Brevet FR2961741A1 — publié le 20111230

DOMAINE DE L'INVENTION (0001) La présente invention concerne une lamelle de garniture d'un moule 5 pour la vulcanisation d'un pneumatique. ETAT DE LA TECHNIQUE (0002) Il est connu du document EP0868955 un procédé de fabrication de pièces de moule utilisant la technique dite de fusion laser sélective (« Selective Laser 10 Melting » en anglais) dans lequel des éléments de garniture, tels que des lamelles, sont produits par fusion sélective d'une poudre formée de grains, à l'aide d'un faisceau laser. Ce procédé permet de construire des lamelles par superposition de couches de grains agglomérés par le faisceau laser. (0003) Un intérêt de cette technique est que la forme de la lamelle peut être 15 modélisée par un ordinateur. Le laser peut être ainsi piloté par l'ordinateur pour former sélectivement les couches successives en respectant les dimensions de la lamelle modélisée. (0004) La construction de la lamelle se fait à partir d'un plateau dont la surface est généralement plane. Ce plateau sert de base pour la construction de la 20 lamelle par couches successives. (0005) La première couche de grains agglomérés est formée directement sur le plateau. De par l'utilisation de la technique de fusion laser, cette première couche est soudée au plateau. Les autres couches de grains agglomérés sont ensuite formées successivement sur la première couche. 25 (0006) Une fois la lamelle formée, il est nécessaire de la désolidariser du plateau. Cette opération de désolidarisation est généralement réalisée par une découpe rapide à l'aide d'un fil. (0007) Cependant, la désolidarisation de la lamelle du plateau peut entraîner une déformation de ladite lamelle. En effet, à chaque formation d'une couche de grains 2961741 -2- agglomérés par fusion laser, il se crée des contraintes mécaniques particulières entre ladite couche et la couche précédemment formée. Lorsque la lamelle est désolidarisée du plateau, les contraintes mécaniques existantes entres les couches se modifient et peuvent entraîner une déformation de la lamelle. Par exemple, dans le cas où la lamelle se présente sous la forme d'une plaque de faible épaisseur, celle-ci peut se courber dans sa longueur et/ou dans sa largeur, une fois désolidarisée du plateau. L'empreinte laissée sur le pneumatique par une lamelle déformée peut alors ne pas correspondre à la sculpture désirée sur le pneumatique. (0008) Il existe donc un besoin de garantir que les lamelles conservent leur 10 forme même après leur désolidarisation du plateau sur lequel elles ont été fabriquées par fusion sélective par laser. (0009) L'invention concerne ainsi une lamelle pour une garniture d'un moule destiné à la vulcanisation d'une bande de roulement d'un pneumatique, ladite lamelle 15 étant fabriquée par fusion sélective par laser, ladite lamelle comprenant une partie d'ancrage configurée pour ancrer la lamelle dans un corps de la garniture, une partie de moulage configurée pour mouler au moins une découpure dans la bande de roulement du pneumatique. La lamelle comprend des moyens de renfort entièrement présents au niveau de la partie d'ancrage de ladite lamelle. 20 (0010) La lamelle comprend ainsi une partie de moulage et une partie d'ancrage. (0011) La partie d'ancrage est destinée à maintenir la lamelle dans la garniture. (0012) La partie de moulage est destinée à mouler une ou plusieurs 25 découpures sur la bande de roulement d'un pneumatique. (0013) Par découpure, il est désigné soit une rainure (« groove » en anglais) soit une incision (« sipe » en anglais). (0014) Une rainure est une découpure dont les faces de matière ne se touchent pas dans les conditions usuelles de roulage. Généralement, la largeur d'une rainure est 30 supérieure ou égale à 2 mm. 2961741 -3- (0015) Une incision est une découpure dont les faces de matière se touchent dans les conditions usuelles de roulage. Généralement, la largeur d'une incision est inférieure à 2 mm. (0016) La garniture est une pièce ou un ensemble de pièces du moule qui va 5 mouler l'ensemble de la bande de roulement du pneumatique. La garniture comprend ainsi un corps de garniture définissant une cavité correspondant à la forme du pneumatique à vulcaniser, et une pluralité de lamelles reliées au corps de garniture. (0017) Par l'expression « entièrement présents au niveau de la partie d'ancrage », on comprend que les moyens de renfort ne sont pas disposés dans la partie 10 de moulage de la lamelle ou ne débordent pas dans ladite partie de moulage. (0018) Ainsi, comme la partie d'ancrage de la lamelle est noyée dans le corps de la garniture, les moyens de renfort présents seulement dans la partie d'ancrage ne vont pas modifier la forme de la découpure qui est uniquement moulée par la partie de moulage de la lamelle. 15 (0019) L'invention permet donc de renforcer la lamelle sans modifier la forme de l'empreinte que ladite lamelle est apte à mouler dans une bande de roulement d'un pneumatique. (0020) De préférence, les moyens de renfort ont la forme d'au moins une 20 surépaisseur venue de matière avec la partie d'ancrage de la lamelle. (0021) Les moyens de renfort sont fabriqués avec la lamelle par fusion sélective par laser. On réalise ainsi de manière simple et pratique lesdits moyens de renfort. 25 (0022) De préférence, la lamelle présente globalement une forme rectangulaire et la surépaisseur s'étend dans la longueur de ladite lamelle. (0023) On évite ainsi des déformations dans la longueur de la lamelle. 2961741 -4- (0024) En outre ou alternativement, la lamelle présente globalement une forme rectangulaire et la surépaisseur s'étend dans la largeur de ladite lamelle. (0025) On évite ainsi des déformations dans la largeur de la lamelle. 5 (0026) La lamelle peut également comprendre un corps globalement rectangulaire et une tête venue de matière avec ledit corps. (0027) Les lamelles ayant une telle forme présentent des risques de déformation plus importants lors de leur désolidarisation du plateau. L'invention trouve donc une application particulièrement avantageuse avec ce type de lamelle. (0028) De préférence, les moyens de renforts sont également des moyens d'ancrage destinés à ancrer la lamelle dans le corps de garniture. (0029) Les moyens de renfort peuvent faciliter l'ancrage de la lamelle dans le corps de garniture. On réalise alors l'ancrage de la lamelle dans le corps de garniture 15 sans avoir à prévoir des moyens d'ancrage supplémentaires. (0030) L'invention concerne également une garniture comportant un corps de garniture et au moins une lamelle telle que décrite ci-dessus, ladite lamelle étant ancrée dans ledit corps de garniture. (0031) L'invention concerne également un moule pour la vulcanisation d'un pneumatique comportant une garniture telle que décrite ci-dessus. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 25 (0032) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : 20 2961741 -5- - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une lamelle selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une vue de face de la lamelle de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'une lamelle selon un 5 second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente une vue schématique en perspective d'un élément de garniture avec une lamelle selon la figure 1 et une lamelle selon la figure 3 ; - la figure 5 représente une vue partielle en coupe d'un moule pour la vulcanisation d'un pneumatique comportant un élément de garniture selon la figure 4. 10 - la figure 6 représente une vue schématique en perspective d'une lamelle selon un troisième mode de réalisation de l'invention. (0033) Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. (0034) La figure 1 présente une vue en perspective d'une lamelle 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. (0035) La lamelle 1 présente ici une forme globalement rectangulaire de longueur L et de largeur W. 20 (0036) Dans une variante de réalisation, la lamelle peut présenter une toute autre forme, telle qu'une forme ondulée. (0037) Dans l'exemple de la figure 1, la lamelle 1 présente une épaisseur sensiblement constante. L'épaisseur de la lamelle 1 est par exemple de l'ordre de 0,4 mm. La lamelle 1 permet ainsi de mouler une incision dans une bande de roulement 25 d'un pneumatique. Une incision est une découpure dont les faces de matière se touchent dans les conditions usuelles de roulage d'un pneumatique. (0038) Dans une variante de réalisation, l'épaisseur de la lamelle 1 est variable dans la longueur L et/ou la largeur W de ladite lamelle 1.15 -6- (0039) La lamelle 1 comprend une partie d'ancrage configurée pour ancrer la lamelle 1 dans un corps d'une garniture d'un moule destiné à la vulcanisation de la bande de roulement du pneumatique. La partie d'ancrage comprend une première surface d'ancrage 3 s'étendant sur une première face de la lamelle 1 et une seconde surface d'ancrage (non visible sur la figure 1) s'étendant sur une seconde face de la lamelle. La première surface d'ancrage 3 a ici une forme en U. (0040) La lamelle 1 comprend également une partie de moulage configurée pour mouler une incision dans la bande de roulement du pneumatique. La partie de moulage comprend une première surface de moulage 5 s'étendant sur la première face de la lamelle 1 et une seconde surface de moulage (non visible sur la figure 1) s'étendant sur la seconde face de la lamelle. La première surface de moulage 5 a ici une forme globalement rectangulaire. (0041) La lamelle 1 est obtenue par fusion sélective d'une poudre formée de grains, à l'aide d'un faisceau laser. Ce procédé est également appelé frittage laser. (0042) La poudre utilisée dans le procédé par fusion sélective est de préférence une poudre métallique. La lamelle 1 peut ainsi être en acier. (0043) Dans une variante de réalisation, la poudre est une poudre céramique. (0044) Dans le procédé par fusion sélective, la lamelle 1 est construite par superposition de couches de grains agglomérés par le faisceau laser. La lamelle 1 se 20 présente alors sous la forme d'un élément stratifié. (0045) Par agglomérés, on entend que les grains de la poudre sont raccordés ou soudés entre eux. Ainsi, lors de la fusion sélective, des zones de raccordement, appelés joints de grains, se forment dans un premier temps entre des grains adjacents. Dans un second temps, l'espacement entre les grains adjacents est comblé par des 25 phénomènes de diffusion et d'écoulement plastique. (0046) La fabrication de la lamelle 1 en N couches comprend différentes étapes, N étant un nombre entier supérieur à 1. (0047) Dans une première étape, on dispose sur un plateau 7 la poudre formée de grains. -7- (0048) Dans une seconde étape, on vient fusionner sélectivement par un faisceau laser la poudre pour agglomérer tout ou partie des grains et former une première couche de grains agglomérés. (0049) On répète la première étape et la seconde étape N-1 fois pour former la lamelle 1 par superposition de N couches de grains agglomérés. (0050) La première couche de grains agglomérés est soudée au plateau 7. Une fois formée, la lamelle 1 est alors désolidarisée du plateau 7, par exemple par une découpe à l'aide d'un fil. (0051) Afin d'éviter toute déformation de la lamelle 1 lors de la désolidarisation de ladite lamelle 1 avec le plateau 7, il est prévu selon l'invention des moyens de renfort 9a, 9b, 9c sur la lamelle 1. (0052) Les moyens de renfort se présentent ici sous la forme de surépaisseurs venues de matière avec la partie d'ancrage de la lamelle 1. Par surépaisseur, on comprend un supplément de matière par rapport à l'épaisseur de la lamelle 1. (0053) Plus particulièrement, les moyens de renfort comprennent une première surépaisseur 9a, une seconde surépaisseur 9b et une troisième surépaisseur 9c s'étendant sur la première face de la lamelle 1. (0054) La première surépaisseur 9a s'étend sur toute la largeur W de la lamelle 1. (0055) La seconde surépaisseur 9b s'étend partiellement sur la longueur L de la lamelle 1 perpendiculairement à la première surépaisseur 9a. (0056) La troisième surépaisseur 9c s'étend sur toute la largeur W de la lamelle 1 parallèlement à la première surépaisseur 9a. (0057) La première surépaisseur 9a, la seconde surépaisseur 9b, la troisième surépaisseur 9c sont venues de matière avec la première surface d'ancrage 3 de la lamelle 1. Ces surépaisseurs sont formées avec la lamelle 1 par superposition de couches de grains agglomérés, au cours du procédé par fusion sélective. (0058) La première surépaisseur 9a et la troisième surépaisseur 9c permettent d'éviter des déformations de la lamelle 1 dans la largeur W de ladite lamelle 1. -8- (0059) La seconde surépaisseur 9b permet d'éviter des déformations de la lamelle 1 dans la longueur L de ladite lamelle 1. (0060) La première surépaisseur 9a, la seconde surépaisseur 9b, la troisième surépaisseur 9c présentent ici une section en forme de demi-disque. (0061) Dans une variante de réalisation, les sections de la première surépaisseur 9a, de la seconde surépaisseur 9b, de la troisième surépaisseur 9c peuvent être triangulaires ou en losange. (0062) Toutes les combinaisons de forme de section entre les différentes surépaisseurs 9a, 9b, 9c sont possibles. (0063) On notera que la seconde face de lamelle 1 peut présenter également des surépaisseurs (non représentées). Les surépaisseurs de la seconde face de la lamelle 1 peuvent être complémentaires à la première surépaisseur 9a, à la seconde surépaisseur 9b, à la troisième surépaisseur 9c. Par exemple, les surépaisseurs de la seconde face de la lamelle 1 peuvent être symétriques aux surépaisseurs 9a, 9b, 9c de la première face de la lamelle 1. (0064) La figure 2 présente une vue de face de la lamelle 1 comprenant la première face de ladite lamelle 1. (0065) La figure 2 présente de manière plus détaillée l'arrangement de la 20 première surface d'ancrage 3 et de la première surface de moulage 5 sur la lamelle 1. (0066) La première surface d'ancrage 3 présente une forme générale en U comprenant une première branche 11, une base 13 et une seconde branche 15. (0067) La première branche 11 a une forme globalement rectangulaire de largeur correspondant à une première dimension L1. 25 (0068) La seconde branche 15 a une forme globalement rectangulaire de largeur correspondant à une seconde dimension L2. (0069) La base 13 a une forme globalement rectangulaire de largeur correspondant à une troisième dimension Wl. -9- (0070) La première surface de moulage 5 présente une forme globalement rectangulaire de largeur correspondant à la différence entre la largeur W de la lamelle et la troisième dimension Wl et de longueur correspondant à la différence entre la longueur de la lamelle L et la somme de la première dimension L1 avec la seconde dimension L2. (0071) La première dimension L1 et la seconde dimension L2 sont déterminées de sorte que : Ll+L2 REVENDICATIONS1 - Lamelle pour une garniture (27) d'un moule (25) destiné à la vulcanisation d'une 5 bande de roulement d'un pneumatique, ladite lamelle (1 ; 10 ; 33) étant fabriquée par fusion sélective par laser, ladite lamelle comprenant : - une partie d'ancrage (3 ; 14 ; 39) configurée pour ancrer la lamelle (1 ; 10 ; 33) dans un corps (19) de la garniture (27) ; - une partie de moulage (5 ; 16 ; 41) configurée pour mouler au moins une 10 découpure dans la bande de roulement du pneumatique ; caractérisée en ce que la lamelle (1 ; 10 ; 33) comprend des moyens de renfort (9a, 9b, 9c ; 12a, 12b, 12c ; 40a, 40b, 40c) entièrement présents au niveau de la partie d'ancrage (3 ; 14 ; 39) de ladite lamelle. 15 2 -Lamelle selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de renfort (9a, 9b, 9c ; 12a, 12b, 12c ; 40a, 40b, 40c) ont la forme d'au moins une surépaisseur venue de matière avec la partie d'ancrage de la lamelle (3 ; 14 ; 39). 3 -Lamelle selon la revendication 2 caractérisée en ce que la lamelle présente 20 globalement une forme rectangulaire et la surépaisseur s'étend dans la longueur (L) de ladite lamelle. 4 -Lamelle selon la revendication 2 caractérisée en ce que la lamelle présente globalement une forme rectangulaire et la surépaisseur s'étend dans la largeur (1) de 25 ladite lamelle. -Lamelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la lamelle (33) comprend un corps (35) globalement rectangulaire et une tête (37) venue de matière avec ledit corps (35). 30 2961741 - 15 - 6 -Lamelle selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de renforts (9a, 9b, 9c ; 12a, 12b, 12c ; 40a, 40b, 40c) sont également des moyens d'ancrage pour ancrer la lamelle dans le corps de garniture (19). 5 7 - Garniture d'un moule (25) pour la vulcanisation d'un pneumatique comportant un corps de garniture (19) et au moins une lamelle (1 ; 10 ; 33) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ladite lamelle (1 ; 10 ; 33) étant ancrée dans ledit corps de garniture. 8 - Moule pour la vulcanisation d'un pneumatique comportant une garniture (27) selon la revendication 7.