Brevet FR3075675A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Outil (1), destiné à un poste de soudure par friction malaxage, l'outil étant apte à être mobile en rotation et comportant : - un corps (10), définissant une surface transversale, formant un épaulement (11); - un pion (12), s'étendant, depuis l'épaulement (11), selon un axe longitudinal (Z), vers une extrémité (13), le pion (12) s'affinant entre l'épaulement (11) et l'extrémité, la distance entre l'extrémité (13) et l'épaulement (11) correspondant à une hauteur du pion (h); le pion (12) comportant : - une partie proximale (12p), adjacente de l'épaulement (11) et s'étendant, à partir de l'épaulement (11), vers l'extrémité (13), selon au moins 20% de la hauteur du pion (h); - une partie distale (12d), adjacente de l'extrémité (13) et s'étendant, à partir de l'extrémité (13), vers l'épaulement (11), selon au moins 1% de la hauteur du pion (h), la partie distale étant inscrite dans un tronc conique (14), le tronc conique (14) définissant une surface, dite surface de prolongement (15), prolongeant le tronc conique (14) jusqu'à l'épaulement (11), la surface de prolongement délimitant un volume tronconique (16); l'outil (1) étant caractérisé en ce que dans la partie proximale (12p), le pion s'étend à l'extérieur 20 du volume tronconique (16) délimité par la surface de prolongement (15).\n<CLM>\1\tOutil selon la revendication 1, dans lequel, dans la partie proximale (12p): - la surface de prolongement (15) définit, dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe longitudinal (Z), un contour circulaire (c); - le pion (12) présente, dans le plan de coupe, un périmètre (p), de telle sorte que le 25 périmètre s'étend autour du contour circulaire.\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel dans la partie proximale (12p), la surface de prolongement (15) décrit une équation de type x2 + y2 = z2 (tan a)2, le pion présentant une surface externe (12s) décrivant une équation de type x2 + y2 = k2 (x, y, f , ) avec k2(x, y, z) > z2 (tan a)2où 30 - x, y sont des coordonnées radiales, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (Z); - z est une coordonnée selon l'axe longitudinal (Z) ; - k(x, y, z) est une fonction scalaire décrivant la surface externe (12s) du pion; - a représente le demi-angle défini par le tronc conique (14). 17\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, dans la partie proximale (12p), le pion décrit une surface externe (12s) s'étendant, dans un plan parallèle à l'axe longitudinal (Z), et passant par ce dernier, selon une partie d'une ellipse (E) ou d'une hyperbole ou d'une parabole. 5\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie proximale (12p) s'étend jusqu'à 25% de la hauteur du pion (h), ou jusqu'à 33% de la hauteur du pion, ou jusqu'à 50% de la hauteur du pion.\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie distale (12d) s'étend jusqu'à 2% de la hauteur du pion (h), ou jusqu'à 5% de la hauteur du pion, ou 10 jusqu'à 10% de la hauteur du pion.\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur du pion h est d'au moins 20 mm, préférentiellement d'au moins 30 mm.\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des rainures (18) sont ménagées sur le pion pour former un filet formant tout ou partie d'une hélice ou d'une 15 spirale s'étendant entre l'extrémité (13) et l'épaulement (11).\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un méplat (19) est ménagé sur le pion, le méplat s'étendant entre l'extrémité (13) et l'épaulement (11).\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, configuré pour être disposé sur un support (2) de manière à être mobile en rotation par rapport à ce dernier, le support et l'outil formant une tête de soudage.\n<CLM>\1\tOutil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pion (12) et/ou le corps (10) sont constitués d'un matériau compatible avec une utilisation à haute température, et de préférence un matériau choisi parmi : - un acier trempé, de type acier à outil, présentant de préférence des éléments d'alliage de type nickel ou chrome ou molybdène ou vanadium ; - et/ou un alliage de tungstène ; - et/ou un alliage de nickel et de cobalt.\n<CLM>\1\tProcédé de soudage de deux pièces (21,\n<CLM>\1\tpar friction malaxage, à l'aide d'un outil (1) objet de l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comportant les étapes suivantes : 18 - maintien des pièces l'une contre l'autre, de façon à définir une interface (23) entre les pièces; - mise en rotation de l'outil et application de l'outil au niveau de l'interface, de telle sorte que le pion (12) pénètre dans les pièces (21, 22), jusqu'à ce que l'épaulement (11) de 5 l'outil s'applique contre les pièces, en exerçant une pression sur ces dernières; - translation de l'outil rotatif ainsi disposé, le long de l'interface (23), de manière à obtenir une soudure entre les pièces par friction malaxage.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, dans lequel chacune des pièces est formée d'un alliage d'aluminium. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12 ou la revendication 13, dans lequel l'outil est translaté selon une distance supérieure à 10 m, voire supérieure à 12 mètres ou 15 mètres, le long de l'interface (23) entre les pièces.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, l'épaisseur des pièces étant supérieure à 25 mm, préférentiellement 30 mm, plus préférentiellement encore 40 mm, 15 l'épaisseur s'entendant selon l'axe longitudinal (Z).\n<CLM>\1\tProduit soudé à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15.