Brevet FR3161377A1 — publié le 20251024

Titre : Procédé d’assemblage par brasage et produit issu du procédé L’invention concerne un procédé de brasage par induction d’une première pièce (1) avec une deuxième pièce (2) au niveau d’une ligne de contact (3) au moins la première pièce (1) , présente un relief (4), qui forme une chambre (5), ladite chambre étant au niveau de la ligne de contact, comprenant les étapes suivantes : - Dépôt d’un fil de brasage (6) dans ladite chambre, - Fermeture de la chambre par assemblage de la deuxième pièce (2) avec la première pièce; - Chauffe d’au moins le fil de brasage par induction de manière à le faire fondre ; ladite ligne de contact forme un plan (P) qui coupe virtuellement le fil de brasage (6) en deux parties, chaque partie représentant entre 40% et 60% de la totalité de la section du fil de brasage. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé d’assemblage par brasage et produit issu du procédé La présente invention concerne un procédé d’assemblage par brasage et le produit en résultant, notamment dispositif de régulation thermique de composants électriques et/ou électroniques, notamment dans le domaine automobile. Les pièces assemblables par brasage sont toutes les pièces ayant un haut point de fusion, en particulier des pièces métalliques, permettant d’utiliser un fil de brasage présentant un point de fusion plus bas. Les composants électriques et/ou électroniques susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques. L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif, notamment par le besoin dans ce domaine d’avoir une étanchéité fiable entre deux pièces métalliques. En effet, un assemblage par vissage ou en force peut-être peu fiable, abimer voire détruire une des pièces. De plus, pour des gros volumes de production, un tel procédé peut être couteux et/ou long à effectuer. Dans l’art antérieur, une solution a été proposée consistant en un procédé de brasage dans des grands fours. Les pièces à braser sont pré-assemblées puis chauffées entièrement jusqu’au point de fusion du fil de brasage ce qui permet faire fondre celui-ci afin de lier l’assemblage. Un désavantage de cette solution est que le brasage de la pièce complète demande d’avoir des grands fours, à dimensionner en fonction de la taille des pièces à assembler. Un autre désavantage est le coût énergétique d’un tel procédé, ce qui entraine une empreinte carbone de production importante. La présente invention permet de résoudre au moins certains des problèmes de l’art antérieur en proposant un procédé de brasage par induction, donc localisé, ce qui permet de se passer des grands fours de brasage traditionnels et donc de réduire l’empreinte carbone de fabrication de la pièce assemblée. L’invention concerne ainsi un procédé de brasage par induction d’une première pièce avec une deuxième pièce au niveau d’une ligne de contact au niveau de laquelle les deux pièces sont en contact pour être assemblées par brasage, au moins la première pièce, notamment les deux pièces, présente un relief, notamment une rainure, qui forme une chambre lorsque la première pièce est mise en contact avec la deuxième pièce pour être brasée, ladite chambre étant au niveau de la ligne de contact, le procédé de brasage comprenant les étapes suivantes : - Dépôt d’un fil de brasage dans ladite chambre formée par ledit relief de l’au moins première pièce, - Fermeture de la chambre par assemblage de la deuxième pièce avec la première pièce; - Chauffe d’au moins le fil de brasage par chauffage par induction de manière à le faire fondre ; le procédé étant caractérisé en ce que le fil de brasage est disposé dans ladite chambre au niveau de la ligne de contact de manière à ce que ladite ligne de contact forme un plan (P) qui coupe virtuellement le fil de brasage en deux parties, chaque partie représentant entre 40% et 60% de la totalité de la section du fil de brasage, notamment entre 45% et 55%. Cela permet avantageusement de réaliser un procédé de brasage localisé, moins énergivore et plus précis, ce qui permet d’assembler plusieurs pièces dont certaines parties peuvent être sensibles à la température. En outre, ce procédé permet un brasage en une seule fois d’un composant complexe sans avoir besoin d’un four pour braser l’ensemble du dispositif à braser, et ce grâce au fil de brasage étant placé à l'intérieur de l’assemblage des deux pièces. Cela permet ainsi de remplacer avantageusement les solutions de soudure externe de type laser (qui comportent plus d’étape dans leur procédé) Le fil ainsi enfermé dans une gorge ou un relief permet la réduction de l'étalement de la matière brasée lors de sa fonte, notamment du « flux », à l’extérieur de la zone à braser. Ce procédé de brasage est d’autant plus avantageux que le brasage peut être réalisé à la verticale, à l’horizontal, ou sous n’importe quel autre angle. On comprend que « la chambre étant au niveau de la ligne de contact » signifie qu’un mur de la chambre est formé par les deux pièces en contact l’une avec l’autre, de façon à ce que la ligne de contact commence depuis ledit mur de la chambre. Selon un aspect de l’invention, la section du fil de brasage présente une hauteur comprise entre 1.2 et 2.3 mm. Par hauteur du fil on comprend la hauteur de la section dans la direction d’assemblage des deux pièces, c’est-à-dire selon une direction perpendiculaire au plan de la ligne de contact. Selon un aspect de l’invention, le fil est placé en contact avec la ligne de contact, Selon un aspect de l’invention, la hauteur du relief est compris entre 0.5 mm et 1.2 mm. Selon un aspect de l’invention, une paroi de la chambre opposée à une paroi formant la ligne de brasage présente un évidement de visualisation configuré pour permettre la vérification visuelle de la présence du fil depuis un point de vue extérieur à l’assemblage des deux pièces. Selon un aspect de l’invention, l’évidement de visualisation est présent d’un seul côté du plan formé par la ligne de contact/brasage. Selon un aspect de l’invention, l’évidement de visualisation présente une hauteur au plus égale à une des parties du fil, notamment à la partie du fil traversée virtuellement par le plan de la ligne de contact et située du côté de la deuxième pièce. Selon un aspect de l’invention, la hauteur de la chambre est supérieure ou égale à la hauteur du fil. Selon un aspect de l’invention, la chambre présente une largeur plus importante que l’épaisseur du fil, notamment d’au moins 0.15 mm, de préférence au moins 0.2 mm. Avantageusement, ce jeu latéral permet un assemblage fiable du fil de brasage dans sa chambre. En outre, la largeur du fil est inférieure à la largeur de la chambre dans laquelle il est placé. Selon un aspect de l’invention, le profil du fil est légèrement plus petit dans une direction radiale que le profil de la chambre dans lequel il est mis de façon à être insérer en force et tenir sur le profil de la chambre. Le fil est ainsi maintenu au plus près de la ligne de contact. Plus particulièrement, lorsque le fil forme un anneau circulaire, le diamètre interne de l’anneau est inférieur au diamètre externe de la ligne de brasage de sorte à s'évaser lors du dépôt dudit anneau dans la chambre. Cela permet avantageusement d’obtenir en outre un effet ressort qui maintient l'anneau dans la chambre. Selon un aspect de l’invention, le fil présente une section de forme circulaire, rectangulaire ou oblongue, de préférence la forme est choisie parmi la forme rectangulaire ou oblongue, encore préférentiellement rectangulaire. Selon un aspect de l’invention, au moins une des pièces présente un chanfrein au niveau de la ligne de brasage. Selon un aspect de l’invention, une seule des pièces présente un chanfrein au niveau de la ligne de brasage. Selon un aspect de l’invention, la ligne de soudure présente une longueur égale ou supérieure à trois fois l’épaisseur minimale de la partie (E) de la première ou de la seconde pièce, de préférence de la seconde pièce, au-dessus de la ligne de contact et formant celle-ci. L’invention concerne aussi un élément formant connexion fluidique comprenant deux pièces assemblées brasées ensemble par le procédé de brasage par brasage par induction tel que décrit ici. L’invention concerne aussi un dispositif de régulation thermique d’un composant électronique et/ou électrique, tel qu’un module de stockage électrique, comprenant un élément formant connexion fluidique issu du procédé de brasage par brasage par induction tel que décrit ici. L’invention concerne aussi un ensemble de régulation thermique. Cet ensemble peut être destiné à équiper un véhicule, notamment automobile. L’ensemble de régulation comporte au moins un composant électronique et/ou électrique, tel qu’un module de stockage électrique, et au moins un dispositif de régulation thermique dudit au moins un composant tel que décrit précédemment. L’invention peut encore concerner un pack batterie comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie et au moins un dispositif de régulation thermique tel que défini précédemment comportant un circuit de fluide diélectrique et au moins un premier groupe et un deuxième groupe de buses d’aspersion du fluide diélectrique agencées de façon à arroser la pluralité de cellules de stockage d’énergie. Dans la présente, un module peut être une cellule de stockage d’énergie. En variante, un module peut comprendre plusieurs cellules de stockage d’énergie. Un module peut encore être défini comme un contenant ou boîtier comprenant un ou plusieurs composants électroniques et/ou électriques. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 illustre de façon schématique selon un premier mode de réalisation un assemblage des deux pièces et du fil de brasage avant la fonte de celui-ci. FIG. 2 illustre de façon schématique un détail selon un deuxième mode de réalisation avant l’étape de fonte, dans lequel la deuxième pièce n’est pas visible, et dans lequel la première pièce comprend deux fils de brasage. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations. Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps. La FIG. 1 représente schématiquement un mode de réalisation du procédé avant l’étape de fonte du fil de brasage (6). Ainsi, la première pièce (1) présente ici un relief (4) sous forme de rainure qui permet d’accueillir le fil de brasage (6) qui y est déposé. La deuxième pièce est ensuite posée notamment au niveau de la ligne de contact (3) de façon à former la chambre 5, qui contient le fil (6). La ligne de contact (3) s’étend selon un plan P qui sépare virtuellement le fil (6) en deux parties. Dans cette exemple, les deux parties sont sensiblement égales mais elles pourraient représenter entre 40 et 60% de la section du fil (6). On comprend que dans le contexte de l’invention, la ligne de contact (3) forme la ligne de brasage qui liera les deux pièces (1, 2) ensemble de manière irréversible. Dans ce présent exemple, les deux pièces (1, 2) comprennent chacune un chanfrein au niveau de la zone en contact avec le fil et la ligne de contact (3). Cela permet avantageusement de faciliter et d’améliorer l’écoulement du fil de brasage ainsi fondu dans la ligne de contact. De préférence, seule une des deux pièces comprend le chanfrein (8), notamment la pièce au-dessus dans le sens de la gravité au moment du brasage. Ce procédé permet aussi avantageusement de braser avec une meilleure fiabilité les pièces sans risquer d’avoir trop de matière entrant dans une zone autre des pièces (1, 2) ici la lumière (L) de la connexion fluidique formée par l’assemblage des deux pièces (1, 2). Dans certains modes de réalisation comme illustré dans la FIG. 1 , un évidement (7) est prévu de façon à pouvoir valider la présence du fil de brasage (6) avant brasage. Cet évidement (7) permet en outre de valider la fonte effective dudit fil (7) postérieurement à la chauffe par induction. Grâce au relief (4) formant la chambre (5), l’évidement (7) permet un contrôle visuel facile sans risquer que trop de matière ne coule dans l’évidement plutôt que dans la ligne de contact (3). Dans certains modes de réalisation non illustrés, les deux pièces (1, 2) comprennent des structures complémentaires configurées pour s’assembler de manière réversible de façon à simplifier le procédé de brasage. Ainsi, une fois le fil (6) introduit, les deux pièces (1, 2) sont assemblées de façon à pouvoir être manipulées ensemble aux fins du brasage par induction. L’assemblage peut ainsi être le simple dépôt d’une pièce sur l’autre, ou la une fixation réversible, par exemple par clipsage des pièces ensembles. La présence d’au moins un chanfrein permet avantageusement de favoriser le mouvement par capillarité du métal du fil de brasage lorsqu’il fond. De préférence la pièce portant un chanfrein est la pièce la plus haute dans le sens de la gravité. En d’autres termes, la pièce au-dessus du plan de la ligne de brasage est la pièce qui présente le chanfrein. Dans la FIG. 1 le fil (6) présente une section de forme rectangulaire. Ces formes permettent avantageusement d’augmenter la surface de contact entre le fil et les pièces. Le fil (6) présente une section de forme circulaire, rectangulaire ou oblongue, de préférence la forme est choisie parmi la forme rectangulaire ou oblongue, encore préférentiellement rectangulaire. À titre d’exemple non limitatif, la FIG. 2 représente une première pièce 2, qui comprend deux relief (4) qui comprennent chacun un fil (6) permet de braser à cette première pièce une deuxième pièce (2) voire une deuxième et une troisième pièce, chaque pièece étant brasée, de manière simultanée ou l’une après l’autre, à la première pièce (1). La première pièce comprend plusieurs évidements (7) afin de pouvoir réaliser aisément la vérification visuelle sur plusieurs points différents de la zone à braser et la ligne de brasage. Dans cette FIG. 2 , la première pièce (1) forme une partie d’un collecteur d’un dispositif de régulation thermique. Dans d’autres modes de réalisations, les pièces (1, 2) forment d’autres éléments nécessitant une liaison irréversible. Dans certains modes de réalisations, les deux pièces (1, 2) sont en métal, notamment en aluminium, notamment en aluminium d’alliage de série 3xxx ou 6xxx. Le fil de brasage est une ligne de matière d’apport continue dont la température de fusion est inférieure à celle des matériaux constituant les première et deuxième pièces. Le fil de brasage (6) peut former un anneau. Le fil peut prendre n’importe quelle forme de façon à suivre le tracé du relief (4), par exemple de la rainure, d’au moins la première pièce (1). Ainsi, dans la FIG. 2 , un premier fil (6) présente une forme circulaire, tandis que l’autre présente une forme différente, ici une forme en « D ». Dans certains modes de réalisations, le fil de brasage (6) est en métal, de préférence en aluminium série 4xxx tel que 4343, 4045 ou 4047 de préférence 4047, aussi nommé AlSi12. Procédé de brasage par induction d’une première pièce (1) avec une deuxième pièce (2) au niveau d’une ligne de contact (3) au niveau de laquelle les deux pièces sont en contact pour être assemblées par brasage, au moins la première pièce (1) , notamment les deux pièces (1, 2), présente un relief (4), notamment une rainure, qui forme une chambre (5) lorsque la première pièce est mise en contact avec la deuxième pièce pour être brasée, ladite chambre étant au niveau de la ligne de contact, le procédé de brasage comprenant les étapes suivantes : - Dépôt d’un fil de brasage (6) dans ladite chambre formée par ledit relief de l’au moins première pièce (1), - Fermeture de la chambre par assemblage de la deuxième pièce (2) avec la première pièce (1) ; - Chauffe d’au moins le fil de brasage par chauffage par induction de manière à le faire fondre ; Le procédé étant caractérisé en ce que le fil de brasage (6) est disposé dans ladite chambre (5) au niveau de la ligne de contact (3) de manière à ce que ladite ligne de contact forme un plan (P) qui coupe virtuellement le fil de brasage (6) en deux parties, chaque partie représentant entre 40% et 60% de la totalité de la section du fil de brasage (6), notamment entre 45% et 55%. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la section du fil de brasage (6) présente une hauteur comprise entre 1.2 et 2.3 mm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil (6) est placé en contact avec la ligne de contact (3), Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur du relief (4) est compris entre 0.5 mm et 1.2 mm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une paroi de la chambre (5) opposée à une paroi formant la ligne de brasage présente un évidement de visualisation (7) configuré pour permettre la vérification visuelle de la présence du fil depuis un point de vue extérieur à l’assemblage des deux pièces. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’évidement de visualisation (7) est présent d’un seul côté du plan formé par la ligne de contact/brasage (3). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’évidement de visualisation (7) présente une hauteur au plus égale à une des parties du fil (6), notamment à la partie du fil (6) traversée virtuellement par le plan de la ligne de contact (3) et située du côté de la deuxième pièce (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur de la chambre (5) est supérieure ou égale à la hauteur du fil (6). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre (5) présente une largeur plus importante que l’épaisseur du fil (6), notamment d’au moins 0.15 mm, de préférence au moins 0.2 mm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil (6) présente une section de forme circulaire, rectangulaire ou oblongue, de préférence la forme est choisie parmi la forme rectangulaire ou oblongue, encore préférentiellement rectangulaire. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une des pièces présente un chanfrein (8) au niveau de la ligne de brasage. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une seule des pièces (1, 2) présente un chanfrein (8) au niveau de la ligne de brasage (3). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ligne de soudure (3) présente une longueur égale ou supérieure à trois fois l’épaisseur minimale de la partie (E) de la première (1) ou de la seconde pièce (2), de préférence de la seconde pièce (2), au-dessus de la ligne de contact (3) et formant celle-ci. Elément formant connexion fluidique (10) comprenant deux pièces assemblées brasées ensemble par le procédé de brasage par brasage par induction selon l’une des revendications précédentes. Dispositif de régulation thermique d’un composant électronique et/ou électrique comprenant un élément formant connexion (10) fluidique issu du procédé de brasage par brasage par induction selon la revendication précédente.