Brevet FR3070288A1 — publié le 20190301

L'invention concerne un procédé de débouchage de canalisations dans des pièces obtenues par fabrication additive. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION En aéronautique, l'intérêt s'est récemment porté sur la réalisation de blocs hydrauliques en titane par la technologie de fabrication additive, notamment la fusion par faisceau d'électrons. Des particules d'alliage de titane (typiquement du TA6A14V) sous forme de poudre sont introduites par couches successives dans une enceinte sous vide. L'enceinte est chauffée, typiquement à une température de l'ordre de 700 degrés. La couche introduite est d'abord préchauffée pour qu'elle se solidarise sous la forme d'un amalgame de particules frittées. Puis un canon à électron est commandé pour bombarder la partie de la couche amalgamée destinée à former la pièce en cours de fabrication et provoquer sa fusion. On obtient ainsi une pièce en alliage solide, de caractéristiques mécaniques se situant entre une pièce moulée et une pièce forgée, mais dont tous les espaces libres, et notamment les canalisations et autres orifices, sont remplis de cet amalgame de particules de métal faiblement liées entre elles. Après refroidissement de la pièce, Il convient donc d'éliminer complètement cet amalgame. Cette opération de nettoyage se fait généralement en enceinte close pour récupérer les particules, à l'aide par exemple d'une buse à air comprimé. Cependant, l'expérience montre que les canalisations de faible dia- mètre (typiquement quelques millimètres) que l'on trouve habituellement dans les blocs hydrauliques sont impossibles à nettoyer à l'aide d'une buse. Il a été proposé dans le document EP3153256 de fabriquer un cordon de métal solidifié à l'intérieur de chacune des canalisations en même temps que le reste de 2 la pièce. Lors du nettoyage de la pièce, on commence par extraire le cordon de chacune des canalisations, qui entraîne avec lui une bonne partie des particules amalgamées présente dans l'orifice. Celui-ci est alors débouché 5 et il suffit de finir le nettoyage avec la buse. Cepen- dant, ce procédé n'est pas adapté à toutes les canalisations. Certaines d'entre elles ont une conformation tortueuse qui empêche l'extraction du cordon. En outre, la rupture d'un cordon en cours d'extraction est catastro- 10 phique puisqu'il sera impossible d'extraire la partie du cordon encore présente dans la canalisation. Enfin, le cordon ainsi constitué représente de la matière fusionnée et irrécupérable, augmentant le temps et le coût de fabrication de la pièce. 15 Dans le cas particulier des blocs hydrauliques, certaines des canalisations de petit diamètre partent non de la surface de la pièce, mais de l'intérieur de puits débouchants de grand diamètre destinés à recevoir des tiroirs de distribution. Leur accès est particulièrement 20 difficile. OBJET DE L'INVENTION L'invention vise à proposer un procédé de débouchage d'orifices de pièces réalisées par fabrication additive et partant de puits débouchants. 25 PRESENTATION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de débouchage de canalisations d'une pièce réalisée par fabrication additive, les canalisations partant d'au moins un puits débouchant à la surface de la pièce, 30 le procédé comportant les étapes de : fabriquer un guide avec un corps destiné à être introduit dans le puits à ajustement, le guide comportant des canaux internes qui s'étendent depuis une base du guide accessible par l'utilisateur jusqu'à une paroi ex- 35 terne du corps ; 3 nettoyer le puits et introduire le corps du guide dans le puits de sorte que les canaux du guide débouchent en regard des entrées des canalisations de la pièce à déboucher ; 5 introduire par la base du guide dans au moins un canal ce celui-ci un outil fin et flexible, par exemple un câble métallique, et le faire pénétrer dans la canalisation de la pièce en regard jusqu'à la déboucher. Les inventeurs ont expérimenté divers procédés de 10 nettoyage. Il s'avère qu'un simple câble métallique flexible, porté par un mandrin d'un outil à percussion et introduit dans une canalisation permet d'ouvrir dans celle-ci un passage débouchant de sorte que la buse puisse être utilisée efficacement pour nettoyer complète- 15 ment la canalisation. L'utilisation d'un guide selon l'invention permet de faire pénétrer à coup sûr le câble dans la canalisation depuis le puits. Le guide pourra être fabriqué de façon additive, de préférence dans la même matière que le bloc pour ne 20 pas introduire de pollution lors de l'opération, et bien entendu, réutilisé pour différentes pièces. L'opération de nettoyage se fait de préférence à l'intérieur de l'enceinte close pour permettre la récupération de poudre. 25 PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit d'un mode particulier de mise en oeuvre en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : 30 - la figure 1 est une vue en perspective d'une pièce en alliage de titane obtenue par fabrication additive comportant deux puits desquels partent une série d'orifices à déboucher ; 4 - la figure 2 est une vue en perspective d'un guide selon l'invention adaptée à la pièce de la figure 1, illustré en transparence pour que les canaux internes soient visibles ; 5 - La figure 3 est une vue en coupe de la pièce munie du guide, montrant l'un des canaux du guide débouchant en regard de l'entrée d'une des canalisations de la pièce. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 représente une pièce 1 en alliage de ti- 10 tane obtenue par fabrication additive par le procédé de fusion par faisceau d'électrons. Cette pièce 1 est un bloc hydraulique qui comporte deux puits 2,3 (typiquement d'un diamètre de quelques centimètres) destinés à recevoir des tiroirs de distribution, ainsi qu'une pluralité 15 de canalisations fines (typiquement d'un diamètre de quelques millimètres), dont certaines comme les canalisations 4,5,6 débouchent sur l'extérieur par des ports, et d'autres comme la canalisation 7 s'étendent entre les puits 2,3. 20 La figure représente la pièce 1 entièrement net- toyée, mais il faut s'imaginer que la pièce sort de la machine de fabrication additive entourée et remplie d'un amalgame de particules de métal faiblement solidarisées entre elles qu'il convient d'éliminer. L'extérieur de la 25 pièce 1 ainsi que l'intérieur des puits 2,3 est facile à nettoyer à l'aide par exemple d'une buse à air comprimé. L'intérieur des canalisations débouchantes 4,5,6 peut être nettoyé à l'aide d'un câble enfoncé progressivement dans les canalisations par leur débouché extérieur. Le 30 câble pourra par exemple être tenu par le mandrin d'une perceuse à percussion ou tout autre outil motorisé porta- 5 tif de sorte que le câble tourne et provoque des percussions sur la poudre amalgamée à l'intérieur des canalisations et dégage progressivement dans la canalisation un passage qui finit par déboucher entièrement la canalisa- 5 tion. Il suffit alors de finir le nettoyage de la canali- sation à l'aide de la buse à air comprimé pour la débarrasser entièrement des particules amalgamées. L'invention s'intéresse plus particulièrement au débouchage des canalisations telles que la canalisation 7 10 (également visible à la figure 3) qui sont difficiles d'accès pour un câble de nettoyage. Selon l'invention, on prévoit l'utilisation d'un guide 10 illustré à la figure 2, qui comporte un corps 11 destiné à être inséré dans l'un des puits 2,3 et qui comporte une base 12 qui reste 15 extérieure au puits 2,3 et qui porte un doigt 13 destiné à être reçu dans une cavité ad-hoc ménagée sur la pièce 1 pour l'indexage du guide 10 dans le puits. Le guide 10, ici en matière plastique et obtenu par fabrication additive, comporte des canaux 14 qui débouchent d'une part 20 sur la base 12 et d'autre part sur la paroi externe du corps 11 en regard d'une des canalisations internes de la pièce 1. A la figure 3, le guide 10 a été mis en place dans le puits 2. On voit l'introduction d'un câble 20 dans 25 l'un des canaux 14 qui guide ce câble jusqu'à l'entrée de la canalisation interne 7 de la pièce 1 remplie de particules amalgamées. Le câble 20 peut alors être introduit dans ladite canalisation pour la déboucher progressivement en étant mis en rotation et percuté par une perceuse 30 a percussion ou tout autre outil portatif similaire. Une fois la canalisation débouchée, on retire le câble 20 et 6 on l'engage dans un autre des canaux 14 du guide 10 pour déboucher une autre canalisation interne de la pièce 1. Quand toutes les canalisations sont débouchées, on retire le guide 10 et on finit le nettoyage des canalisations à 5 l'aide de la buse pour les débarrasser entièrement de la poudre amalgamée. Le corps 11 a un diamètre légèrement inférieur à celui du puits dans lequel il est introduit de façon à ménager un espace 15 entre le guide 10 et la paroi du puits 10 2 adapté à recevoir la poudre métallique décrochée par le câble lors de son introduction dans les canalisations de la pièce 1. Pour centrer le guide 10 dans le puits 2, le corps11 comporte des plots 16 qui coopèrent avec la paroi du puits 2 pour assurer l'introduction à ajustement et le 15 positionnement du guide 10 dans le puits 2. On peut fabriquer deux guides 10 distincts pour pénétrer dans chacun des puits 2,3 de la pièce. Alternativement, si les deux puits ont un diamètre et une profondeur identiques, on peut fabriquer un unique guide qui 20 comportera tous les canaux nécessaires pour atteindre toutes les canalisations débouchant dans l'un ou l'autre des puits. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit mais englobe au contraire toute variante entrant 25 dans le cadre défini par les revendications. En particulier, bien que dans l'exemple illustré, on utilise un câble métallique en guise d'outil de débouchage, on pourra plus généralement utiliser tout outil fin et flexible adapté à pénétrer dans les canalisations 30 pour y creuser un canal dans la poudre amalgamée. On pourra imprimer à cet outil tout mouvement (rotation, 7 percussions, REVENDICATIONS1. Procédé de débouchage de canalisations (7) d'une pièce (1) réalisée par fabrication additive, les canalisations partant d'au moins un puits (2,3) débou- chant à la surface de la pièce, le procédé comportant les étapes de : fabriquer un guide (10) avec un corps (11) destiné à être introduit dans le puits à ajustement, le guide comportant des canaux internes (14) qui s'étendent 10 depuis une base (12) du guide accessible par l'utilisateur jusqu'à une paroi externe du corps ; nettoyer le puits et introduire le corps du guide dans le puits de sorte que les canaux du guide débouchent en regard des entrées des canalisations (7) 15 déboucher ; introduire par la base du guide dans au moins un canal de celui-ci un outil fin et flexible (20), par exemple un câble métallique, et le faire pénétrer dans la canalisation de la pièce en regard jusqu'à la déboucher. 20 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on imprime à l'outil flexible au moins un mouvement de rotation, de vibration, ou de percussion. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise le même guide (10) pour déboucher des canalisa- 25 tions partant de deux puits distincts, le guide compor- tant tous les canaux propres à déboucher en regard de toutes les canalisations des deux puits. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le guide (10) est fabriqué en matière plastique ou en résine 30 à l'aide d'un procédé de fabrication additive. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la base (12) du guide (10) porte un doigt (13) d'indexation du guide en position dans la pièce.