Brevet FR3147968A1 — publié le 20241025

Un composant revêtu comprend un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide. Le corps métallique comprend une pluralité de segments, au moins un joint de soudure fixant la pluralité de segments, une surface externe et une surface interne faisant face et définissant le volume interne. Le composant comprend en outre un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne. Le revêtement comprend une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Fig. 5 REVÊTEMENT ÉLECTROLYTIQUE POUR COMPOSANTS EN ALUMINIUM AVEC JOINTS DE SOUDURE Domaine de l’invention La présente invention concerne de manière générale des revêtements protecteurs pour substrats métalliques et, plus particulièrement, un revêtement époxy et l’application de celui-ci. Les composants en aluminium et en alliages d’aluminium utilisés dans des applications aéronautiques et aérospatiales sont soumis à des environnements qui entraînent une corrosion. De tels composants ont traditionnellement été anodisés ou revêtus par conversion à l’aide d’acide chromique ou anodisés à l’aide d’acide sulfurique. Le chrome hexavalent est fortement réglementé par les agences environnementales et est interdit dans de nombreux pays, tandis que l’un ou l’autre des acides peut être difficile à éliminer par rinçage de certains composants après le traitement, entraînant des défauts cosmétiques et/ou de la corrosion. Ainsi, il existe un besoin pour des revêtements améliorés. Un composant revêtu comprend un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide. Le corps métallique comprend une pluralité de segments, au moins un joint de soudure fixant la pluralité de segments, une surface externe et une surface interne faisant face et définissant le volume interne. Le composant comprend en outre un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne. Le revêtement comprend une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Un composant revêtu comprend un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide. Le corps métallique comprend un support, un joint de soudure fixant le support au corps métallique, une surface externe et une surface interne faisant face et définissant le volume interne. Le composant comprend en outre un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne. Le revêtement comprend une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Un procédé d’électrodéposition d’un revêtement protecteur sur un composant en aluminium comprenant au moins un joint de soudure comprend l’immersion du composant dans un bain d’électrodéposition, la configuration du composant comme une anode chargée positivement, l’application d’une tension à travers le composant pour permettre le dépôt du revêtement protecteur pour former un composant revêtu, le rinçage du composant revêtu et le durcissement du composant revêtu. est une vue en perspective d’un premier mode de réalisation d’un conduit métallique. est une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation d’un conduit métallique. est une vue en perspective d’un troisième mode de réalisation d’un conduit métallique. est un organigramme illustrant un procédé d’électrodéposition d’un revêtement protecteur sur un composant métallique. est une illustration en coupe droite simplifiée d’un composant métallique revêtu. Bien que les figures identifiées ci-dessus présentent des modes de réalisation de la présente invention, d’autres modes de réalisation sont également envisagés, comme noté dans la discussion. Dans tous les cas, cette divulgation présente l’invention à titre indicatif et non limitatif. Il doit être compris que de nombreuses autres modifications et modes de réalisation peuvent être imaginés par l’homme du métier, qui entrent dans la portée et l’esprit des principes de l’invention. Les figures peuvent ne pas être dessinées à l’échelle, et des applications et modes de réalisation de la présente invention peuvent comprendre des caractéristiques, des étapes et/ou des composants non spécifiquement représentés sur les dessins. Description détaillée Cette divulgation présente un revêtement protecteur électrolytique sans chrome pour des composants en aluminium soudés (c’est-à-dire ceux ayant des joints de soudure). Le revêtement est un revêtement époxy anodique électrodéposé qui comprend une fine couche d’oxyde pour une résistance accrue à la corrosion, ainsi qu’une adhérence du revêtement organique ultérieur. Le revêtement est plus respectueux de l’environnement que les revêtements à base de chrome et n’interagit pas négativement avec les joints de soudure par piégeage d’électrolyte dans les crevasses. La est une vue en perspective du conduit 100 adapté pour retenir et/ou transporter des fluides (par exemple, des gaz ou des liquides) dans un système de gestion de fluide plus grand. Dans un exemple de mode de réalisation, le conduit 100 peut être un conduit de transport de gaz faisant partie d’un système de prélèvement d’air ou de contrôle environnemental (ECS) d’un aéronef. Le conduit 100 comprend un corps métallique creux 102 définissant un volume interne 104 à l’intérieur duquel le fluide peut passer. Dans un exemple de mode de réalisation, le corps 102 peut être formé d’aluminium (y compris d’alliages d’aluminium). Le corps 102 peut être composé de plusieurs segments plus petits 106 (tous ne sont pas marqués sur la ) attachés par des joints de soudure 108 (tous ne sont pas marqués sur la ). Dans le mode de réalisation illustré, les segments 106 sont des structures creuses/tubulaires, de sorte que les joints de soudure 108 circonscrivent entièrement le corps 102 afin de rendre le corps 102 étanche aux fluides. Le soudage ensemble de segments plus petits 106 permet la formation d’un corps allongé 102 avec des parties droites et incurvées positionnées avec précision, comme cela peut être souhaitable dans des espaces restreints (par exemple, des petits compartiments, des cloisons, etc.). Le conduit 100 comprend en outre des caractéristiques externes 110 qui, dans le mode de réalisation représenté, sont des bossages (ci-dessous « bossages 110 »). Les bossages 110 peuvent également être connectés au corps 102 via des joints de soudure 108. Les bossages 110 peuvent interconnecter le conduit 100 à diverses structures de montage et/ou de support de l’aéronef. Le conduit 100 peut en outre comprendre des extrémités à bride 112, qui peuvent également être reliées au corps 102 par des joints de soudure 108. Les extrémités à bride 112 peuvent aider à accoupler le conduit 100 à d’autres conduits et/ou composants. La est une vue en perspective du conduit 200, également adapté au transport de fluides. Le conduit 200 est similaire au conduit 100 en ce qu’il comprend un corps creux 202, de préférence formé d’aluminium, définissant le volume interne 204. En conséquence, le conduit 200 peut faire partie du même système de gestion de fluide que le conduit 100, ou d’un système différent. Le corps creux 202 est incurvé de sorte que le fluide qui le traverse tourne approximativement de 90°. Le conduit 200 comprend une caractéristique externe 210 qui, dans le mode de réalisation représenté, est un support (ci-dessous « support 210 »). Le support 210 peut également être formé d’aluminium ou d’un autre métal et fixé au corps 202 par le joint de soudure 208. Le conduit 200 peut en outre comprendre des extrémités à bride 212, chacune fixée via un joint de soudure 208, pour réaliser une interface du conduit 200 avec un autre conduit (par exemple, le conduit 100) et/ou composant. La est une vue en perspective du conduit 300, également adapté au transport de fluides. Le conduit 300 est similaire aux conduits 100 et 200 en ce qu’il comprend un corps creux 302, de préférence formé d’aluminium, définissant le volume interne 304 (indiqué par une ligne directrice en pointillés). Le conduit 300 est un té pour la transition de l’écoulement de fluide à 90° et comprend des segments droits disposés perpendiculairement 306. Le conduit 300 peut en variante être utilisé pour introduire un premier écoulement de fluide se déplaçant dans une première direction dans un second écoulement de fluide se déplaçant dans une seconde direction orthogonale. Le joint de soudure en angle 308 attache un segment 306 à l’autre. Le joint de soudure 308 est appelé coudé car il est disposé à un angle par rapport aux segments 306. Le conduit 300 peut également comprendre des extrémités à bride 312, chacune fixée via un joint de soudure (circonférentiel) 308, pour réaliser une interface du conduit 300 avec un autre conduit (par exemple, conduit 100 et/ou conduit 200) et/ou composant. Les conduits 100, 200 et/ou 300 peuvent idéalement comprendre un revêtement protecteur (par exemple, résistant à la corrosion). Lors de l’anodisation de tels composants en aluminium soudés avec de l’acide chromique et/ou de l’acide sulfurique, l’acide peut être piégé dans les joints de soudure, même après un rinçage méticuleux du composant. En conséquence, la illustre les étapes 416 à 424 du procédé 414 pour électrodéposer un revêtement protecteur sur un composant en aluminium soudé pour former un composant revêtu. Tels qu’utilisés ici en ce qui concerne le procédé 414, « électrodéposition » et « électrodéposer » se réfèrent à un dépôt anodique. La est une illustration en coupe droite simplifiée du composant revêtu tubulaire 500. Les figures 4 et 5 sont discutées ensemble. Le composant revêtu 500 peut être un conduit sensiblement similaire à l’un quelconque des conduits 100, 200 ou 300. Le composant revêtu 500 comprend un corps 502 formé à partir de segments 506 attachés au niveau du joint de soudure 508. Le corps 502 définit le volume interne 504 à travers lequel un fluide peut passer. Visibles également sur la , sont les surfaces externe et interne respectives 524 et 526 du corps 502. Comme illustré, le joint de soudure 508 s’étend généralement perpendiculairement entre les surfaces externe et interne respectives 524 et 526. À l’étape 416, le corps 502 peut subir une préparation facultative des surfaces 524 et 526, telle qu’un dégraissage, un rinçage, une désoxydation et un rinçage supplémentaire. Chaque sous-étape peut être réalisée en immergeant le composant 500 dans un bain de la solution appropriée. Une telle préparation de surface peut faciliter l’étape d’électrodéposition ultérieure. À l’étape 418, le revêtement protecteur 528 peut être électrodéposé sur le corps 502, et plus spécifiquement, les surfaces 524 et 526. Le revêtement 528 peut être un revêtement (ou apprêt) époxy à base d’eau sans chrome dans un exemple de mode de réalisation. Le corps 502 est immergé dans un bain électrolytique et chargé positivement, de sorte que le corps 502 est l’anode. À cet égard, le revêtement 528 peut être un revêtement anodique. Le revêtement 528 se dépose de manière relativement uniforme sur chacune des surfaces externe et interne 524 et 526, respectivement. Dans certains cas, le revêtement 528 peut être légèrement plus mince sur la surface interne 526 par rapport à son épaisseur sur la surface externe 524. Le revêtement 528 est généralement coextensif avec les zones des surfaces externe et interne respectives 524 et 526, car le corps 502 est complètement immergé dans le bain de galvanoplastie. L’épaisseur du revêtement 528 peut être contrôlée par un parmi le temps d’immersion et la tension appliquée, ou une combinaison de ceux-ci. Le revêtement 528 comprend une couche d'époxy 530 et une couche d’oxyde relativement mince (par exemple Al 2 O 3 ) 532 formées initialement pendant l’électrodéposition. La couche d’oxyde 532 peut être une couche dense de filaments d’oxyde. La couche d’oxyde 532 peut ancrer la couche d’époxy 530 à l’aluminium sous-jacent, et confère ainsi une plus grande résistance à la corrosion aux surfaces 524 et 526 que la couche d’époxy 530 seule. Après l’électrodéposition, le composant maintenant revêtu 500 peut être rincé à l’étape 420. Le rinçage peut comprendre l’immersion du composant 500 dans une ou plusieurs cuves d’une solution de rinçage. À l’étape 422, le composant 500 peut être placé dans un four pour durcir le revêtement 528 à une température allant de 100 °C à environ 120 °C. À l’étape 424, des revêtements supplémentaires facultatifs, tels qu’une couche de finition, peuvent être appliqués sur le revêtement durci 528. Le revêtement 528 et le procédé 414 présentent de nombreux avantages. Premièrement, le revêtement 528 n’implique pas de matériaux corrosifs qui peuvent être piégés dans les joints de soudure, ce qui peut entraîner une décoloration et/ou une corrosion d’un composant. L’électrodéposition est plus contrôlée que, par exemple, des techniques de revêtement par pulvérisation, de sorte que le revêtement 528 peut être appliqué plus uniformément et en moins de temps. Celui-ci comprend un dépôt plus uniforme sur des surfaces internes de composants de forme complexe. Le revêtement 528 et le procédé 414 sont également respectueux de l’environnement. Le revêtement 528 est sans chrome, à faible teneur en COV (composé organique volatil) et à faible émission de solvant. Le procédé 414 peut être automatisé, par exemple, en utilisant un bras ou un portique robotisé pour transférer le composant 500 entre les cuves et enfin, le four. L’automatisation et l’absence de produits chimiques nocifs minimisent l’exposition des travailleurs à toute matière dangereuse pendant le processus de revêtement. Enfin, le revêtement 528 peut être appliqué en moins d’étapes que des revêtements protecteurs traditionnels, et l’automatisation réduit le temps de traitement par composant. Le revêtement 528 peut être appliqué sur des composants en aluminium à la fois dans l’aviation commerciale et militaire, et répond donc à toutes les normes pertinentes (par exemple, MIL-STD), ainsi qu’aux normes environnementales internationales. Discussion de modes de réalisation possibles Ce qui suit sont des descriptions non exclusives de modes de réalisation possibles de la présente invention. Un composant revêtu comprend un corps métallique définissant un volume interne configuré pour retenir y un fluide. Le corps métallique comprend une pluralité de segments, au moins un joint de soudure fixant la pluralité de segments, une surface externe et une surface interne faisant face et définissant le volume interne. Le composant comprend en outre un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne. Le revêtement comprend une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Le composant du paragraphe précédent peut éventuellement comprendre, en plus et/ou alternativement, une quelconque ou plusieurs des caractéristiques, configurations et/ou composants supplémentaires suivants : Dans le composant ci-dessus, le composant peut être un conduit de fluide. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, le corps métallique peut comprendre de l’aluminium. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, la pluralité de segments peut comprendre un premier segment tubulaire et un deuxième segment tubulaire, et l’au moins un joint de soudure peut comprendre un premier joint de soudure entourant entièrement le corps métallique. L’un quelconque des composants ci-dessus peut en outre comprendre un troisième segment tubulaire fixé au deuxième segment tubulaire par un second joint de soudure. Le second joint de soudure peut entièrement circonscrire le corps métallique. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, l’un des premier, deuxième et troisième segments tubulaires peut être droit, et un autre des premier, deuxième et troisième segments tubulaires peut être incurvé. L’un quelconque des composants ci-dessus peut en outre comprendre un bossage fixé à au moins l’un des premier, deuxième et troisième segments tubulaires. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, la pluralité de segments peut comprendre un premier segment tubulaire et un deuxième segment tubulaire disposés perpendiculairement au premier segment tubulaire. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, l’au moins un joint de soudure peut être un joint de soudure en angle. L’un quelconque des composants ci-dessus peut en outre comprendre au moins une extrémité à bride. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, l’au moins une extrémité à bride peut être fixée au corps métallique via un joint de soudure. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, l’au moins une extrémité à bride peut comprendre trois extrémités à bride. Un composant revêtu comprend un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide. Le corps métallique comprend un support, un joint de soudure fixant le support au corps métallique, une surface externe et une surface interne faisant face et définissant le volume interne. Le composant comprend en outre un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne. Le revêtement comprend une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Le composant du paragraphe précédent peut éventuellement comprendre, en plus et/ou alternativement, une quelconque ou plusieurs des caractéristiques, configurations et/ou composants supplémentaires suivants : Dans le composant ci-dessus, le composant peut être un conduit de fluide. Dans l’un quelconque des composants ci-dessus, le corps métallique peut comprendre de l’aluminium. Un procédé d’électrodéposition d’un revêtement protecteur sur un composant en aluminium comprenant au moins un joint de soudure comprend l’immersion du composant dans un bain d’électrodéposition, la configuration du composant comme une anode chargée positivement, l’application d’une tension à travers le composant pour permettre le dépôt du revêtement protecteur pour former un composant revêtu, le rinçage du composant revêtu et le durcissement du composant revêtu. Le procédé du paragraphe précédent peut éventuellement comprendre, en plus et/ou alternativement, une quelconque ou plusieurs des caractéristiques, configurations et/ou composants supplémentaires suivants : Le procédé ci-dessus peut en outre comprendre, avant d’immerger le composant dans le bain d’électrodéposition, le dégraissage d’une surface interne et d’une surface externe du composant. Dans l’un quelconque des procédés ci-dessus, le revêtement protecteur peut comprendre une couche d’époxy et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. L’un quelconque des procédés ci-dessus peut en outre comprendre, après l’étape de durcissement du composant, l’application d’une couche de finition sur le composant revêtu. Dans l’un quelconque des procédés ci-dessus, le composant est un conduit de fluide. Bien que l’invention ait été décrite en référence à un ou plusieurs exemples de réalisation, il sera compris par l’homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées et des équivalents peuvent être substitués à ses éléments sans s’écarter de la portée de l’invention. De plus, de nombreuses modifications peuvent être apportées pour adapter une situation ou un matériau particulier aux enseignements de l’invention sans s’écarter de la portée essentielle de celle-ci. Par conséquent, il est prévu que l’invention ne soit pas limitée au(x) mode(s) de réalisation particulier(s) divulgué(s), mais que l’invention inclura tous les modes de réalisation tombant dans la portée des revendications annexées. Composant revêtu comprenant : un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide, le corps métallique comprenant : une pluralité de segments ; au moins un joint de soudure fixant la pluralité de segments ; une surface externe ; et une surface interne faisant face et définissant le volume interne ; et un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne, le revêtement comprenant : une couche d’époxy ; et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Composant selon la revendication 1, dans lequel le composant revêtu est un conduit de fluide. Composant selon la revendication 2, dans lequel le corps métallique comprend de l’aluminium. Composant selon la revendication 3, dans lequel la pluralité de segments comprend un premier segment tubulaire et un deuxième segment tubulaire, et dans lequel l’au moins un joint de soudure comprend un premier joint de soudure entourant complètement le corps métallique. Composant selon la revendication 4, et comprenant en outre : un troisième segment tubulaire attaché au deuxième segment tubulaire par un second joint de soudure; dans lequel le second joint de soudure circonscrit complètement le corps métallique. Composant selon la revendication 5, dans lequel l’un parmi les premier, deuxième et troisième segments tubulaires est droit, et dans lequel un autre parmi les premier, deuxième et troisième segments tubulaires est incurvé. Composant selon la revendication 6 et comprenant en outre : un bossage fixé à au moins l’un des premier, deuxième et troisième segments tubulaires. Composant selon la revendication 3, dans lequel la pluralité de segments comprend un premier segment tubulaire et un deuxième segment tubulaire disposé perpendiculairement au premier segment tubulaire. Composant selon la revendication 8, dans lequel l’au moins un joint de soudure est un joint de soudure en angle. Composant selon la revendication 9 et comprenant en outre : au moins une extrémité à bride. Composant selon la revendication 10, dans lequel l’au moins une extrémité à bride est fixée au corps métallique via un joint de soudure. Composant selon la revendication 11, dans lequel l’au moins une extrémité à bride comprend trois extrémités à bride. Composant revêtu comprenant : un corps métallique définissant un volume interne configuré pour y retenir un fluide, le corps métallique comprenant : un support ; un joint de soudure fixant le support au corps métallique ; une surface externe ; et une surface interne faisant face et définissant le volume interne ; et un revêtement protecteur sans chrome disposé sur chacune de la surface externe et de la surface interne, le revêtement comprenant : une couche d’époxy ; et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Composant selon la revendication 13, dans lequel le composant est un conduit de fluide. Composant selon la revendication 14, dans lequel le corps métallique comprend de l’aluminium. Procédé d’électrodéposition d’un revêtement protecteur sur un composant en aluminium comprenant au moins un joint de soudure, le procédé comprenant : l’immersion du composant dans un bain d’électrodéposition ; la configuration du composant comme une anode chargée positivement ; l’application d’une tension à travers le composant pour permettre le dépôt du revêtement protecteur pour former un composant revêtu ; le rinçage du composant revêtu ; et le durcissement du composant revêtu. Procédé selon la revendication 16 et comprenant en outre :, avant d’immerger le composant dans le bain d’électrodéposition, le dégraissage d’une surface interne et d’une surface externe du composant. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le revêtement protecteur comprend : une couche d’époxy ; et une couche d’oxyde disposée entre la couche d’époxy et la surface externe et la surface interne respectives. Procédé selon la revendication 16 et comprenant en outre : après l’étape de durcissement du composant, l’application d’une couche de finition sur le composant revêtu. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le composant est un conduit de fluide.