Brevet FR2910359A3 — publié le 20080627

FR 2910359 A3 20080627 FR 0655668 A 20061220 DISPOSITIF DE BRASAGE PAR INDUCTION La présente invention concerne un dispositif de brasage par induction comportant un système de génération d'un gaz inerte. Elle concerne également un procédé d'assemblage de deux pièces de carrosserie d'un véhicule automobile par brasage utilisant un tel dispositif. Lors d'un assemblage de deux pièces de carrosserie de véhicule automobile par brasage réalisé par un chauffage à io induction, le métal d'apport (appelé brasure ) interposé entre les deux pièces peut s'oxyder. Pour canaliser les effets de l'oxydation sur la brasure, le document US3469304 propose un système équipé d'une buse pouvant diffuser un gaz inerte sur la liaison à créer entre les deux pièces. Néanmoins, ce système n'est pas facile à utiliser et 15 n'est pas efficace. La buse ne peut pas fournir suffisamment de gaz inerte pour éviter une oxydation sur une surface étendue par exemple un pavillon et un côté de caisse sans générer de zones de déséquilibre thermique par un refroidissement localisé ou un effet venturi. 20 Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour objet de concevoir un dispositif de brasage par induction amélioré et un procédé de brasage par induction. A cet effet, l'invention propose un dispositif du type ci-dessus caractérisé en ce que le système de génération d'un gaz inerte 25 comporte une alimentation de gaz inerte, une cage enfermant en partie le concentreur de champ et la bobine. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la cage comporte une entrée de gaz inerte reliée à l'alimentation de gaz inerte et au moins une sortie de gaz inerte au niveau du concentreur. 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la cage est amagnétique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'invention propose un procédé d'assemblage de deux pièces de carrosserie 2910359 - 2 d'un véhicule automobile par brasage utilisant un dispositif du type ci-dessus caractérisé en qu'il comporte les étapes suivantes : - diffusion de gaz inerte sur une zone de juxtaposition de deux pièces au moins 1 seconde avant le brasage, 5 - un cycle de brasage pour assembler la zone de juxtaposition des deux pièces, - arrêt de la diffusion de gaz inerte sur la zone de juxtaposition au moins secondes après le brasage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les deux io pièces sont un côté de caisse et un pavillon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation en référence aux figures annexées. La figure 1 représente une vue de côté en coupe d'un côté is de caisse et un pavillon avec un dispositif d'assemblage par induction. Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Tels que représentés à la figure 1, deux pièces 11, 15 qui 20 sont un côté de caisse 15 et un pavillon 11 de véhicule automobile subissent un brasage au moyen d'un dispositif 10 de brasage par induction et un métal ou alliage d'apport appelé brasure 18. Un solvant appelé flux peut également être utilisé pour limiter l'oxydation de la brasure 18 à assembler. 25 La brasure 18 utilisée peut être un alliage SnZn ou ZnAI sous forme de baguette. Le diamètre de la brasure 18 est choisi selon le jeu entre le pavillon 11 et le côté de caisse 15. Le flux peut être liquide et déposé, par gouttes, directement sur la brasure 18. La brasure 18 est prédécoupée à la longueur choisie. 30 La brasure 18 peut aussi se présenter sous forme de pâte dans ce cas le flux est intégré à la brasure 18. Le dispositif 10 de brasage par induction comporte en particulier un système 22 de génération d'un gaz inerte et un corps 32 qui est lié à une bobine 23. 2910359 -3- Telle que représentée à la figure 1, le dispositif 10 d'assemblage par induction peut également comporter un concentreur de champ 20. Le concentreur de champ 20 a la forme d'un parallélépipède. 5 Le concentreur de champ 20 permet d'orienter les lignes de champ magnétique. Dans le mode de réalisation, il est choisi en ferrite. La bobine 23 est dimensionnée de telle façon qu'elle enveloppe le concentreur 20. Elle peut être choisie en cuivre. Elle est tubulaire de façon à ce qu'elle est apte à contenir l'alimentation io électrique. Elle est alimentée par un courant électrique (non représentée). Elle crée un champ magnétique orienté par le concentreur de champ 20. Dans la bobine 23, l'alimentation électrique est isolée électriquement (non représenté) de façon à éviter tout dysfonctionnement. 15 La bobine 23 forme un T à l'envers. Elle comporte en particulier deux bras 28 et une cavité 29. Le concentreur 20 est positionné dans cette cavité 29. Un isolant peut être positionné entre les deux bras 28 de façon à isoler magnétiquement le concentreur 20 de la bobine 23. 20 La bobine 23 a donc aussi pour rôle la fixation mécanique du concentreur 20. La bobine 23 est alimentée par un courant électrique alternatif. Dans le concentreur 20, les lignes de courant d'alimentation sont ainsi sensiblement parallèles à la longueur du 25 concentreur 20. Ce courant crée, au niveau du concentreur 20, un champ magnétique dont les lignes de champ sont perpendiculaires à la longueur du concentreur 20. Le concentreur 20 concentre dans les pièces 11, 15 à chauffer les lignes de champ magnétique créées 30 autour du concentreur 20. Le champ magnétique crée des courants de Foucault induits dans les pièces 11, 15, les lignes de courants induits étant sensiblement parallèles à la longueur du concentreur 20. Ces 2910359 - 4 courants induits entraînent finalement un échauffement local des pièces, permettant l'assemblage des pièces 11, 15. Tel que représenté à la figure 1, le système 22 de génération d'un gaz inerte comporte une alimentation 24 en gaz inerte et une 5 cage 21 qui est un espace clos servant à enfermer au moins en partie le concentreur 20 et la bobine 23. La cage 21 comporte une entrée 25 de gaz inerte reliée à l'alimentation 24 de gaz inerte et au moins une sortie 26, 27 de gaz inerte au niveau du concentreur 20, appelée buse. io Une entrée 25 est située à l'extrémité supérieure de la cage 21 et deux buses sont situées à l'extrémité inférieure de la cage 21. La cage 21 peut être choisie dans un matériau amagnétique, par exemple en céramique de façon à ne pas perturber le champ magnétique. 15 Le gaz inerte peut être choisi parmi l'argon, l'azote, l'hélium. Par exemple, l'argon qui a une densité de 1,39 par rapport à l'air, donc moins volatile, protégera la liaison efficacement. Le dispositif 10 permet de réaliser un assemblage de deux pièces 11, 15 selon un procédé comportant les étapes suivantes : 20 - diffusion de gaz inerte sur une zone de juxtaposition 19 des deux pièces 11, 15 au moins 1 seconde avant le brasage, - un cycle de brasage par induction sur la zone de juxtaposition 19 au plus 30 secondes, - arrêt de la diffusion de gaz inerte sur la zone de 25 juxtaposition 19 au moins 2 secondes après le brasage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé peut se dérouler de la façon suivante. Un côté de caisse 15 et un pavillon 11 sont positionnés de façon à subir un procédé d'assemblage par brasage. Le côté de 30 caisse 15 et le pavillon 11 sont juxtaposés de telle manière qu'il existe un jeu entre le côté de caisse 15 et le pavillon 11. Le jeu est apte à recevoir une brasure 18. Par exemple, un jeu de 0 à 0,3 mm peut recevoir une brasure 18 de diamètre 2 mm. 2910359 -5 Le dispositif 10 peut être choisi de telle façon que sa longueur utile est sensiblement égale à 30mm soit la longueur du concentreur 20, permettant d'obtenir une longueur brasée de 40mm. Le dispositif 10 dispose d'une alimentation électrique dont la 5 fréquence est de 24kHz et d'un générateur qui permet de régler la puissance en fonction du temps. Dans un premier temps, le gaz inerte est diffusé sur au moins une zone de juxtaposition 19 des deux pièces 11, 15. Le gaz inerte est diffusé au moyen des deux buses 26, 27. Par exemple, la io section des buses 26, 27 est de 8 cm2 et le débit est constant choisi entre 10 et 20 L /minutes. Dans un second temps, un cycle de brasage est réalisé sur la zone de juxtaposition 19. Pour une brasure 18 choisie en Sn60Zn40 dont la plage de is fusion se situe entre 220 C et 340 C, le cycle de brasage comporte deux étapes. La première étape est une montée en température à 380 C réalisée à une puissance de 1300W pendant 15s. La deuxième étape consiste à appliquer une puissance de 600 W pendant 5 secondes pour obtenir une température stable 20 sensiblement égale à 320 C de la zone de juxtaposition 19. Pour une brasure 18 choisie en Zn78AI2 dont la plage de fusion se situe entre 405 C et 440 C, le cycle de brasage comporte trois étapes. La première étape est une montée en température à 300 C réalisée à une puissance de 1300W pendant 8 secondes. La 25 deuxième étape consiste à appliquer une puissance de 700W pendant 12s pour obtenir une température stable sensiblement égale à 300 C. La troisième étape est une montée en température à 430 C réalisée à une puissance à 1300W pendant 8 secondes. Dans un troisième temps, la diffusion du gaz inerte est 30 arrêtée au moins deux secondes après le cycle du brasage. Ce dispositif 10 et ce procédé utilisant ce dispositif 10 permettent de réaliser un assemblage de deux pièces sous atmosphère inerte sans perturber le cycle de brasage et sans oxydation de la brasure. 2910359 -6 Cette invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui a été donné à titre d'exemple. Cette invention peut également s'appliquer à d'autres zones étendues rencontrant le même problème technique, par exemple la liaison côté de caisse sur 5 bavolet. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) de brasage par induction comportant un système (22) de génération d'un gaz inerte caractérisé en ce que le système 5 (22) comporte : - une alimentation (24) de gaz inerte, - une cage (21) enfermant en partie le concentreur de champ (20) et la bobine (23). io 2. Dispositif (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cage (21) comporte : - une entrée (25) de gaz inerte reliée à l'alimentation (24) de gaz inerte et - au moins une sortie (26, 27) de gaz inerte au niveau du concentreur 15 (20). 3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage (21) est amagnétique. 20 4. Procédé d'assemblage de deux pièces (11, 15) de carrosserie d'un véhicule automobile par brasage utilisant un dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comporte les étapes suivantes : - diffusion de gaz inerte sur une zone de juxtaposition (19) de deux 25 pièces (11, 15) au moins 1 seconde avant le brasage, - un cycle de brasage pour assembler la zone de juxtaposition (19) des deux pièces (11, 15), - arrêt de la diffusion de gaz inerte sur la zone de juxtaposition (19) au moins 2 secondes après le brasage. 30 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que les deux pièces sont un côté de caisse (15) et un pavillon (11).