Brevet FR2659885A1 — publié le 19910927

DESCRIPTION La présente invention concerne une pince de soudure à structure composite comprenant des fibres renforçantes imprégnées de résine. Plus particulièrement l'invention se rapporte à la fabrication de bras actifs ou pinces de soudure par points tel que utilisés sur des robots ou des postes de soudures manuels utilisés dans l'industrie automobile ou pour des utilisations industrielles à haute cadence. On connait dans l'état de la technique des pinces de soudures obtenues par moulage, forgeage ou encore usinage de pince en cuivre ou d'alliages à base de cuivre , mais ces dispositifs sont lourds à cause de leur densité élévée et ils résistent mal à la fatigue. Ils sont donc mal adaptés aux systèmes robotisés à haute cadence. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant une pince qui soit légère et particulièrement résistante en fatigue tout en ayant un prix de revient relativement faible. A cet effet l'invention à pour objet une pince ou bras à structure composite comprenant des fibres renforçantes imprégnées de résine durcie caractérisée en ce qu'il comporte une âme centrale en matériau conducteur enfermée gaine formée de plusieurs couches de fibres continues tressées ou en nappe. Cette âme centrale amenant le courant jusqu'à l'éléctrode et pouvant assurer l'interface avec les alimentations de refroidissement. Selon un autre aspect l'invention à également pour objet un procédé de fabrication du bras tel que décrit précédemment,caractérisé en ce qu'on réalise un demi-produit comportant l'âme centrale conductrice et une gaine souple de fibres continues enveloppant l'âme sur plusieurs épaisseurs. On place ce dernier dans une enceinte thermorégulée et on injecte sur lui une résine organique thermodurcissable ou thermoplastique. Selon un autre mode de réalisation du bras on imprègne manuellement de résines thermodurcissables des gaines souples de fibres continues et on les place les unes après les autres autour de l'âme conductrice . Le durcissement peut alors se faire à froid ou à chaud et,selon une disposition préférentielle sous vide dans une gaine semi-souple formant une empreinte à la forme finale du bras. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les figures 1 et 2 représentent un exemple de réalisation pour un bras ou pince de soudure - les figures 3 et 4 présentent des sections différentes de la pince selon l'invention - les figures 3 et 5 représentent une vue en face et une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de la pince. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 2,le bras selon l'invention est destiné à constituer un bras actif de soudure par point. Cette structure est par exemple constituee d'une âme métallique très conductrice (1) amenant le courant à l'électrode (2). Dans une forme de réalisation préférentielle la zone d'arrivée électrique (3) est située latéralement. Une forme de réalisation préférentielle est représentée figure 1 dans laquelle la gaine (9) recouvre l'ensenble du bras et constitue localement une zone extérieure calibrée (5) représentée ici de forme cylindrique, de façon à permettre le montage du bras par encastrement dans le système de soudure. Le centre des sections du bras peut-être rectiligne ou former une ligne quelconque, ainsi qu'on le voit dans la figure 2. Une autre forme de réalisation est représentée figure 2 dans laquelle la gaine est interrompue avant la zone d'encastrement , la dimension de l'âme augmente alors localement pour constituer la partie calibrée (6). Dans cette forme une frette (8) renforce la zone d'extrémité de la gaine Une zone arrière (7) assure l'interface avec le mécanisme d'arrivée des fluides. La section courante de la gaine figures 3 et 4 est représentée circulaire ou rectangulaire mais aussi elle peut être également ovale ou hexagonale. Les gaines de fibres renforçantes tressées ou non peuvent être fabriquées par exemple à partir de fibres de verre de carbone, aramide ou mixte. ou de fibre de polyester, etc..., l'angle de tressage de celles-ci peut être choisi entre 0 et 60; 0 degré signifiant parallèle à l'axe du bras. L'âme centrale dont le rôle, outre d'assurer le passage du courant électrique est de donner la forme générale du bras et de reprendre l'effort de cisaillement, est en matériau conducteur de l'électricité comme le cuivre, l'alluminium ou leurs alliages. REVENDICATIONS 1) Bras ou pince de soudure à structure composite comprenant des fibres renforçantes imprégnées de résine thermodurcie ou thermoplastique, caractérisée en ce qu'il comporte une âme centrale (1) en matériau conducteur enfermée dans une gaine formée de plusieurs couches de fibres continues tressées et imprégnées de résine durcie. 2) Bras selon la revendication 1 caractérisée en ce que la gaine est calibrée à une extrémité afin de permettre l'encastrement de la pince dans la machine de soudure. 3) Bras ou pince selon la revendication 1 caractérisée en ce que la gaine est interrompue avant la zone d'encastrement et que l'âme prenant la place de la gaine assure localement l'interface d'encastrement et de reprise électrique. t) Procédé de fabrication d'une pince ou bras tels que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'ce réalise un demi-produit comportant une âme centrale (1) en matériau conducteur, donnant la forme générale interne de la pince, et une gaine souple (9) formée de fibres tressées enveloppant l'âme sur plusieurs épaisseurs, on place le demi-produit dans une enceinte thermorégulée on injecte sur lui une résine organique et on durcit la dite résine, 5) Procédé de fabrication d'une pince ou bras tels que défini dans les revendications 1 à 3,caractérisé en ce qu'on imprégne manuellement de résines thermodurcissables des gaines souples de fibres continues et on les place les unes après les autres autour de l'âme conductrice . Le durcissement peut alors se faire à froid ou à chaud et,selon une disposition préférentielle sous vide dans une gaine semi-souple formant une empreinte à la forme finale du bras.