Brevet FR3127434A1 — publié le 20230331

TITRE : Procédé de fabrication par enroulement L’invention concerne un procédé de fabrication, par enroulement d’une bande (2) de plastique, d’un objet (1) sensiblement cylindrique creux, telle une structure de réservoir, comprenant au moins une étape de changement de bande (2), en cours de fabrication, entre une première bande (2a) et une deuxième bande (2b), différente de la première bande (2a). Figure d’abrégé : Figure 1 Procédé de fabrication par enroulement L’invention concerne un procédé de fabrication d’un objet creux par enroulement d’une bande en matériau plastique. Il est connu de réaliser un objet creux par enroulement d’une bande en matériau plastique. Ceci peut concerner une bande de fibre composite enroulée en déposant simultanément une résine durcissable ou polymérisable. Ceci peut encore concerner une bande de plastique enroulée en même temps qu’une source de chaleur, telle un laser, chauffe la bande au niveau de son contact avec l’objet, de manière à assurer une fusion de la bande sur ses spires précédentes. Au cours de la fabrication, le point d’enroulement se déplace en parcourant la surface de l’objet en fabrication et la courbure de l’objet en fabrication évolue sur ladite surface. Pour un bon rendu de l’objet fini, il est appréciable d’enrouler une bande de faible largeur dans une zone de forte courbure afin de suivre ladite courbure de manière esthétique. Au contraire, sur une zone de faible courbure, l’utilisation d’une bande de forte largeur permet de déposer plus de matière et donc de fabriquer plus vite. Cependant, un préjugé technique considère, une bobine d’alimentation en bande à enrouler ne présentant qu’une unique largeur, et un changement de bobine étant complexe et entraînant le plus souvent un arrêt de fabrication, qu’une fabrication complète, à savoir fabriquant une pièce en entier, doit être réalisée avec une unique largeur de bande. Aussi, pour la fabrication complète d’un objet, il est généralement utilisé une bande d’une seule et unique largeur. Il s’ensuit que cette largeur unique est nécessairement la largeur la plus petite exigée par la courbure de l’objet. L’invention renverse avantageusement ce préjugé en réalisant un changement de bande et en profite pour varier une caractéristique de la bande, telle que la largeur de bande. Il va être détaillé comment dans la suite. Pour cela, l’invention a pour objet un procédé de fabrication, par enroulement d’une bande de plastique, d’un objet sensiblement cylindrique creux, telle une structure de réservoir, comprenant au moins une étape de changement de bande, en cours de fabrication, entre une première bande et une deuxième bande, différente de la première bande. Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : - la première bande présente une première largeur et la deuxième bande présente une deuxième largeur, différente de la première largeur, - l’objet comprend une portion centrale cylindrique selon un axe et deux coupelles hémisphériques à chaque extrémité du cylindre et le procédé utilise une bande de plus faible largeur, préférentiellement comprise entre 5 et 60 mm, pour enrouler selon un angle d’incidence faible, préférentiellement compris entre 0 et 10 °, relativement à l’axe et réaliser les coupelles et une bande de plus forte largeur, préférentiellement comprise entre 10 et 180 mm, pour enrouler selon un angle d’incidence élevé, préférentiellement compris entre 80 et 90°, relativement à l’axe et réaliser la portion centrale, - le changement de bande s’effectue par soudage bord à bord, entre une extrémité finale de la première bande et une extrémité initiale de la deuxième bande, - le soudage est réalisé sur une longueur augmentée, par une découpe de l’extrémité finale, selon un premier motif, préférentiellement triangulaire, et par une découpe de l’extrémité initiale, selon un deuxième motif, complémentaire du premier motif, - un changement de bande est réalisé sans interruption de l’enroulement, au moyen d’un dispositif tampon, apte à stocker une longueur de bande, - une bande présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,8 mm, - une bande est en matériau composite comprenant des fibres, préférentiellement de verre ou de carbone dans une matrice thermoplastique. Dans un deuxième aspect de l’invention, un objet fabriqué au moyen d’un tel procédé. Dans un troisième aspect de l’invention, un réservoir de gaz sous pression, tel de l’hydrogène, comprenant un tel objet. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : montre en vue perspective un dispositif mettant en œuvre un procédé de fabrication par enroulement, montre un objet fabriqué par le procédé et illustre les différents angles d’incidence et les différentes largeurs de bande montre un détail de raccordement entre deux bandes, selon un premier mode de réalisation, en recouvrement, montre un détail de raccordement entre deux bandes, selon un autre mode de réalisation, bord à bord, montre un détail de raccordement entre deux bandes, selon un autre mode de réalisation, bord à bord à longueur augmentée. Procédé de fabrication, par enroulement d’une bande (2) de plastique, d’un objet (1) sensiblement cylindrique creux, telle une structure de réservoir, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une étape de changement de bande (2), en cours de fabrication, entre une première bande (2a) et une deuxième bande (2b), différente de la première bande (2a). Procédé selon la revendication précédente, où la première bande (2a) présente une première largeur (La) et la deuxième bande (2b) présente une deuxième largeur (Lb), différente de la première largeur (La). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, où l’objet (1) comprend une portion centrale (3) cylindrique selon un axe (A) et deux coupelles (4, 5) hémisphériques à chaque extrémité du cylindre et en ce que le procédé utilise une bande (2e) de plus faible largeur, préférentiellement comprise entre 5 et 60 mm, pour enrouler selon un angle d’incidence (I1) faible, préférentiellement compris entre 0 et 10 °, relativement à l’axe (A) et réaliser les coupelles (4, 5) et une bande (2l) de plus forte largeur, préférentiellement comprise entre 10 et 180 mm, pour enrouler selon un angle d’incidence (I2) élevé, préférentiellement compris entre 80 et 90°, relativement à l’axe (A) et réaliser la portion centrale (3). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le changement de bande (2) s’effectue par soudage bord à bord, entre une extrémité finale (6) de la première bande (2a) et une extrémité initiale (7) de la deuxième bande (2b). Procédé selon la revendication précédente, où le soudage est réalisé sur une longueur augmentée, par une découpe de l’extrémité finale (6), selon un premier motif, préférentiellement triangulaire, et par une découpe de l’extrémité initiale (7), selon un deuxième motif, complémentaire du premier motif. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, où un changement de bande (2) est réalisé sans interruption de l’enroulement, au moyen d’un dispositif tampon, apte à stocker une longueur de bande (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, où une bande (2) présente une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,8 mm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, où une bande (2) est en matériau composite comprenant des fibres, préférentiellement de verre ou de carbone dans une matrice thermoplastique. Objet (1) caractérisé en ce qu’il est fabriqué au moyen du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Réservoir de gaz à haute pression, tel de l’hydrogène, comprenant un objet (1) selon la revendication précédente.