Brevet FR2709995A1 — publié le 19950324

PROCEDE DE DECOUPAGE DE BANDES D'ACIER BORE ASSEMBLEES EN CELLULES DESCRIPTION L'invention se rapporte à un procédé de découpage de bandes d'acier boré qu'il convient d'assembler ensuite en cellules destinées en principe à contenir des crayons ou aiguilles de combustible nucléaire rangés dans des râteliers et peu espacés. L'acier boré a une fonction d'absorption des neutrons qui limite donc fortement l'interaction des crayons entre eux et interdit tout risque de réaction critique. Conformément au brevet français n"2 680 909 de la même déposante, les cellules peuvent être constituées par des assemblages à section carrée de bandes assez longues (près de quatre mètres dans la réalisation envisagée) dont les côtés longitudinaux sont crénelés en saillies et indentations qu'on imbrique pour joindre des paires de côtés longitudinaux et assembler la cellule. On obtient une structure rigide où les bandes sont toutes appuyées sur un taquet individuel et se maintiennent mutuellement, de sorte que les assemblages sont bien soutenus et entourés par un produit boré. L'inconvénient de cette construction est que des opérations d'usinage complexes doivent être accomplies pour façonner les plaques, ce qui loin d'être sans conséquence car l'acier boré est particulièrement difficile à usiner correctement. Le croquage d'une bande étroite de place en place pour enlever de la matière et creuser ainsi des indentations, au moyen d'une fraise ou d'un outil d'usinage du même genre, n'est ainsi guère concevable car il entraîne la perte en copeaux d'une quantité de matière relativement importante et dont le prix est assez élevé. Un autre inconvénient est que l'état de surface des indentations serait mauvais. C'est pourquoi l'invention est caractérisée en ce qu'une plaque est découpée par un outil orienté perpendiculairement à elle et déplacé par rapport à elle suivant des lignes brisées parallèles dont chacune sépare deux côtés longitudinaux de deux des bandes. On n'utilise ainsi qu'une seule passe de l'outil pour tracer deux côtés longitudinaux à la fois, ce qui accélère beaucoup la durée totale de fabrication des bandes. De façon inattendue, on peut choisir des outils dont l'épaisseur est suffisamment faible pour que les côtés des bandes divisées par chacune des lignes brisées ne soient séparés que par un jeu suffisamment faible pour les assembler ensuite dans les conditions' d'ajustement souhaitées. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures annexées à titre illustratif et non limitatif, parmi lesquelles la figure 1 représente la plaque et son découpage, et la figure 2 une bande découpée. La plaque porte la référence 1. Elle est obtenue en sectionnant une bande laminée d'acier boré à une longueur guère supérieure à celle des bandes à côtés crénelés qu'il faut obtenir, puis posée sur la table 2 d'une machine à commande numérique. Un outil constitué dans la réalisation représentée par un laser 3 effectue deux découpures des extrémités de la plaque 1 pour en retirer les bords longitudinaux 4, puis il est déplacé le long de lignes brisés 5 toutes parallèles entre elles et formées de segments longitudinaux de longueur égale (sauf aux extrémités) et qui se prolongent sur deux droites, ainsi que de segments transversaux égaux entre eux mais beaucoup plus courts qui alternent avec les segments longitudinaux. Les saillies et les indentations sont constituées entre les segments transversaux et résultent des deux niveaux des segments longitudinaux. Les lignes brisées 5 s'étendent d'un bout à l'autre de la plaque 1 et séparent finalement les côtés longitudinaux crénelés des bandes 6 à assembler. La programmation des déplacements du laser 3 ou de la table 2 est extrêmement facile avec une machine à commande numérique car il suffit d'introduire des incréments peu nombreux et immuables (longueur des segments longitudinaux et transversaux et largeur des bandes 6), qui seront d'ailleurs normalement découplés suivant les coordonnées X et Y de la machine. Comme le laser 3 ne subit ni effort ni déformation, les bandes 6 obtenues sont conformes aux cotes souhaitées, ont des dimensions presque exactement semblables et peuvent être assemblées sans contrainte d'ordre ou de compatibilité. Il est donc inutile de les repérer par un numéro ou d'une autre façon. Il est avantageux de choisir la plaque 1 suffisamment large pour qu'on puisse y découper un nombre de bandes 6 suffisant pour former une cellule, voire plusieurs. Dans le cas illustré, on compte six bandes 6 pour former une cellule à section hexagonale ; des cellules carrées formées de quatre bandes 6 à l'instar du brevet cité plus haut peuvent aussi être choisies et fabriquées conformément à l'invention. La plaque 1 s'étend au-dessus d'un creux de la table 2 et chacune des bandes 6 est soutenue par des plots 7 situés sous elle, et serrée par des mors 8 à ses extrémités dès que les bords longitudinaux 4 sont enlevés. Cependant, seuls quelques plots 7 et mors 8 ont été représentés, pour des raisons de clarté. Les bords latéraux 9 de la plaque 1 sont seuls sacrifiés, ce qui serait cependant nécessaire quel que soit le nombre de bandes 6 découpé. Dans le cas présent, la matière perdue est donc pratiquement six fois moins abondante qu'en extrayant une seule bande crénelée d'une bande laminée mince. Il est possible d'envisager l'emploi de plusieurs outils travaillant en parallèle et disposés à des places fixes et uniformément réparties sur un râtelier qui serait déplacé au-dessus de la plaque 1. Chaque outil serait alors responsable de la découpure sur une des lignes brisées 5, et toutes les bandes 6 seraient produites en même temps. L'indentité des dimensions des bandes 6 serait alors encore plus certaine. Le laser 3 pourrait être remplacé par un outil analogue tel qu'un dispositif à jet d'eau abrasif, voire un autre outil d'allure filiforme et disposé perpendiculairement à la plaque 1. Les outils sans contact matériel avec la plaque 1 sont préférés car ils ne risquent pas de la déformer ou d'être eux-mêmes déformés par des efforts de coupe et de produire ainsi des bandes 6 qu'on ne pourrait assembler. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpage de bandes (6) d'acier boré présentant des côtés longitudinaux crénelés en saillies et indentations, les bandes devant être assemblées en cellules, en imbriquant des paires de côtés longitudinaux, caractérisé en ce qu'il consiste à découper une plaque (1) par un outil orienté perpendiculairement à la plaque et déplacé par rapport à la plaque suivant des lignes brisées parallèles (5) dont chacune sépare deux côtés longitudinaux de deux des bandes (6). 2. Procédé de découpage de bandes d'acier boré suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes découpées sur la plaque (1) sont en nombre suffisant pour constituer au moins une cellule. 3. Procédé de découpage de bandes d'acier boré suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'outil (3) est un laser. 4. Procédé de découpage de bandes d'acier boré suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'outil est un jet de liquide abrasif. 5. Procédé de découpage de bandes d'acier boré suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que plusieurs outils solidaires sont utilisés pour découper simultanément la plaque.