Brevet FR2843316A1 — publié le 20040213

Procédé de chauffage d'un produit de protection anticorrosion disposé sur un élément de structure métallique ou électromagnétiquement susceptible et procédé de protection associé. La présente invention concerne un procédé de chauffage d'un produit de protection anticorrosion disposé sur un élément de structure métallique ou électromagnétiquement susceptible, par exemple dans un 10 véhicule automobile. L'invention concerne également un procédé de protection d'éléments de structure, en particulier d'un véhicule automobile. La structure des véhicules automobiles est généralement réalisée à l'aide d'éléments de structure métalliques ou 15 électromagnétiquement susceptibles, que l'on protège contre la corrosion. Pour ce faire, on applique des produits de protection sur les éléments de structure. Par exemple, on applique généralement une peinture sur des panneaux de carrosserie. Dans certaines zones peu 20 accessibles et particulièrement exposées à la corrosion, comme des corps creux d'éléments de chassis, un produit de peinture peut être difficile à appliquer et ne pas fournir une protection satisfaisante. On utilise alors des produits de protection spécifiques. Certains produits de protection nécessitent un traitement 25 thermique. Un chauffage permet d'améliorer leur pénétration dans des corps creux par une baisse de leur viscosité. Un chauffage permet également en général de déclencher des réactions permettant après un refroidissement rapide une solidification du produit pour éviter des écoulements ultérieurs, pouvant laisser des surfaces non protégées. Pendant des étapes d'application, on chauffe les éléments de structure à protéger et le produit de protection appliqué. On peut chauffer par circulation d'air chaud. Dans ce cas, la puissance thermique transmise à l'élément de structure dépend principalement de l'écart de température entre l'air et les éléments de 35 structure du véhicule, et de la quantité d'air au contact des éléments de structure. En conséquence, pour un chauffage rapide de l'élément de structure et du produit de protection, il faut une circulation d'air à température élevée avec des débits importants. Cependant, la température de l'air soufflé ne doit pas être trop 5 importante pour éviter une détérioration de produits, du type mastic ou peinture, disposés préalablement sur les éléments de structure. Par ailleurs, un débit d'air important peut provoquer des coulures du produit de protection avant sa solidification. La quantité d'énergie pouvant être apportée à la pièce est donc 10 limitée, voire quasiment nulle lorsque certains espaces sont pratiquement fermés. En conséquence, le traitement du produit de protection nécessite des durées de passage en étuve longs, augmentant la durée de l'étape de traitement thermique, et conduisant par conduction thermique à un échauffement de l'ensemble de la structure 15 métallique du véhicule automobile. Ensuite, le refroidissement de la structure est d'autant plus long. Certaines opérations ultérieures ne peuvent être commencées avant le refroidissement de la structure. Des installations de refroidissement supplémentaire doivent être prévues, avec une puissance de refroidissement importante. En outre, des dispositifs de soufflage d'air chaud sont encombrants. On peut également prévoir de chauffer les éléments de structure métallique par rayonnement, par exemple à l'aide de sources à infrarouge. Cependant, la transmission de puissance thermique par 25 rayonnement est une transmission surfacique, c'est-à-dire que l'on chauffe par rayonnement la surface de l'élément métallique, la chaleur apportée étant transmise par conduction dans l'élément métallique. Ceci limite la rapidité de chauffage de l'élément de structure métallique. La durée de chauffage est augmentée, avec un risque de 30 chauffage de l'ensemble de la structure. Par ailleurs, on ne peut disposer les sources à infrarouge dans des zones o il existe un risque de formation de gouttes de produit de protection pouvant tomber sur les sources à infrarouge et détériorer ces dernières. Une mauvaise utilisation de l'énergie, par un chauffage trop important nécessitant un refroidissement, ou par une mauvaise transmission de chaleur, conduit à une dépense d'énergie excessive. Par ailleurs, il existe des zones à protéger peu accessibles. 5 Notamment, des efforts sont entrepris afin d'améliorer la résistance de la structure des véhicules automobiles aux efforts de fonctionnement et aux chocs. Cela conduit souvent à l'ajout de pièces de renfort formant des zones creuses peu accessibles et fortement exposées aux risques de corrosion. Le chauffage par rayonnement et le chauffage par 10 circulation d'air chaud sont peu adaptés. La présente invention a pour objet un procédé de chauffage d'un produit de protection permettant d'obvier aux inconvénients cités ci-dessus. L'invention a également pour objet un procédé de chauffage 15 d'un produit de protection permettant un apport de chaleur important rapidement, avec une amélioration de l'utilisation de l'énergie apportée. La présente invention a encore pour objet un procédé de chauffage permettant un chauffage localisé d'un élément de structure 20 revêtu d'un produit de protection pour éviter de chauffer inutilement l'ensemble d'une structure à protéger. La présente invention a encore pour objet un procédé de chauffage permettant une protection d'un dispositif de chauffage, et permettant le chauffage rapide d'éléments de structure épais, ou 25 d'éléments de structure présentant des empilements d'éléments fixés les uns aux autres. Dans un tel procédé de chauffage d'un produit de protection anticorrosion disposé sur un élément de structure métallique ou électromagnétiquement susceptible, par exemple d'un véhicule 30 automobile, on provoque un chauffage volumique localisé de l'élément de structure. Le chauffage localisé de l'élément de structure permet de ne chauffer que la zone utile, c'est-à-dire une zone de l'élément de structure revêtue par le produit de protection, afin d'amener de l'énergie thermique de chauffage du produit de protection. On évite une transmission de chaleur vers des zones non revêtues. Le chauffage volumique de l'élément de structure permet un apport rapide d'une grande quantité d'énergie, sans délai de 5 transmission d'énergie. Le chauffage rapide permet le traitement rapide du produit, ce qui évite une propagation de la chaleur dans l'ensemble la structure à protéger. Dans un mode de mise en ceuvre, on provoque un chauffage d'au moins une portion de l'élément de structure par circulation d'un 10 courant électrique dans le volume de ladite portion de l'élément de structure et dissipation de chaleur par effet Joule. Un courant électrique circulant dans le volume de l'élément de structure permet un chauffage volumique de l'élément de structure. Le chauffage volumique est localisé à la zone de l'élément de structure traversée par 15 le courant électrique. Dans un mode de mise en oeuvre, on provoque un chauffage volumique de la portion de l'élément de structure par induction électromagnétique. Dans ce cas, un courant induit est provoqué par des variations d'un flux de champ électromagnétique auquel est soumise la 20 portion de l'élément de structure. L'élément de structure peut être chauffé à l'aide d'un inducteur de forme adaptée à la zone à chauffer, par exemple une bobine plate, que l'on peut facilement approcher d'une zone à traiter pour assurer un chauffage localisé. De préférence, on soumet la portion de l'élément de structure à 25 un champ électromagnétique possédant une fréquence comprise généralement entre 10 Hz et 50 kHz pour un élément métallique et entre 20 et 60 MHz pour un élément électromagnétiquement susceptible. Dans un mode de mise en oeuvre, on chauffe plusieurs éléments 30 de structure simultanément. Dans une zone d'accostage d'éléments de structure entre eux, on peut avoir un empilement de plusieurs éléments de structure. Le chauffage volumique des éléments de structure permet de chauffer simultanément les différents éléments de structure, contrairement à un chauffage surfacique dans lequel un élément de structure est soumis à un rayonnement de chaleur, la chaleur apportée à l'élément de structure étant transmise aux autres éléments par conduction thermique. Pour contrôler le chauffage du produit de protection disposé 5 sur l'élément de structure, on transmet une quantité d'énergie déterminée à la portion de l'élément de structure. Dans un mode de mise en oeuvre, on apporte de l'énergie à l'élément de structure en fonction d'une mesure de température de l'élément de structure. L'invention concerne également un procédé de protection d'éléments de structure notamment pour un véhicule automobile, dans lequel on dispose un produit de protection anti-corrosion, notamment dans un corps creux formé en partie par un ou plusieurs éléments de structure, et on provoque un chauffage volumique localisé d'au moins 15 une portion d'un élément de structure recouverte par le produit de protection anti-corrosion. Dans un mode de mise en oeuvre, on provoque le chauffage volumique de la portion de l'élément de structure par circulation d'un courant électrique généré par induction électromagnétique. Dans un mode de mise en oeuvre avantageux, le chauffage est fait de telle sorte que la viscosité du produit de protection anticorrosion soit diminuée en lui permettant ainsi de s'écouler jusque dans des cavités fermées délimitées par au moins un élément de structure. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description détaillée d'une mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé représentant une vue en coupe d'éléments de structure et un dispositif de chauffage selon un aspect de l'invention. Sur la figure 1, deux éléments de structure 1, 2 accostés mutuellement sont représentés partiellement, les éléments de structure 1, 2 peuvent être réalisés en métal ou en un matériau électromagnétiquement susceptible, par exemple un matériau synthétique chargé de poudre de carbone conductrice. La matière constitutive des deux éléments 1, 2 peut être identique ou différente. Le premier élément de structure 1 comprend une portion avant 3 sensiblement verticale, une portion plane horizontale 4 s'étendant vers l'arrière à partir du bord inférieur de la portion avant 3, et une portion 5 sensiblement verticale arrière 5 s'étendant vers le haut à partir de l'extrémité de la portion intermédiaire horizontale 4 opposée à la portion avant verticale 3. Le second élément de structure 2 présente en section un profil sensiblement en L et comprend une portion horizontale 6 et une 10 portion sensiblement verticale 7. La portion horizontale 6 du second élément de structure 2 présente une longueur inférieure à la portion horizontale 4 du premier élément de structure 1. La portion horizontale 6 comprend une zone intermédiaire de fixation 8 située sensiblement entre le bord libre de la portion horizontale 6 et la portion verticale 7 15 du second élément de structure 2. La zone de fixation 8 forme une dépression du côté de la surface supérieure 6a de la portion horizontale 6 orientée vers le haut, et une bosse venant en saillie du côté de la surface 6b de la portion horizontale orientée vers le bas. Les éléments de structure 1, 2 sont fixés ensemble par soudage 20 ou collage ou tout autre moyen. Dans l'exemple illustré, les éléments de structure 1, 2 sont métalliques et soudés par joints à l'endroit de la zone de fixation bombée 8. L'élément de structure 2 est en contact par sa zone de fixation 8 avec sur la surface 4a orientée vers le haut de la portion 25 intermédiaire 4 du premier élément de structure 1. Dans l'exemple illustré, le second élément de structure 2 est positionné de façon à former une cavité 19 entre le bord de la portion horizontale 6 et la portion verticale 3 du premier élément de structure 1, et un espace ouvert entre la portion verticale 7 du second élément de structure et la 30 portion verticale arrière 5 du premier élément de structure 1. La portion horizontale 6 du second élément de structure 2 venant en contact sur la portion horizontale 4 du premier élément de structure 1 par la zone de fixation bombée 8, il existe en effet un espace entre les portions horizontales 6, 4 des second et premier éléments de structure 2, 1, de part et d'autre de la zone de fixation 8. Les dimensions de l'espace entre les portions horizontales 4, 6 ont volontairement été exagérées sur la figure pour améliorer la compréhension de l'invention. Un produit de protection 9 est disposé entre les premier et second éléments de structure 1, 2. Le produit de protection 9 recouvre la surface supérieure de la portion horizontale du premier élément de structure 4 et remplit la cavité 19 formée avec la portion horizontale 6 du second élément de structure 2. Un dispositif de chauffage référencé 10 dans son ensemble comprend un réseau d'alimentation électrique 12, un générateur d'induction 11, un adaptateur d'impédance 13 et un inducteur 14 reliés en série. Une unité de commande 18 est reliée au générateur d'induction 15 11 et à l'adaptateur d'impédance 13. Un organe de détection de température 16 est disposé à proximité de la portion horizontale 4 du premier élément de structure 1, en étant relié à l'unité de commande 18. L'inducteur 14 est un appareil d'induction permettant la 20 création d'un champ électromagnétique variable. Par exemple, l'inducteur 14 peut être un enroulement à plat formé par une bobine, ou une pluralité de bobines. L'adaptateur d'impédance 13 et le générateur d'induction 11, commandés par l'unité de commande 18, permettent l'alimentation de l'inducteur 14 pour un apport d'énergie 25 déterminé aux éléments de structure 1, 2. Pour protéger les éléments de structure 1, 2, on dispose préalablement le produit de protection 9 sous forme liquide ou visqueuse entre les premier et second éléments de structure 1, 2, comme représenté sur la figure par la flèche F. Le produit de 30 protection 9 remplit les espaces laissés libres et peut, si sa viscosité est faible, pénétrer en partie dans la cavité 19 entre deux joints de soudure. Le produit de protection peut être appliqué ou projeté. Ensuite, on traite le produit 9 par chauffage. Pour ce faire, on dispose l'inducteur 14 à proximité de la portion horizontale 4 du premier élément de structure 1, du côté opposé à l'élément de structure 2. On applique un champ électromagnétique variable. Les portions horizontales 6, 4 des premier et second éléments de structure 1, 2 sont principalement soumises au champ électromagnétique, en étant 5 traversées par un flux électromagnétique variable. Dès lors, les portions horizontales 4, 6 sont traversées par des courants induits, provoquant une dissipation volumique de chaleur par effet joule dans les portions horizontales 4, 6, qui sont chauffées rapidement. Le produit de protection 9 en contact par des surfaces 10 importantes avec les portions horizontales 4, 6 des premier et second éléments de structure 1, 2 est chauffé rapidement par conduction à la surface des éléments de structure 1,2. L'élévation de température du produit de protection 9 entraîne une diminution de sa viscosité qui permet au produit de s'écouler entre les deux éléments de structure 1, 15 2 entre deux joints de soudure, jusqu'à remplir la cavité 19. Le chauffage par induction électromagnétique permet un chauffage volumique des éléments de structure 1, 2, permettant un apport de chaleur important rapidement. L'énergie thermique apportée rapidement permet d'éviter que de la chaleur soit dissipée par 20 conduction thermique dans les éléments de structure 1, 2 et ne chauffe inutilement certaines portions des éléments de structure 1, 2 non revêtues, comme les portions verticales 3, 5, 7 des premier et second éléments de structure 1, 2. Le chauffage par induction électromagnétique évite un contact 25 entre l'inducteur 14 et une portion d'un élément de structure à chauffer. Le chauffage par induction électromagnétique permet une maîtrise de la portion traversée par un flux de champ électromagnétique, et qui sera par conséquent chauffée. Dans un mode de mise en oeuvre, on apporte une quantité 30 d'énergie déterminée, par exemple par application d'un champ électromagnétique variable de fréquence et d'amplitude données, pendant une durée déterminée, ou en fonction d'une mesure de l'énergie apportée, par exemple par une mesure de l'énergie électrique apportée. Dans un autre mode de mise en oeuvre, on apporte une quantité d'énergie en fonction d'une mesure de la température de l'élément de structure 4 réalisée à l'aide du capteur 16. Un signal correspondant à la température de la portion horizontale 4 de l'élément de structure 1 5 est transmis par le capteur 16 à l'unité de commande 18, qui envoie des signaux de commande au générateur d'induction 11 et à l'adaptateur d'impédance 13, selon qu'une hausse ou une baisse de la quantité d'énergie apportée est nécessaire. Le dispositif de chauffage 10 peut facilement être utilisé pour 10 le chauffage de différents éléments de structure d'une carrosserie d'un véhicule automobile. Par exemple, on peut prévoir que l'ensemble de commande comprenant l'unité de commande 18, l'adaptateur d'impédance 13 et le générateur d'induction 11, soit disposé dans une base, et que l'inducteur 14 soit porté par une extrémité d'un bras de 15 robot venant chauffer successivement différentes parties de la structure d'un véhicule automobile pour le traitement thermique localisé de produits de protection disposés en différents endroits. L'ensemble de commande du dispositif de chauffage 10 permet d'adapter l'énergie apportée en fonction de la quantité de produit de 20 protection à traiter, et du volume des éléments de structure considérés. Le produit de protection 9 anti-corrosion peut être de la cire ou un produit à base de cire. Il peut également constituer un revêtement ayant subi un traitement de cataphorèse nécessitant une cuisson. Le figeage ou la fixation du produit de protection 9 nécessite 25 de le refroidir rapidement après chauffage. Un chauffage local des éléments de structure 1, 2 permet un apport minimum et suffisant de chaleur de chauffage du produit de protection, permettant par la suite un refroidissement rapide améliorant le figeage ou la fixation. Un chauffage local des éléments de structure 1, 2 permet de diminuer la 30 quantité de chaleur à évacuer, et donc la durée d'opérations de refroidissement, ou le dimensionnement d'un dispositif de refroidissement. Des réductions de cot sont ainsi obtenues en conséquence. Le chauffage des premier et second éléments de structure 1, 2 pendant l'application du produit de protection 9 permet d'améliorer l'application du produit de protection, en favorisant son écoulement par diminution de sa viscosité. Grâce à l'invention, on peut protéger des éléments de structure d'un véhicule automobile, notamment dans des zones peu accessibles particulièrement exposées aux projections d'eau et de salissures, à l'aide de produits de protection dont l'application nécessite un traitement thermique. Un apport de chaleur volumique permet un apport de chaleur plus rapide et en plus grande quantité. Un chauffage localisé des éléments de structure pour un apport de chaleur dans les zones o le chauffage est réellement nécessaire, c'est-à-dire les zones en contact direct avec le produit de protection. Un chauffage par induction 15 électromagnétique est adapté pour le chauffage volumique localisé de pièces métalliques ou électromagnétiquement susceptibles. 1t REVENDICATIONS 1. Procédé de chauffage d'un produit de protection anticorrosion (9) disposé sur un élément de structure métallique ou électromagnétiquement susceptible (1, 2), par exemple d'un véhicule 5 automobile, caractérisé par le fait qu'on provoque un chauffage volumique localisé de l'élément de structure (1, 2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on provoque un chauffage d'au moins une portionde l'élément de structure (1, 2) par circulation d'un courant électrique dans le volume 10 de ladite portion de l'élément de structure et dissipation de chaleur par effet Joule. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on provoque un chauffage volumique d'au moins une portion de l'élément de structure (1, 2) par induction 15 électromagnétique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on chauffe plusieurs éléments de structure (1, 2) simultanément. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé par le fait qu'on transmet une quantité d'énergie déterminée à l'élément de structure. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on apporte de l'énergie à l'élément de structure (1, 2) en fonction d'une mesure de température (16) de 25 l'élément de structure (1, 2). 7. Procédé de protection d'éléments de structure, notamment d'un véhicule automobile, dans lequel on dispose un produit de protection anticorrosion (9), notamment dans un corps creux formé en partie par un ou plusieurs éléments de structure, caractérisé par le fait 30 qu'on provoque un chauffage volumique localisé d'au moins une portion d'un élément de structure (1, 2) recouverte par le produit de protection anti-corrosion (9). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on provoque le chauffage volumique de la portion de l'élément de structure par circulation d'un courant électrique généré par induction électromagnétique. 9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que l'on provoque le chauffage de façon à diminuer la viscosité du produit de protection anti-corrosion et à lui permettre de s'écouler dans des cavités fermées délimitées par au moins un élément de structure.