Brevet FR2795010A1 — publié le 20001222

Procédé pour réaliser des boules de pétanque homogènes en dureté sur toute la surface par assemblage des deux demi coquilles constituant la boule au moyen d'un faisceau laser. La présente invention concerne un procédé pour réaliser des boules de pétanque homogène en dureté (après tes traitement thermiques) sur toute la surface par assemblage des deux demi coquilles constituant la boule au moyen d'un faisceau laser de puissance. Les boules de pétanque sont traditionnellement réalisées en soudant avec apport de matière les deux demi coquilles constituant la boule dont les surfaces de contact à été chanfreinées . L'assemblage est réalisé au moyen d'un procédé de soudage TIG ou hIIG nécessitant un apport de métal pour remplir le chanfrein réalisé sur les deux demi coquilles avant leur assemblage. Il résulte de cet assemblage par soudure les inconvénients suivant # Une différence de dureté entre le cordon de soudure et le reste de l'enveloppe de la boule, se traduisant au test de dureté Rockwell par plusieurs points de dureté, # Des réactions différentes aux chocs suivant que le point d'impact se situe sur le cordon ou en dehors du cordon. # La possibilité d'effondrements partiels de la matière en fusion lors de la soudure à l'intérieur de la boule, # La présence fréquente de dépôts à l'intérieur de la boule, # Des différentiels de contraintes le long de la zone affectée thermiquement (ZAT) fragilisant cette zone de soudure aux chocs. # Un échauffement important de l'ébauché pendant la soudure, augmentant les risques de perforation du bain de fusion par montée en pression du gaz emprisonné dans la boule. Le procédé , objet de l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Ce procédé, objet de la présente invention est caractérisé en ce que Les boules sont constituées de deux demi coquilles présentant une surface de contact non chanfreinée, Les faces usinées des deux demi coquilles sont mise au contact par un mécanisme de positionnement, Les coquilles présentent une interface usinée parfaitement jointive positionnée par un mécanisme capable de présenter le plan de joint des deux coquilles sous le faisceau LASER dont la puissance du faisceau est utilisé pour créer la fusion de cette interface. Les deux demi coquilles sont assemblées par fusion de leur interface de contact au moyen d'un faisceau laser de puissance sans aucun apport de métal, Un mécanisme entraine les deux coquilles en rotation et si nécessaire en translation pour positionner et propager la fusion du plan de joint à toute l'interface de jonction des coquilles créant ainsi l'assemblage des deux demi coquilles. Le procédé, objet de l'invention s'applique tout particulièrement à l'assemblage des demi coquilles destinées à la fabrication de boules de pétanque quelque soit l'acier, l'alliage ou le métal entrant dans leur composition. On peut citer à titre d'exemple Les boules en acier, en alliage inox en aluminium, mais égaleraient à tous métaux utilisé pour la fabrication de boules de pétanque. Le dessin annexé illustre l'invention. La figure 1 présente le procédé traditionnel, La figure 2 présente le procédé objet de l'invention, Le procédé, objet de l'invention, comprend I) Un ensemble laser de plusieurs kW de puissance comprenant Une tête laser (1) capable de concentrer le faisceau en un point précis, Un faisceau laser (2) dont la puissance est utilisé pour fusionner le métal présenté sous le faisceau par le mécanisme de positionnement, II)Un mécanisme de positionnement constitué par # Un système de préhension des demi coquilles (3), # Un système de mise en référence d'une coquille par rapport à l'autre, # Un système de positionnement X, Y Z (4) des coquilles pour positionner l'interface de contact de deux coquilles sous le faisceau laser à la distance focale correspondant aux caractéristiques de la tète laser (1) , # Un système de mise en rotation des coquilles, # Un système de coordination et de synchronisation des mouvements du mécanisme de positionnement avec le système de commande du faisceau laser et de ces annexes (gaz, entre autre). III) Un ensemble de contrôle constitué par un micro ordinateur synchronisant et gérant les différents mouvements et séquences des opérations. Revendications 1 Procédé de réalisation de boules de pétanques constituées par l'assemblage à l'aide d'un faisceau laser de deux demi coquilles en acier ou alliage d'acier sans utiliser de métal d'apport pour obtenir une dureté homogène (après traitement thermique) de la boule sur toute sa surface. caractérisé en ce que On constitue l'ébauche de la boule à partir de l'assemblage de deux demi coquilles présentant une interface de contact parfaitement jointive, On utilise un faisceau laser pour porter à fusion le métal constituant des deux demi coquilles. On positionne le faisceau sur l'interface de contact des deux coquilles de manière à ce que l'énergie du faisceau fusionne localement cette interface, On propage la fusion de l'interface de contact des deux demi coquilles sur toute la zone de contact, On réalise un volume hermétiquement fermé après fusion complète de l'interface de contact des deux demi coquilles. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux demi coquilles soient positionnées par un mécanismes assurant la mise en références des deux demi coquilles dans tous les plans X, Y, Z par rapport à l'axe matérialisé par le faisceau laser ainsi que suivant les trois rotations Thêta X, Thêta Y et Thêta Z , 3 Procédé selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l'on synchronise le faisceau laser avec les mouvements du système de positionnement par un micro ordinateur. .1G Appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les deux demi coquilles constituant l'ébauche de la boule soient taise en références dans le plan contenant l'axe matérialisé par le faisceau laser et constitué par Un système de préhension des demi coquilles, # Un système de mise en référence d'une coquille par rapport à l'autre permettant de mettre en regard et au contact les deux faces des coquilles, # Un système de positionnement X, Y, Z des coquilles pour positionner l'interface de contact de deux coquilles dans le plan contenant l'axe matérialisé par le faisceau laser, # Un système d'entrainement en rotation des coquilles maintenant l'axe matérialisé par le faisceau laser sur l'interface de contact des deux coquilles, # Un système de coordination et de synchronisation des mouvements du mécanisme de positionnement avec le système de commande du faisceau laser et de ces annexes (gaz, eau), S Appareil selon la revendication 4 caractérisé en ce que la % liesse de rotation des deux demi coquilles soient ajustable en fonction de la puissance du faisceau laser et le l'épaisseur des demi coquilles en acier ou alliage d'acier_