épaisseur de la cloison et une longueur supérieure à cette épaisseur. Ce tube facilite le cheminement du fluide insufflé à travers la cloison épaisse. D'une façon avantageuse, on peut également enfiler l'extrémité rectiligne 7 du fil 4 dans un tube 9 placé entre les bords des tôles, le tube 9 et le fil 4 ne s'étendant pas à travers la totalité de la zone serrée entre les demi-moules, afin d'éviter une fuite du fluide. On facilite ainsi l'enlèvement du fil. On comprend que le procèdé suivant l'invention permet de supprimer complètement le risque de malformation des alvéoles dans la fabrication d'éléments alvéolés sandwich par déformation superplastique et soudage par diffusion. REVENDICATIONS 1- Procèdé de fabrication par déformation superplastique d'éléments métalliques alvéolés du type sandwich, dans lequel on applique sur au moins une tôle un motif prédéterminé en une matière anti-diffusion appropriée, on applique une autre tôle sur ledit motif, on dispose l'ensemble ainsi formé entre au moins deux autres tôles, on serre les bords de cet empilage entre deux demi-moules et on l'amène à l'état superplastique, et on provoque le soudage des tôles entre elles par diffusion dans les régions dépourvues de matière anti-diffusion et leur séparation dans les autres régions pour former les alvéoles par gonflage au moyen d'une application alternée de manière appropriée de pression et de dépression, caractérisé en ce qu'on place un fil métallique (4) n'adhèrant pas aux tôles (A1,A2) sur ledit motif de matière anti-diffusion de manière à relier entre elles au moins certaines des régions destinées à former les alvéoles (2). 2- Procèdé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on enlève le fil (4) lorsque l'opération de formage est terminée. 3- Procèdé suivant la revendication 2, dans lequel, après formage et refroidissement, on enlève une partie des bords de l'élément qui ont été serrés entre les deux demi-moules, caractérisé en ce qu'on place une extrémité (7) du fil (4) entre les régions des tôles (A1,A2-B1,B2) destinées à former les bords de l'élément afin de faciliter l'enlèvement du fil après le formage. 4- Procèdé suivant la revendication 2, dans lequel, après formage et refroidissement on enlève les bords de l'élément et on ouvre vers l'extérieur au moins un alvéole, caractérisé en ce qu'on place une extrémité (6) du fil (4) dans la région destinée à former ledit alvéole (2) qui sera ouvert. 5- Procèdé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on courbe ladite extrémité du fil (4) pour former un crochet (6) facilitant son enlèvement. 6- Procèdé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le fil est destiné à traverser des cloisons entre alvéoles d'épaisseurs différentes, caractérisé en ce que, pour la traversée d'une cloison plus épaisse (3'), on enfile sur le fil (4) un tube (8) revêtu d'une matière anti-diffusion, de diamètre extérieur adaptée à l'épaisseur de la cloison (3') et de longueur supérieure à cette épaisseur. 7- Procèdé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité du fil (4) est enfilée dans un tube (9) placé entre les tôles, le tube (9) et le fil ne traversant pas toute la zone serrée entre les demi-moules (M1,M2) afin d'éviter une fuite de fluide. 8- Procèdé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil est un en métal ayant un coefficient de dilatation voisin de celui desdites tôles. 9- Procèdé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le fil est revêtu d'une couche de matière anti-diffusion.