Brevet FR3047912A1 — publié le 20170825

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE METALLIQUE AYANT AU MOINS UN ANGLE DROIT La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce métallique ayant au moins un angle droit. L'invention est ainsi particulièrement adaptée à la fabrication de profilés, barres ou plaques pourvus d'au moins une partie configurée en T ou en H. Par la suite, il sera fait référence à un profilé, étant entendu que l'invention concerne également une barre, une plaque ou une pièce métallique d'une forme géométrique complexe, pour autant que cette dernière comporte au moins une partie formant un angle droit avec le reste de la barre ou de la plaque. Ici, le terme métallique doit être compris comme désignant un métal ou un alliage métallique. De tels profilés sont utilisés dans divers domaines tels que l'industrie ou le bâtiment. On peut citer, à titre d'exemples non limitatifs, l'emploi de tels profilés pour réaliser des garde-corps, des murs rideaux, des pièces renforcées par un T ou un H ou autres. Il est connu de réaliser de tels profilés métalliques par laminage à chaud. Un tel procédé ne permet que la réalisation de certains types de profilés, tout en étant onéreux. Par ailleurs, lorsque l'on utilise de tels profilés dans le domaine du bâtiment, celui-ci doit avoir une finition et un aspect visuel optimaux. Avec un tel procédé de fabrication, on n'obtient pas un angle droit vif, il y a toujours un rayon de courbure, même minime, au niveau de l'angle droit. Pour réaliser différents types de profilés avec un coût maitrisé, on connait par WO-A-2013/023860 un procédé mettant en oeuvre deux parties, formées par pliage. La liaison entre les deux parties est réalisée par coopération de formes entre des découpes formant des logements de réception pour des pattes. Le blocage en position se fait par clipsage. On connait aussi par WO-A-2008/085244 un profilé en T obtenu par pliage 3047912 2 d'une bande de tôle. FR-A-509 330 divulgue un procédé d'assemblage à angle droit entre deux profilés en T. L'assemblage est effectué par une liaison de type male femelle, avec des découpes complexes. Ces différentes solutions ne sont pas satisfaisantes pour la réalisation aisée de 5 profilés ayant au moins un angle parfaitement droit. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un procédé de réalisation d'un profilé métallique ayant au moins un angle droit, d'une fabrication simple, facile à adapter à différents types de profilés, avec une finition optimale. 10 A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'une pièce métallique ayant au moins un angle droit, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : a) réaliser au moins un orifice traversant dans une première barre métallique constitutive de ladite pièce, 15 b) réaliser au moins un relief, de forme complémentaire à l'orifice, dans un bord d'une seconde barre métallique également constitutive de ladite pièce, c) introduire le relief de la seconde barre métallique dans l'orifice de la première barre métallique en positionnant les première et seconde barres à angle droit, d) souder l'extrémité libre du relief de la seconde barre dans l'orifice de la 20 première barre. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut comprendre une ou plusieurs des étapes suivantes: - lors des étapes a) et b) on réalise au moins deux orifices et reliefs. - Lors de l'étape a) on réalise les orifices de sorte qu'ils sont alignés par rapport à l'axe 25 longitudinal de la barre, en position centrale. - Lors de l'étape a) on réalise les orifices de sorte qu'ils sont alignés en position excentrée selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la barre. - Lors de l'étape a) on réalise les orifices de sorte qu'ils sont alignés sur un bord de la barre selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la barre. 3047912 3 - Lors de l'étape a) on réalise les orifices de sorte qu'ils sont alignés selon une direction parallèle à une diagonale de la barre. - Lors de l'étape b) on réalise les reliefs de sorte que leurs hauteurs est inférieures à l'épaisseur de la barre dans laquelle sont ménagés les orifices, afin de préserver un 5 espace pour la soudure des reliefs dans les orifices - Avant l'étape c) on réalise des trous taraudés au moins dans la barre dans laquelle sont réalisés les orifices. - Lors des étapes a) et b) on réalise des orifices coniques et des reliefs en forme de coin. - Lors de l'étape d) on réalise une soudure de type bouchon. 10 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est une vue de dessus d'une première barre métallique, conforme à un mode de réalisation de l'invention, 15 - la figure 2 est une vue de dessus, à la même échelle d'une seconde barre métallique, conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective, à une autre échelle, des barres des figures 1 et 2 en position de pré-assemblage, - la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne IV-IV à la figure 3, d'une 20 pièce assemblée et - les figures 5 à 8 sont des représentations schématiques des sections transversales d'autres types de pièces réalisées selon d'autres modes de réalisation de l'invention. Ici, le terme barre est utilisé pour désigner une partie métallique constitutive d'une pièce métallique. Une telle barre peut être plate, à section transversale rectangulaire ou 25 carrée comme décrit dans les différentes figures. En variante non illustrée, elle peut être cintrée. Par la suite, il sera fait référence, à titre d'exemples non limitatifs, à un type particulier de pièce métallique, à savoir des profilés, réalisés à partir de barres plates. La figure 1 illustre une barre plate 1, métallique, selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ici la barre est en acier, en aluminium, en acier inoxydable ou 3047912 4 en un autre métal ou alliage métallique. La barre 1 est ici de forme rectangulaire. En variante, elle est carrée. La longueur d'une telle barre 1 et sa largeur sont variables et adaptées aux besoins. Ici, la barre 1 comprend au moins un orifice traversant 2. L'épaisseur d'une telle 5 barre 1 est, dans tous les cas, suffisante pour permettre une soudure d'une pièce introduite dans l'orifice 2. En général, l'épaisseur d'une telle barre 1 est d'au moins 3 MM. Dans l'exemple la barre 1 comprend quatre orifices traversant 2. Ces derniers sont ici identiques. Dans un autre mode de réalisation, ils sont de différentes dimensions et/ou 10 formes. Les orifices 2 sont, à la figure 1, alignés selon l'axe longitudinal principal A de la barre 1. En d'autres termes, les orifices 2 sont alignés en position médiane, à mi-largeur, selon la longueur de la barre 1. Dans d'autres modes de réalisation, par exemple ceux illustrés aux figures 6 à 8, les orifices 2 sont excentrés, par exemple situés à proximité 15 d'un des bords de la barre 1, et alignés selon une direction parallèle à l'axe longitudinal A de la barre 1. Dans tous les cas, les orifices 2 doivent être alignés, que cela soit selon un axe longitudinal ou, selon un autre mode de réalisation, selon une diagonale de la barre 1. Ici, des trous 3, avantageusement des trous taraudés, sont ménagés entre deux 20 orifices 2. Ces trous 3 permettent la fixation d'un élément sur le profilé par vissage. De tels éléments sont, par exemple, des plaques ou des contre-plaques en verre ou en un autre matériau. Dans tous les cas, il est avantageux de réaliser les taraudages des trous 3 avant l'assemblage du profilé. En effet, le perçage d'orifices traversant et le taraudage sont aisés sur une barre maintenue à plat. 25 La figure 2 illustre une seconde barre plate 4, également métallique. Ici les barres 1 et 4 sont en un même matériau. En variante, les barres sont en différents matériaux, pour autant qu'ils s'agissent de matériaux soudables entre eux. Ici, un bord 5 définissant la longueur de la barre 4 est pourvu d'au moins un, en l'espèce quatre, reliefs 6. Le nombre, la position, la forme et les dimensions des reliefs 6 sont adaptés au nombre, 3047912 5 dimensions, formes et positions des orifices 2 sur la barre 1. En d'autres termes, on définit, par les orifices 2 et les reliefs 6, une liaison par complémentarité de formes entre la première barre 1 et la seconde barre 4. Ici les reliefs 6 sont réalisés par découpage du bord 5. En variante, les reliefs sont 5 rapportés sur le bord 5 par des techniques connues en soi, par exemple par soudage. Les reliefs 6 ont, avantageusement dans ce mode de réalisation, une hauteur inférieure à l'épaisseur de la barre 1. Dans d'autres modes de réalisation, la hauteur des reliefs est identique à l'épaisseur de la barre 1. Le procédé de réalisation d'un profilé conforme à l'invention est maintenant décrit 10 en référence aux différentes figures. La première étape consiste à réaliser au moins un orifice 2 dans la barre 1. La seconde étape consiste à réaliser au moins un relief 6 sur un bord 5 de la seconde barre 4. On conçoit aisément que l'ordre de réalisation peut être différent. Dans ce cas, les reliefs sont réalisés en premier. De même, il est possible de décaler dans le temps et/ou 15 géographiquement la réalisation des orifices 2 et des reliefs 6. Ainsi, il est aisé de stocker, en des endroits différents par exemple, les barres 1 et 4 avant leur assemblage. Si des trous taraudés 3 sont prévus, ils sont avantageusement réalisés soit avant l'étape de réalisation des orifices 2 soit après cette étape, les orifices 2 étant faits, par exemple, par découpage au laser en même temps que les reliefs. 20 Dans tous les cas, il convient d'aligner les orifices 2 sur un axe, par exemple l'axe longitudinal A, et de réaliser, avantageusement par découpage, les reliefs 6 de sorte qu'ils soient alignés de la même manière que les orifices. L'étape suivante est illustrée à la figure 3. Elle consiste à présenter la barre 4 au-dessus de la barre 1, de sorte que les reliefs 6 soient en regard avec les orifices 2, et 25 à introduire les reliefs 6 dans les orifices 2 de sorte que les barres 1 et 4 forment un angle droit. Les dimensions respectives des reliefs 6 et des orifices 2 sont telles que le jeu est minimal, le maintien en position perpendiculaire des deux barres 1 et 4 est aisé. L'étape suivante, illustrée par la figure 4, consiste à bloquer en position l'une par rapport à l'autre les barres 1 et 4. Pour cela, une soudure est réalisée à partir de la face 7 3047912 6 de la barre 1 qui est opposée à la face 8 recevant la barre 4. Une telle soudure est avantageusement une soudure de type bouchon, réalisée de sorte à ne pas former une excroissance au-delà de la face 7. En d'autres termes, du fait que la hauteur de chaque relief 6 est inférieure à l'épaisseur de la barre 1, on ménage un espace entre l'extrémité 5 libre du relief 6 et la face 7 de la barre 1 lorsque la barre 4 est reliée à la barre 1. Cet espace est mis à profit pour souder les barres 1 et 4 ensembles. Comme on le note à la figure 4, on réalise ainsi les liaisons entre les barres telles que l'on définit un angle droit, sans congés, avec un jeu minimal. Une liaison par soudure entre les barres 1 et 4 induit une retreinte qui permet de plaquer les barres l'une contre l'autre. La soudure est aisée à 10 dissimuler. En effet, une fois celle-ci réalisée, un ponçage de finition assure la planéité de la soudure par rapport à la face 7. Si besoin, le profilé est peint ou revêtu d'un traitement de surface, ce qui améliore encore l'aspect final du profilé, en particulier de la soudure. Un tel procédé permet de former un profilé sans chauffage du métal sur la totalité 15 de la barre et donc sans générer de déformation. Par ailleurs, plus les longueurs des reliefs 6 et les profondeurs des orifices 2 sont importants, plus on améliore la résistance au cisaillement du profilé. Par ailleurs, en augmentant l'écartement entre les orifices 2 et leurs nombres, cela en tenant compte de la longueur totale de la barre 1, on augmente la résistance de la liaison entre les barres tout en limitant la déformation, et donc le cintrage, 20 de la barre lors de la soudure. On conçoit que, si la forme décrite dans l'exemple des reliefs 6 et des orifices 2 est simple, il est possible de générer des formes plus complexes qui améliorent la liaison entre les barres 1 et 4. Par exemple, un relief configuré en coin permet de réaliser un auto-blocage de la barre 4 dans la barre 1. 25 Les figures 5 à 8 illustrent, de façon non limitative, quelques possibilités de réalisation de profilés utilisant le procédé objet de l'invention. Un tel procédé permet, par perçage et découpage de barres plates de réaliser simplement différentes formes de profilés. Il est ainsi aisé de préparer les barres et de réaliser, à la demande les forme de profilés. 30 REVENDICATIONS1.- Procédé de réalisation d'une pièce métallique ayant au moins un angle droit, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : a) réaliser au moins un orifice traversant (2) dans une première barre (1) métallique constitutive de ladite pièce, b) réaliser au moins un relief (6), de forme complémentaire à l'orifice (2), dans un bord (5) d'une seconde barre (4) métallique constitutive de ladite pièce, c) introduire le relief (6) de la seconde barre (4) métallique dans l'orifice (2) de la première barre (1) métallique en positionnant les première (1) et seconde (4) barres à angle droit, d) souder l'extrémité libre du relief (6) de la seconde barre (4) dans l'orifice (2) de la première barre (1). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors des étapes a) et b) on réalise au moins deux orifices (2) et reliefs (6). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on réalise les orifices (2) de sorte qu'ils sont alignés par rapport à l'axe longitudinal (A) de la barre (1), en position centrale. 4.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on réalise les orifices (2) de sorte qu'ils sont alignés en position excentrée selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (A) de la barre (1). 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on réalise les orifices (2) de sorte qu'ils sont alignés sur un bord de la barre (1) selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (A) de la barre (1). 6.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'étape a), on réalise les orifices de sorte qu'ils sont alignés selon une direction parallèle à une diagonale de la barre. 3047912 8 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape b) on réalise les reliefs (6) de sorte que leurs hauteurs est inférieures à l'épaisseur de la barre (1) dans laquelle sont ménagés les orifices (2), afin de préserver un espace pour la soudure des reliefs (6) dans les orifices (2). 5 8.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant l'étape c) on réalise des trous taraudés (3) au moins dans la barre (1) dans laquelle sont réalisés les orifices (2). 9.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors des étapes a) et b) on réalise des orifices coniques et des reliefs en forme de coin. 10 10.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape d) on réalise une soudure de type bouchon. 15