INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une réalisation du dispositif multicouche, le découpage en tronçons de chauffe est mis en œuvre en déposant sur une seconde couche de support autant de seconds cordons de chauffe que de tronçons de chauffe présents sur la ceinture de blocage thermique, de manière à réguler individuellement les puissances de ces seconds cordons de chauffe, afin d’obtenir une température homogène sur la ceinture de blocage thermique. Selon une première variante de réalisation, le au moins un second réseau chauffant comprend un unique second cordon chauffant fixé sur une seconde couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la ceinture de blocage thermique étant mis en œuvre en déposant ledit second cordon chauffant sur la seconde couche de support avec un pas variable. Selon une deuxième variante, le au moins un second réseau chauffant comprend un unique second cordon chauffant fixé sur une seconde couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la ceinture de blocage thermique étant mis en œuvre en utilisant un second cordon chauffant configuré pour présenter une valeur ohmique linéique variable sur sa longueur. Ces première et deuxième variantes ont pour avantage de réduire à un seul le nombre de second cordon chauffant, ce qui permet de réduire le nombre de capteurs de mesure de la température et l’encombrement du second réseau de fils raccordé électriquement au second cordon chauffant et aux capteurs de mesure de la température.
Les mêmes caractéristiques peuvent être mises en œuvre sur la surface de traitement thermique. Ainsi, le découpage en zones de chauffe sur la surface de traitement thermique est mis en œuvre en déposant sur une première couche de support autant de premiers cordons de chauffe que de zones de chauffe présentes sur ladite surface de traitement thermique, de manière à réguler individuellement les puissances de ces premiers cordons de chauffe, afin d’obtenir une température homogène sur la surface de traitement thermique. Selon une première variante de réalisation, le au moins un premier réseau chauffant comprend un unique premier cordon chauffant fixé sur une première couche de support, le découpage en zones de chauffe de la surface de traitement thermique étant mis en œuvre en déposant ledit premier cordon chauffant sur la première couche de support avec un pas variable. Selon une deuxième variante, le au moins un premier réseau chauffant comprend un unique premier cordon chauffant fixé sur une première couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la surface de traitement thermique étant mis en œuvre en utilisant un premier cordon chauffant configuré pour présenter une valeur ohmique linéique variable sur sa longueur.
Selon une réalisation préférentielle du dispositif multicouche, la résine thermodurcissable est configurée pour résister à des températures d’au moins 400°C. Cette résine thermodurcissable est de préférence choisie parmi la résine Cyanate-Ester et la résine Phthalonitrile. L’usage d’une telle résine thermodurcissable, combinée à l’utilisation de la fibre de verre, de la fibre de carbone ou de la fibre de basalte pour la confection des couches de support, des couches de renfort et des cordons chauffants, permet de concevoir un moule pour la fabrication de pièce composite dont le dispositif multicouche est capable de monter à des températures de l’ordre de 450°C. La capacité à dépasser la température de 200°C (limite des outillages composites actuellement), permet de répondre à la demande forte d’opérations de consolidation (par exemple) sur des pièces composites à matrice thermoplastique (telle que les polyamide, PEAK), qui nécessitent des températures de traitement thermique dépassant 200°C et pouvant atteindre 390°C.Pour des moules équipés dudit dispositif multicouche travaillant à des températures inférieures à 200°C, la résine thermodurcissable pourra être une résine Epoxy, par exemple.
L’invention concerne également un moule pour la fabrication de pièces composites qui comprend un dispositif multicouche présentant l’une et/ou l’autre des caractéristiques mentionnées ci-avant.
Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s’appuyant sur des figures, parmi lesquelles :
La schématise un assemblage de deux moules pour la réalisation de préformes fibreuses de pièces composites ;
La schématise une première réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;
La schématise une deuxième réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;
La schématise une troisième réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;
La schématise une première réalisation d’un cordon chauffant pouvant être mis en œuvre sur un premier ou un second réseau chauffant ;
La schématise une deuxième réalisation d’un cordon chauffant pouvant être mis en œuvre sur un premier ou un second cordon chauffant ;
La schématise une connexion en parallèle de deux cordons chauffants sur un premier ou un second réseau chauffant ;
On peut en variante former la matrice 30 par infiltration d’une composition fondue dans la porosité de la préforme fibreuse (procédé d’infiltration à l’état fondu, « Melt-Infiltration »). La composition fondue peut entourer le matériau de matrice 16 en poudre qui forme ainsi une phase de matrice particulaire dispersée dans la composition infiltrée. La composition fondue peut être du silicium fondu ou un alliage de silicium fondu. Dans ce cas, le matériau de matrice en poudre 16 peut être en carbure de silicium, afin d’obtenir une matrice céramique Si-SiC. De manière connue en soi des particules de carbone peuvent être ajoutées dans la porosité de la préforme fibreuse déliantée 22 avant infiltration si l’on souhaite réaliser une infiltration réactive à l’état fondu afin d’augmenter la proportion de SiC dans la matrice céramique obtenue.
On peut réaliser ensuite une étape d’usinage de la pièce obtenue afin d’ajuster ses dimensions et la recouvrir éventuellement par un ou plusieurs revêtements protecteurs.
L’expression « compris(e) entre … et … » doit se comprendre comme incluant les bornes.
Barrière environnementale pour un substrat comprenant du silicium libre. L’invention concerne le domaine des matériaux composites à matrice céramique (CMC) et plus précisément celui des barrières environnementales pouvant être appliquées sur de tels matériaux.
Les matériaux CMC présentent de bonnes propriétés mécaniques les rendant aptes à constituer des éléments de structures et conservent avantageusement ces propriétés à températures élevées.
Ces matériaux CMC peuvent toutefois se dégrader lorsqu’ils sont utilisés à des températures élevées et dans un environnement corrosif, comme c’est le cas lorsqu’ils sont présents dans des turbines aéronautiques. Lorsque la pièce en CMC comprend une matrice de carbure de silicium (SiC), la corrosion du CMC résulte en l’oxydation du SiC en silice, qui en présence de vapeur d’eau se volatilise sous forme d’hydroxydes Si(OH) 4 . Les phénomènes de corrosion entraînent une dégradation prématurée du CMC. Des revêtements de barrière environnementale (aussi appelée « EBC » de l’anglais « Environnemental Barrier Coating ») ont par conséquent été développés afin de protéger les matériaux CMC de la corrosion à haute température.
Comme exemple de barrière environnementale utilisable, on peut par exemple citer des ensembles multicouches comprenant une couche de liaison en silicium et une couche d’un silicate de terre rare (de type RE 2 Si 2 O 7 ou RE 2 SiO 5 , par exemple Y 2 Si 2 O 7 ).
Ces barrières environnementales sont très généralement obtenues par projection thermique de poudre, ou par voie liquide, généralement suivie d’un traitement thermique de frittage/densification.
Si les barrières environnementales ainsi obtenues offrent de nombreux avantages, il reste néanmoins des situations dans lesquelles elles sont difficilement utilisables. Par exemple, dans le cas où une étanchéité très grande de la barrière est souhaitée, il est généralement recommandé d’augmenter la température de frittage. Malheureusement, une telle augmentation de la température de frittage n’est pas compatible de substrats comprenant du silicium libre car de tels substrats se décomposent thermiquement lorsque la température devient supérieure à 1400°C.
La méthode alors classiquement envisagée pour diminuer la température de frittage, et permettre d’augmenter l’étanchéité de la barrière environnementale sans détériorer le substrat, est d’ajouter à la barrière environnementale un agent de frittage, par exemple MgO ou Fe 2 O 3 . Néanmoins, ces agents de frittage ne sont pas compatibles des barrières possédant des capacités d’auto-cicatrisation, qui sont particulièrement souhaitables pour certaines applications. En effet, les composés MgO et Fe 2 O 3 pourrait modifier la stabilité de la phase liquide d’une barrière environnementale auto-cicatrisante. De plus, leur rôle d’aide au frittage est diminué si la porosité de la barrière environnementale est diminuée ce qui est généralement le cas, quand une très grande étanchéité de la barrière environnementale est souhaitée.
Lorsque des capacités d’auto-cicatrisation sont souhaitées pour des barrières environnementales, il est proposé d’utiliser de l’alumine Al 2 O 3 comme agent de frittage. Malheureusement, cette solution n’est pas applicable pour des barrières environnementales comprenant du silicate d’ytterbium Yb 2 Si 2 O 7 , car la température de formation d’une phase liquide pour des compositions d’alumine et de silicate d’ytterbium reste supérieure aux températures admissibles pour des substrats comprenant du silicium libre.
Or, pour certaines applications, les barrières environnementales utilisant du silicate d’ytterbium (Yb 2 SiO 5 et/ou Yb 2 Si 2 O 7 ), plutôt que du silicate d’yttrium (Y 2 SiO 5 et/ou Y 2 Si 2 O 7 ) par exemple, car il est démontré que de telles barrières présentent une meilleure résistance à la récession et une moindre diffusion ionique.
Ainsi donc, il demeure un besoin pour une barrière environnementale comprenant du silicate d’ytterbium (Yb 2 SiO 5 et/ou Yb 2 Si 2 O 7 ) et présentant à la fois une très grande densité et des capacités d’auto-cicatrisation pouvant être appliquées pour des substrats comprenant du silicium libre.
L’invention vise précisément à répondre au besoin décrit ci-dessus.
Elle concerne une pièce comprenant un substrat en matériau composite à matrice céramique, le substrat comprenant du silicium, la pièce comprenant en outre une barrière environnementale formée sur au moins une surface du substrat,
la pièce étant caractérisée en ce que la barrière environnementale comprend au moins un composé choisi parmi Yb 2-2γ Gd 2γ SiO 5 , Yb 2-2γ Gd 2γ Si 2 O 7 , où γ est compris entre 0,05 et 0,15,
Le dispositif 1 de protection peut être associé à la roue 30 d’appui au sol de l’engin disposée le plus à l’arrière de l’engin, pour éviter aux projections résultant de la rotation de la roue de faire saillie de l’arrière de l’engin. Ce dispositif 1 de protection peut, de manière similaire, est associé à une roue avant ou intermédiaire sans sortir du cadre de l’invention.
Ce dispositif comprend un écran 2 antiprojection apte à être disposé au moins partiellement à l’arrière de la roue 30. Cet écran 2 antiprojection présente un bord supérieur 4, un bord inférieur 5 et deux bords latéraux 6.
Cet écran 2 antiprojection présente une face 7 apte à être tournée vers la roue à protéger, et une face 8 opposée appelée dos de l’écran 2.
Ce dispositif 1 de protection antiprojection comprend encore un bâti 3 support de l’écran 2, qui peut affecter un grand nombre de formes. Le bâti 3 support peut indifféremment être fixé au châssis ou à l’essieu des roues de l’engin, en configuration d’utilisation du dispositif. Ce bâti 3 support peut encore être réalisé au moins partiellement d’une seule pièce, avec une partie par exemple du garde-boue de la roue 30 d’appui au sol de l’engin.
L’écran 2 est monté sur le bâti 3 support mobile par rapport au bâti 3 support, pour permettre un déplacement de l’écran 2 par rapport au bâti 3 support. Ainsi, lorsque le bâti 3 support est positionné à écartement du sol, l’écran 2 est monté mobile sur le bâti 3 support, pour permettre un déplacement de l’écran 2 entre deux positions, l’une dite haute écartée du sol, l’autre dite basse rapprochée du sol. Tel est le cas à l’état couplé du dispositif 1 à l’engin.
Dans les exemples représentés, l’écran 2 est monté mobile à coulissement par rapport au bâti 3 support. En particulier, le bâti 3 support comprend au moins un tablier 13 de type plaque, et l’écran 2 est monté mobile en monte et baisse le long du tablier 13 à l’état positionné verticalement du tablier 13 pour le passage dudit écran 2 d’une position haute dans laquelle l’écran 2 et le tablier 13 sont montés à recouvrement au moins partiel à une position basse dans laquelle l’écran 2 fait saillie du bord transversal inférieur 14 du tablier 3 pour augmenter la surface du tablier 13.
Le tablier 13 dont la plaque est une plaque cintrée qui suit le rayon de courbure de la roue est ainsi disposé entre l’écran 2 et la roue 30, en position haute de l’écran 2, comme illustré aux figures.
L’écran 2 fait face par sa face 7 opposée à son dos, au tablier 13. Dans les exemples représentés, le tablier 13 est bordé par deux ailes 15 intégrant chacune un chemin 16 de guidage en déplacement à coulissement de l’écran 2. Les ailes 15 sont parallèles entre elles. Elles font saillie de la face de la plaque de tablier opposée à celle tournée vers la roue. Ce chemin 16 de guidage, intégré dans chaque aile 15, affecte la forme d’une lumière oblongue formant rail pour un organe 17 de roulement équipant l’écran 2.
En effet, l’écran 2 est équipé d’organes 17 de roulement tels que des galets, aptes à rouler chacun dans un chemin 16 de guidage des ailes 15.
Comme illustré par exemple à la , l’écran 2 comprend au moins une partie souple 9 déformable, perméable à l’eau, formée d’un ensemble d’éléments 10 discrets souples allongés, tels que des poils, disposés côte à côte à la manière d’une brosse. Chaque élément 10 discret présente une extrémité libre 11. Au moins une partie des éléments 10 discrets forment, par leur extrémité libre 11, le bord inférieur 5 de l’écran 2 et se développent en direction du bord supérieur 4 de l’écran 2.
Au niveau de leur extrémité opposée à leur extrémité libre 11, ces éléments 10 discrets peuvent être reliés entre eux par groupes ou sous forme d’un groupe unique à une ou plusieurs parties 22 rigides de l’écran, qui seront décrites ci-après.
De manière caractéristique à l’invention, le dispositif 1 de protection antiprojection comprend un conformateur 12 entourant au moins partiellement ledit écran 2 sur au moins une partie de la hauteur de l'écran 2 prise entre le bord supérieur et le bord inférieur de l'écran 2. Ce conformateur 12 est configuré pour déformer l’écran 2 dans le sens d’un rapprochement des bords latéraux 6 de l’écran entre eux et/ou dans le sens d’un rapprochement des faces 7 et 8 de l’écran 2 entre elles lors du passage dudit écran 2 de la position basse à la position haute.
Ainsi, la largeur de l’écran prise entre les bords latéraux 6 de l’écran est apte à diminuer lors du passage de l’écran 2 de la position basse à la position haute et/ou l’épaisseur de l’écran prise entre les faces 7 et 8 de l’écran est apte à diminuer lors du passage de l’écran 2 de la position basse à la position haute.
En pratique, le conformateur 12 est porté par le bâti 3 support, en particulier, le conformateur 12 et le bâti 3 support sont réalisés d’une seule pièce. Dans les exemples représentés, le tablier 13 est bordé, au niveau de son bord transversal inférieur 14, par un rebord 18 muni d’ouvertures 19 traversantes à travers lesquelles les extrémités libres 11 des éléments 10 discrets de l'écran 2 font saillie.
Chaque ouverture 19 traversante forme une partie dite active du conformateur 12.
Chaque ouverture 19 traversante affecte ici la forme d'une fente longitudinale avec l’axe longitudinal de la fente s’étendant sensiblement parallèlement au tablier 13, en particulier à la plaque du tablier 13. Ainsi, chaque fente s’étend transversalement aux ailes 15 du tablier 13 et transversalement à l’axe longitudinal de l’engin. Le conformateur 12 peut comprendre plusieurs fentes parallèles, comme dans l’exemple représenté, ou une seule fente, selon la conception souhaitée pour l’écran 2. Le conformateur 12 se présente donc ici à la marnière d'une grille sous forme d'une surface ajourée munie d'une ou plusieurs fentes longitudinales parallèles. Bien évidemment, le conformateur 12 peut présenter d'autres formes telles que la forme d'un simple cadre entourant l'écran. Ce cadre contraint les éléments discrets de l'écran à se rapprocher les uns des autres au niveau de leur extrémité libre en position haute de l'écran. En position basse de l'écran, les extrémités libres des éléments discrets libres de toute contrainte tendent à s'écarter les uns des autres et l'encombrement de l'écran augmente. Dans cette position basse de l'écran, le conformateur s'étend au niveau de l'extrémité des éléments discrets opposée à l'extrémité libre des éléments discrets. L’écran 2 peut former, depuis sa face 7 avant en direction de son dos, un rideau 20 lorsque le conformateur comprend une seule fente, ou une pluralité de rideaux 20 séparés les uns des autres par une chambre 21 en position basse de l’écran 2 lorsque le conformateur comprend plusieurs fentes.
Dans ce mode de réalisation, le module afficheur, le module de traitement et le module de localisation sont solidaires d’un casque de réalité augmenté.
Le troisième mode de réalisation est celui dans lequel le module afficheur est un casque de réalité augmentée et dans lequel le module de localisation n’est pas intégré au casque de réalité virtuel. Le module afficheur n’est pas solidaire du module de localisation qui détermine donc un positionnement des premier 10 et second 20 dispositifs dans un référentiel associé au module de localisation, par la suite référentiel MLE. Ainsi il existe un mouvement relatif entre le module afficheur et le module de localisation. Ce mode de réalisation est détaillé dans les paragraphes suivants, en référence à la .
Le module afficheur permet, comme dans le deuxième mode de réalisation, de représenter des éléments visuels 31’ indiquant un positionnement relatif de l’orifices de fixation 4 par rapport au guide de perçage 23, en superposition dans le champ visuel d’un chirurgien utilisateur du système d’assistance. Les éléments visuels 31’ correspondent à l’axe de perçage 32’ et à la mire de perçage 33’, 33’’ correspondant au positionnement optimal de l’outil de perçage 5 par rapport à l’orifice de fixation 4 mais également deux cercles d’orientation 34’, 34’’ qui indiquent l’axe de perçage, tels qu’illustrés en . Lorsque les cercles d’orientation 34’, 34’’ sont coaxiaux avec les mires de perçage 33’, 33’’ l’outil de perçage 5 est dans une position optimale.
Le casque de réalité augmentée comporte un dispositif de localisation, définissant un référentiel associé au dispositif de localisation, par la suite appelé MLCRA, permettant au casque de réalité augmenté de déterminer son propre positionnement dans un espace tridimensionnel. Son positionnement est exprimé dans le référentiel MLRCA.
Le casque de réalité augmentée comporte une caméra définissant un référentiel associé à la caméra, par la suite appelé MLC, permettant de reconnaître des formes géométriques ou des images imprimées, et de déterminer leur positionnement dans le référentiel du dispositif de localisation MLCRA via une transformation connue et fixe du système MLC2MLCRA.
Le casque de réalité augmentée comporte un module de traitement qui permet au module afficheur d’afficher des représentations graphiques en surimpression du réel dès lors qu’elles sont exprimées dans le référentiel MLCRA de sorte à correspondre à leur positionnement réel.
Dans ce mode de réalisation, le système d’assistance comprend également un module d’appariement 50 qui permet au module de traitement de définir une relation spatiale MLE2MLCRA entre le module de localisation et le dispositif de localisation. Cette relation spatiale MLE2MLCRA permet de transformer des descriptions géométriques exprimées dans le référentiel MLE, en descriptions géométriques exprimées dans le référentiel MLCRA. Autrement dit, le module d’appariement 50 permet de lier les modules de sorte que le module de traitement, potentiellement intégré au casque de réalité augmentée ou au module afficheur, transforme le positionnement du premier dispositif 10 et du second dispositif 20 tous deux exprimés dans le référentiel MLE en positionnement relatif de l’orifice de fixation 4 par rapport au guide de perçage 23 et les exprime dans un référentiel associé au module afficheur via le référentiel du dispositif de localisation MLCRA. Cette transformation MLE2MLCRA restera valable tant que le module de localisation et le dispositif de localisation ne seront pas déplacés dans l’espace..
Le module d’appariement 50, représenté en , est un élément détectable à la fois par le module de localisation et par le dispositif de localisation. Le module d’appariement 50 comprend des sphères réfléchissantes 51 détectables par les caméras infrarouges du module de localisation et un QR code 52 détectable par le dispositif de localisation ou la caméra du casque de réalité augmentée. Le QR Code 52 et les sphères réfléchissantes 51 étant solidaires, le module de traitement connait une relation spatiale fixe SPHERE2QR entre les sphères réfléchissantes 51 et le QR code 52.
Lors d’une étape de liaison des modules, le module d’appariement 50 est positionné à un endroit fixe puis il est détecté simultanément, ou séquentiellement, par le module de localisation et par le dispositif de localisation ou la caméra du casque de réalité augmentée puis le module de traitement détermine la relation spatiale MLE2MLCRA permettant de transformer les descriptions géométriques exprimées dans le référentiel MLE, en descriptions géométriques exprimées dans le référentiel MLCRA. Plus précisémment, la détection du module d’appariement 50 par module de localisation permet de déterminer la relation MLE2SPHERE. La détection du module d’appariement 50 par le dispositif de localisation, ou la caméra du casque de réalité augmentée, permet de déterminer la relation QR2MLC dans le référentiel du premier dispositif 10. Ainsi, la relation spatiale MLE2MLCRA déterminée par le module de traitement correspondant aux transformations MLE2SPHERE x SPERE2QR x QR2MLC x MLC2MLCRA.
Dans le cas de l’utilisation du système d’assistance 1 selon le troisième mode de réalisation, le chirurgien installe le casque de réalité augmentée sur sa tête et réalise l’étape de liaison des modules telle que décrite ci-dessus.
Ensuite le chirurgien effectue une étape de couplage mécanique lors de laquelle il assemble le premier dispositif 10 à l’implant 2.
Puis, le chirurgien réalise une étape de calibration lors de laquelle le second dispositif 20 est approché de l’implant 2 de sorte que les éléments de calibration 24 du second dispositif 20 s’insèrent simultanément ou non dans les orifices de fixation 4 de l’implant 2. Lors de l’étape de calibration, les positionnements du premier 10 et du second 20 dispositif sont déterminés par le module de localisation. Ces informations sont transmises au module de traitement qui détermine ainsi de façon précise, au moyen des positionnements du premier 10 et du second 20 dispositif, un positionnement de l’orifices de fixation dans le référentiel du premier dispositif 10.
Le chirurgien introduit ensuite l’implant 2 dans l’os 3 lors d’une étape d’introduction de l’implant 2. L’implant 2, et donc l’orifice de fixation 4, ne sont alors plus visible par le chirurgien. Seul le premier élément de positionnement 13 est détectable par le module de localisation.