Brevet FR3126495A1 — publié le 20230303

La présente invention concerne un dispositif de stockage de poudre comprenant une enceinte (1) adaptée pour contenir une poudre (2) et une atmosphère, le dispositif comprenant au moins un élément sensible (3) disposé à l’intérieur de l’enceinte, de sorte qu’au moins une propriété optique de l’élément sensible (3) dépend de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, le dispositif comprenant des moyens d’observation comprenant au moins une partie d’observation (5) au moins partiellement transparente , les moyens d’observation permettant d’observer la propriété optique de l’élément sensible depuis l’extérieur de l’enceinte (1). . Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF DE STOCKAGE DE POUDRE COMPRENANT UNE ENCEINTE ET PROCEDE ASSOCIE DOMAINE DE L'INVENTION La présente innovation concerne le domaine de l’observation de la qualité de l’atmosphère interne d’un réservoir contenant un stock de poudre, par exemple de la poudre destinée à être utilisée dans un procédé de fabrication additive. La présente innovation concerne notamment un dispositif de stockage de poudre, un système et un procédé associés. ETAT DE LA TECHNIQUE On connait des dispositifs de stockage de poudre. La poudre peut être stockée en vue de diverses applications, telles que la fabrication additive ou la fabrication par compactage et frittage. La poudre peut avoir besoin d’être conservées dans des conditions spécifiques pour conserver ses propriétés. Par ailleurs, les qualités de la poudre peuvent être incertaine pour diverses raisons. La poudre peut être ou comprendre une poudre recyclée, c’est-à-dire ayant déjà été utilisée, par exemple dans un processus de fabrication additive. En outre, certaines propriétés de la poudre peuvent être inconnues. La poudre peut être réactive, par exemple susceptibles d’une auto-ignition, par exemple au contact d’un oxydant comme l’oxygène, par exemple l’oxygène gazeux, par exemple l’oxygène atmosphérique. Alternativement ou en complément, la poudre peut avoir été passivée, par exemple par la formation d’une couche d’oxyde superficielle, par exemple par une exposition volontaire ou non à un oxydant. La réactivité avérée ou potentielle des poudres combinée à leur importante surface spécifique, c’est-à-dire le rapport entre la surface d’échange des grains de poudre et leur volume, introduit un risque d'explosivité dans leur manutention et usage. Certaines poudres peuvent encore poser un risque sanitaire, par exemple de par leur caractère cancérigène ou cancérogène. On connaît des méthodes permettant de contrôler directement la qualité d’une poudre stockée dans une enceinte d’un réservoir de stockage. Certaines méthodes reposent sur un prélèvement de poudre pour l’extraire de l’enceinte. Outre le fait que ces méthodes consomment de la poudre, le mécanisme d’extraction et de collecte de la poudre est complexe à mettre en œuvre. Un tel mécanisme est à la fois source de coûts importants et de risques de contamination, notamment de l’atmosphère interne de l’enceinte par l’atmosphère externe. Par ailleurs, lors de ce type de prélèvement, la poudre peut se retrouver exposée à l’atmosphère à l’extérieur de l’enceinte ce qui peut fausser les résultats de l’analyse. Certaines méthodes utilisent des capteurs placés au sein même de la masse de poudre stockée. Elles présentent d’une part un risque potentiel pour la sécurité lié à l’introduction d’énergie au sein de la poudre, et d’autre part sont limitées par la sensibilité et la précision des capteurs in situ. Suivant les énergies employées, de tels capteurs sont à alimenter par un réseau électrique, limitant ainsi la mobilité des réservoirs de stockage de poudre. Il est ainsi important, en fonction de l’utilisation à laquelle elle est destinée, qu’une poudre, en particulier une poudre destinée à être mélangée ou résultant d’un mélange, conserve certaines propriétés. Pour ce faire, la poudre devrait par exemple être stockée dans certaines conditions, par exemple une atmosphère inerte, sèche et/ou pauvre en oxygène. La vérification de la qualité de l’atmosphère inerte préservant la poudre est un moyen indirect d’inférer la qualité de la poudre stockée. On connaît des méthodes pour estimer indirectement la qualité d’une poudre par le contrôle de son atmosphère de stockage. Certaines méthodes sont fondées sur un prélèvement d’atmosphère pour une analyse déportée. Elles nécessitent la mise en place d’une ligne extractive et d’analyse qui, outre son coût d’autant plus élevé que l’atmosphère est potentiellement explosive, immobilise le réservoir de stockage de poudre. Certaines méthodes sont fondées sur le placement de capteurs actifs au sein de l’atmosphère à contrôler. Suivant les technologies employées, cette approche peut s’accompagner de divers inconvénients. Elle peut nécessiter des besoins en énergie tels qu’un simple fonctionnement sur batterie n’est pas envisageable, ou qu’un fonctionnement sur batterie nécessite des batteries de taille importante, résultant en des problèmes de compacité, et donc des problèmes de mobilité des réservoirs de poudre et d’ergonomie. Elle peut nécessiter l’introduction d’énergie ou de sources d’énergie de manière prolongée voire permanente au sein d’une atmosphère potentiellement explosive. Outre l’énergie électrique, une chaleur importante peut être dégagée par la purge de sondes hygrométriques ou par certaines cellules de mesure de la teneur en oxygène. Elle peut impliquer des coûts importants, notamment pour les capteurs et l’électronique de pilotage associée. De telles méthodes sont par exemple mises en œuvre par la société Carpenter Additive dans son module électronique actif PowderEye dédié au contrôle de l’atmosphère de réservoir de stockage de poudres métalliques pour la fabrication additive. Un but de l’invention est de résoudre au moins l’un de ces inconvénients. Un but de l’invention est en particulier de fournir un moyen d’évaluation de la qualité de la poudre contenue dans une enceinte impliquant un coût réduit. Un autre but de l’invention est en particulier de fournir un moyen de contrôle robuste et/ou sécurisé de la qualité de la poudre contenue dans une enceinte. Un autre but de l’invention est en particulier de fournir un moyen ergonomique de contrôle de la qualité de la poudre contenue dans une enceinte. Il est à cet effet proposé un dispositif de stockage de poudre comprenant une enceinte adaptée pour contenir une poudre et une atmosphère, le dispositif comprenant au moins un élément sensible disposé à l’intérieur de l’enceinte, de sorte qu’au moins une propriété optique de l’élément sensible dépend de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, le dispositif comprenant des moyens d’observation comprenant au moins une partie d’observation au moins partiellement transparente, les moyens d’observation permettant d’observer la propriété optique de l’élément sensible depuis l’extérieur de l’enceinte. Le dispositif peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou selon l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - la propriété optique d’un au moins de l’au moins un élément sensible dépend de l’humidité et/ou de la teneur en oxygène, de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte ; - la propriété optique d’un au moins de l’au moins un élément sensible dépend de l’humidité de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, et la propriété optique d’un autre au moins de l’au moins un élément sensible dépend de la teneur en oxygène de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte ; - les moyens d’observations comprennent en outre au moins un élément de réflexion au moins partiellement réfléchissant ; - un élément d’appui de l’élément sensible, contre lequel est disposé l’élément sensible, de sorte que l’élément sensible est disposé à distance de la partie d’observation ; - un élément élastique agencé pour maintenir un au moins de l’au moins un l’élément sensible sur l’élément d’appui, l’élément élastique étant par exemple en appui contre la partie d’observation ou contre l’élément de réflexion ; - un au moins de l’au moins un l’élément sensible est disposé contre la partie d’observation ; - un élément de référence, de sorte qu’une propriété optique de l’élément de référence ne dépend pas de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, la propriété optique de l’élément de référence ayant une valeur que peut prendre la propriété optique de l’élément sensible en fonction de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, l’élément de référence étant par exemple disposé à l’intérieur de l’enceinte ; - des moyens de filtrage de particules en suspension dans l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, agencés pour limiter ou éviter le dépôt des particules en suspension sur l’élément sensible et/ou sur la partie d’observation et/ou sur l’élément de réflexion. Il est en outre proposé un système comprenant un tel dispositif, et des moyens de mesure disposés à l’extérieur de l’enceinte, les moyens de mesure étant configurés pour mesurer la propriété optique de l’élément sensible par le biais de la partie d’observation. Le système peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou selon l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - le système est un système de fabrication additive ou de fabrication par compactage et frittage ; - le système comprend un sous-ensemble de dosage et/ou de mélangeage de poudre(s). Il est en outre proposé un procédé de stockage d’une poudre à l’intérieur de l’enceinte d’un tel dispositif ou d’un tel système, le procédé comprenant une étape de chargement et/ou extraction de la poudre à l’intérieur de l’enceinte. Le procédé peut comprendre en outre une étape de modification correctrice de l'atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, en fonction de la propriété optique de l’élément sensible. Il est en outre proposé un tel dispositif ou un tel système ou un tel procédé, dans lequel le dispositif de stockage de poudre est un dispositif de stockage destinée à la fabrication additive, le dispositif étant adapté pour conserver la poudre stockée en vue de l’utilisation de la poudre stockée dans un procédé de fabrication additive. Le dispositif ou le procédé ou le système peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules ou selon l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - le système est un système de fabrication additive à partir de la poudre stockée ; - la poudre stockée est une poudre métallique, par exemple une poudre métallique de grain micrométrique. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un dispositif selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique une partie au moins partiellement transparente d’un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un élément sensible d’un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un autre élément sensible d’un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique encore un autre élément sensible selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique encore un élément de référence et un élément sensible selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique des moyens d’observation comprenant un élément de réflexion selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique d’autres moyens d’observation comprenant un élément de réflexion selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique des moyens d’occultation de moyens d’observations selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique d’autres moyens d’occultation de moyens d’observations selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un dispositif selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. La illustre de façon schématique un dispositif selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. La est une vue de dessus d’un dispositif selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. La est une vue latérale du dispositif de la . La est une vue de dessus d’un hublot des moyens d’observations du dispositif de la . La illustre de façon schématique un système selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La est un organigramme d’étapes d’un procédé selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La est un organigramme d’étapes d’un procédé selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Dispositif de stockage de poudre comprenant une enceinte (1) adaptée pour contenir une poudre (2) et une atmosphère, le dispositif comprenant au moins un élément sensible (3) disposé à l’intérieur de l’enceinte, de sorte qu’au moins une propriété optique de l’élément sensible (3) dépend de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, le dispositif comprenant des moyens d’observation comprenant au moins une partie d’observation (5) au moins partiellement transparente, les moyens d’observation permettant d’observer la propriété optique de l’élément sensible depuis l’extérieur de l’enceinte (1). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la propriété optique d’un au moins de l’au moins un élément sensible (3) comprend la couleur et/ou la luminescence. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la propriété optique d’un au moins de l’au moins un élément sensible (3) dépend de l’humidité et/ou de la teneur en oxygène, de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la propriété optique d’un au moins de l’au moins un élément sensible (3) dépend de l’humidité de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte et la propriété optique d’un autre au moins de l’au moins un élément sensible (3) dépend de la teneur en oxygène de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d’observations comprennent en outre au moins un élément de réflexion au moins partiellement réfléchissant. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un élément d’appui (12) de l’élément sensible, contre lequel est disposé l’élément sensible (3), de sorte que l’élément sensible (3) est disposé à distance de la partie d’observation (5). Dispositif selon la revendication précédente, comprenant en outre un élément élastique (13) agencé pour maintenir un au moins de l’au moins un l’élément sensible (3) sur l’élément d’appui (12), l’élément élastique (13) étant par exemple en appui contre la partie d’observation (5) ou contre un élément de réflexion au moins partiellement réfléchissant des moyens d'observations. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un au moins de l’au moins un l’élément sensible (3) est disposé contre la partie d’observation (5). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un élément de référence (14), de sorte qu’une propriété optique de l’élément de référence (14) ne dépend pas de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte (1), la propriété optique de l’élément de référence (14) ayant une valeur que peut prendre la propriété optique de l’élément sensible (3) en fonction de l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte, l’élément de référence (14) étant par exemple disposé à l’intérieur de l’enceinte (1). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de filtrage de particules en suspension dans l’atmosphère à l’intérieur de l’enceinte (1), agencés pour limiter ou éviter le dépôt des particules en suspension sur l’élément sensible (3) et/ou sur la partie d’observation et/ou sur un élément de réflexion au moins partiellement réfléchissant des moyens d'observations. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de stockage de poudre est un dispositif de stockage destinée à la fabrication additive, le dispositif étant adapté pour conserver la poudre stockée en vue de l’utilisation de la poudre stockée dans un procédé de fabrication additive. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte contient de la poudre, la poudre étant une poudre métallique, par exemple une poudre métallique de grain micrométrique. Système, par exemple système de fabrication additive ou de fabrication par compactage et frittage, le système comprenant un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, et des moyens de mesure (7) disposés à l’extérieur de l’enceinte (1), les moyens de mesure (7) étant configurés pour mesurer la propriété optique de l’élément sensible (3) par le biais de la partie d’observation (5), le système comprenant par exemple un sous-ensemble de dosage et/ou de mélangeage de poudre(s). Procédé de stockage d’une poudre à l’intérieur de l’enceinte (1) d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 ou d’un système selon la revendication 13, le procédé comprenant une étape de chargement et/ou extraction de la poudre à l’intérieur de l’enceinte (1). Procédé de stockage selon la revendication précédente, le procédé comprenant en outre une étape de modification (H) correctrice de l'atmosphère à l’intérieur de l’enceinte (1), en fonction de la propriété optique de l’élément sensible (3).