INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le plancher arrière 1 est délimité par deux longerons 3, 4 allongés et parallèles, s’étendant chacun suivant un axe horizontal et longitudinal X du véhicule. Ces deux longerons 3, 4 sont écartés en étant situés sur deux bords latéraux du véhicule. Ce plancher arrière 1 comporte également : -une traverse centrale arrière 5 s’étendant selon un axe horizontal et transversal Y du véhicule, en étant positionnée derrière la pareclose 2 et joignant les deux longerons 3, 4, et -une traverse de portage 6 de la batterie s’étendant selon un axe horizontal et transversal Y du véhicule, en étant positionnée derrière la traverse centrale arrière 5 et joignant les deux longerons 3, 4. Cette traverse de portage 6 est assimilable à un tube creux dont le profil est adapté aux différentes pièces constituant l’environnement immédiat de ladite traverse de portage 6.
Un premier espace 7 délimité par la pareclose 2, la traverse centrale arrière 5 et les deux longerons 3, 4 correspond à une partie avant dudit plancher arrière, et est destiné à recevoir la rangée arrière de sièges de rang 2. Un deuxième espace 8 délimité par la traverse centrale arrière 5, la traverse de portage de batterie 6 et les deux longerons 3, 4 correspond à une partie arrière du plancher arrière et est destiné à recevoir la rangée arrière de sièges de rang 3 et une batterie électrique 9 haute tension HEV ou E-tech. La rangée arrière de sièges de rang 3 est placée sur la partie arrière du plancher arrière, tandis que la batterie électrique 9 haute tension est fixée sous ladite partie du plancher arrière 1.
Actuellement, la batterie électrique 9 est fixée : -à la traverse de portage de batterie 6 au moyen de deux vis 10, 11, et -à deux pontets 12, 13 de la traverse centrale arrière 5, au moyen de deux vis 14, 15.
Ces deux pontets 12, 13 sont assimilables à deux pattes de fixation ordinaires destinées simplement à arrimer la batterie 9 électrique haute tension sous le véhicule, sans posséder de propriété particulière de résistance mécanique et de raideur. Il en résulte que la traverse centrale arrière 5 doit être renforcée mécaniquement pour maintenir la batterie, en créant des reliefs spécifiques sur celle-ci et en ajoutant des éléments de renfort à celle-ci. Or, le renforcement de cette traverse centrale arrière 5 nécessite un temps de fabrication plus long, et donc des coûts supplémentaires liés à ce temps de fabrication rallongé et à l’ajout d’éléments de renfort.
Un véhicule selon l’invention possède un système de fixation de la batterie permettant de s’affranchir des inconvénients rencontrés dans l’état de la technique.
représente une vue en coupe axiale longitudinale du segment de la ,
représente une vue de face d’un premier exemple de filtre à particules pour lequel le revêtement imprégnateur a été déposé avec une mauvaise qualité,
représente une vue de face d’un deuxième exemple de filtre à particules pour lequel le revêtement imprégnateur a été déposé avec une mauvaise qualité,
représente une vue schématique d’une installation permettant de réaliser un procédé de contrôle du dépôt d’un revêtement imprégnateur selon l’invention,
représente une vue schématique d’une partie de l’installation de la ,
représente un diagramme illustrant un exemple d’intensité lumineuse moyenne de chaque segment d’un filtre à particules en fonction du numéro de segment considéré.
Afin de bien comprendre les différentes étapes d’un procédé selon l’invention, il est rappelé qu’un filtre 1 à particules est monté dans une ligne d’échappement d’un moteur thermique (à combustion interne) d’un véhicule, par exemple du type essence ou diesel.
En se référant à la , un tel filtre 1 à particules comprend un bloc 2 en céramique structuré en nid d’abeille, ou substrat 2, dans lequel une pluralité de corps 3 en céramique cuits en nid d’abeille, ou segments 3 sont combinés les uns aux autres avec une couche 4 d’adhésif ou de ciment 4, interposée entre eux. Le filtre 1 est généralement allongé, et les segments 3 sont parallèles entre eux et s’étendent parallèlement à un axe longitudinal dudit filtre 1. Les segments sont identiques et présentent chacun une section transversale de forme carrée. De manière non limitative, les segments 3 les moins centraux du substrat 2 peuvent être taillés, de telle sorte que ledit substrat 2 présente par exemple une forme de cylindre de révolution. Un matériau étanche 5 ou peau externe 5, recouvre le substrat 2 sur toute sa surface latérale cylindrique. Le filtre à particules 1 ainsi constitué est généralement logé dans une enveloppe métallique non représentée sur les figures, et montée dans la ligne d’échappement du moteur. Les gaz de combustion émis par le moteur circulent dans le filtre à particules 1, dans le sens indiqué par la flèche G de la . Ils pénètrent d’abord par une face d’entrée 11 du filtre à particules, puis progressent ensuite à dans les cellules 6 des segments 3 avant de ressortir par une face de sortie 12 dudit filtre 1 à particules. La face d’entrée 11 et la face de sortie 12 sont parallèles, et les différents segments 3 et cellules 6 s’étendent entre lesdites deux faces 11, 12 en étant perpendiculaires à celles-ci.
En se référant à la , un segment 3 du substrat 2 se présente ici sous la forme d’un pilier, plus précisément d’un parallélépipède de longueur L (dans le sens de circulation des gaz figuré par la flèche G) et de base carrée de côté C. Le segment 3 se compose d’un grand nombre de cellules 6 s’étendant longitudinalement dans le filtre 1 à particules, (i.e. dans le sens de circulation des gaz) et parallèlement les unes aux autres, deux cellules 6 contiguës étant séparées l’une de l’autre par une paroi 7 interposée entre elles. Préférentiellement, les cellules 6 ont une section de forme carrée (dans un plan perpendiculaire au sens de circulation des gaz). Toutes les cellules 6 ont la même taille et débouchent aux extrémités du filtre 1 à particules considérées suivant un axe longitudinal dudit filtre 1. Chaque cellule 6 est obturée à l’une de ses deux extrémités par un bouchon 8, lesdites extrémités étant à considérées suivant un axe longitudinal de ladite cellule 6.
En se référant à la , les gaz de combustion en provenance du moteur passent à travers les segments 3 du filtre 1. Ainsi, les gaz arrivent à une entrée du segment 3 dans le sens de la flèche G. Les gaz pénètrent alors dans les cellules 6 dont une extrémité amont n’est pas obturée par un bouchon 8, et ressortent du segment 3 par les deux cellules 6 adjacentes, dont une extrémité aval n’est pas obturée par un bouchon 8, après avoir traversé la paroi 7 en céramique qui sépare les deux cellules 6 adjacentes. Ainsi, ladite paroi 7 a une capacité de filtration (ou plus précisément de retenue) des particules fines (notamment des suies dans le cas d’un moteur diesel) contenues dans les gaz.
Les particules fines ainsi retenues s’accumulent sur les parois 7 sans être traitées, ce qui finit par augmenter l’écart de pression aux bornes du filtre 1. Le filtre 1 peut être régénéré par combustion des particules fines lorsque la masse accumulée atteint un certain seuil.
Un filtre 1 à particules imprégné cumule deux fonctions : -une fonction de filtration des particules fines (suies et autres) émises dans les gaz de combustion du moteur, tout en maîtrisant la perméabilité du produit fini. Cette fonction est assurée par la maîtrise des caractéristiques de porosité du produit fini pour retenir les particules véhiculées dans les gaz d’échappement. Les caractéristiques de porosité du produit fini doivent permettre de satisfaire un cahier des charges de filtration exprimé notamment en nombre et masse maximum de particules en aval du filtre. La qualité d’imprégnation impacte directement l’efficacité de filtration des particules et la perméabilité du produit fini, -une fonction de dépollution assurée grâce au fait que le substrat filtrant, plus précisément les canaux d’écoulement des gaz, sont imprégnées d’au moins un revêtement imprégnateur (appelé « washcoat » en anglais) comprenant une composition catalytique possédant au moins un métal du groupe du platine. Ces métaux précieux réagissent avec les molécules polluantes émises des gaz de combustion du moteur (par exemple : hydrocarbures imbrûlés HC, monoxyde de carbone CO, oxydes d’azote NOx) à la surface des différentes parois 7 des canaux 6 et permettent leur transformation en molécules moins polluantes. La qualité d’imprégnation de ce revêtement imprégnateur impacte directement l’efficacité de dépollution, et notamment l’efficacité de traitement des NOx.
Le procédé d’imprégnation de ces filtres 1 à particules est très complexe à maîtriser. Les réglages de ce procédé doivent permettre d’obtenir : -une densité de washcoat homogène au sein des segments 3 du filtre 1, -un dépôt de washcoat au mieux dans les pores des segments 3 du substrat 2, tout en maîtrisant la perméabilité du produit fini.
Une non-maîtrise du procédé d’imprégnation des filtres 1 à particules peut conduire à une non-conformité fonctionnelle des pièces qui, dans certains cas, peut se traduire par une accumulation des dépôts d’imprégnation sur la surface d’entrée ou de sortie des gaz traversant le filtre 1 à particules.
En se référant aux figures 4 et 5, un dépôt de qualité satisfaisante d’un revêtement imprégnateur dans un filtre 1 à particules se traduit par des zones 10 de couleur grise sur une face d’entrée 11 ou de sortie 12 dudit filtre 1 à particules, alors qu’un dépôt en excès de ce revêtement se traduit par l’apparition de zones blanches 13 sur ladite face d’entrée 11 ou de sortie 12 dudit filtre 1 à particules. Il est à préciser qu’en fonction de l’importance de cet excès, les zones peuvent prendre différentes teintes de gris clair, variant de la couleur blanche à la couleur grise correspondant à un dépôt de qualité satisfaisante.
Un diagnostic permettant de savoir si le dépôt du revêtement imprégnateur est globalement satisfaisant dans le filtre 1 à particules va consister à déterminer la proportion de surfaces unité blanches ou gris clair pour lesquelles le dépôt du revêtement imprégnateur est jugé non satisfaisant, sur l’ensemble des surfaces unités de la face d’entrée 11 ou de sortie 12 du filtre à particules. Le diagnostic va être effectué en comparant cette proportion à une valeur seuil prédéterminée. Une surface unité peut par exemple représenter une section transversale d’un segment 3, ou une partie quelconque de la face d’entrée 11 ou de sortie 12 du filtre 1 à particules.
Pour ce faire, il faut considérer une texturation suffisamment grande, en l’occurrence une micro-texturation. Le positionnement de la micro-texturation peut être quelconque, mais il aura plus d’effet s’il est positionné à des endroits stratégiques de la plaque afin d’augmenter l’amplitude de vibration. Ces endroits stratégiques sont par exemple les zones qui vont présenter le plus de contraintes au sein de la plaque lors de sa vibration, c’est-à-dire en pourtour de la plaque, à proximité des zones de fixation ou d’encastrement de la plaque, afin d’assouplir la plaque, ou à proximité des points d’inflexion de la déformation de la plaque, afin de faciliter sa déformation. À titre d’exemple, dans le cas d’une plaque de forme circulaire et d’une micro-texturation de type rainure, les rainures seront idéalement circulaires et concentriques et disposés parallèles aux zones encastrées. Il est à noter que l’augmentation des amplitudes de vibrations va augmenter la mise en mouvement des nano-texturations sur la plaque, ce qui améliorera d’autant plus l’effet bactéricide et antifouling de ces dernières, et donc du système. La micro-texturation est obtenue par un ou plusieurs éléments réalisés en creux dans la plaque et de tailles micrométriques. Il peut par exemple s’agir de rainures.
Pour étudier les effets de la micro-texturation de la plaque sur l’amplitude de vibration de la plaque, nous utilisons de nouveau le logiciel COMSOL Multiphysics TM . Nous reprenons les modélisations précédentes en ajoutant une micro-texturation 7 au système vibrant nano-texturé 1 composé d’une plaque 2 PDMS nano-texturée par des nano-piliers, le tout actionné par deux actionneurs 5 piézoélectrique en PZT, la micro-texturation 7 étant obtenue en creusant deux rainures d’une largeur de 500 µm positionnées parallèles l’une à l’autre, parallèles aux actionneurs et qui s’étendent parallèlement à deux bords opposés de la plaque à égales distances de leur bord respectif. Dans cet exemple, la longueur de chaque rainure 7 est égale à la largeur de la plaque ( ).
Dans cette modélisation, la plaque du système mesure 2 cm de long, 0,5 cm de large et 200 μm d’épaisseur ; les nano-piliers ont une section carrée et mesurent 980 x 980 x 20000 nm 3 (L x l x h) pour un espacement de 980 nm).
Nous actionnons la mise en vibration de la plaque 2 en appliquant une tension de +10V, pour des profondeurs de rainures de micro-texturation de profondeurs différentes (les deux rainures étant toutefois toujours identiques), et nous relevons à chaque fois la distance entre les nano-piliers 6. Les résultats sont regroupés dans le tableau 2 ci-dessous.
Largeur micro-texture (µm) Profondeur micro-texture (µm) Fréquence de résonnance (Hz) Déformée maximale (µm) Espacement entre les nano-piliers Dans la zone centrale (nm) Dans les zones latérales (nm) 0 0 395,65 22,66 987,00 993,80 500 50 396,22 22,77 987,30 994,38 100 396,8 22,91 988,04 994,92 150 397,4 23,04 988,98 998,20
On remarque que les micro-texturations 7 peuvent augmenter l’amplitude des vibrations du système antifouling. Ici, plus les micro-texturations sont profondes, plus l’amplitude des vibrations du système augmente, ce qui a pour effet d’augmenter la distance entre les nano-texturations (c’est-à-dire que les micro-texturations augmentent la mise en mouvement des nano-texturations), ce qui améliore encore plus l’effet antifouling et/ou bactéricide du système antifouling final.
Au final, le système antifouling selon l’invention présente de nombreux avantages : - le système antifouling selon l’invention est une combinaison de deux technologies antifouling distinctes, mais la technologie d’antifouling par systèmes vibrants permet de mettre en mouvement la technologie d’antifouling par nano-textures ; le résultat final donne un système antifouling amélioré, comparé aux deux technologies prises indépendamment ; - les nano-textures sont efficaces contre les plus petites bactéries du système marin, mais le sont aussi contre les plus grosses ; - les nano-textures peuvent être uniformes et régulières, ou bien de tailles variées et disposées irrégulièrement si cela peut aider à lutter contre certains organismes marins, ou si cela est plus efficace pour lutter contre l’ensemble des bactéries marines ; - la plaque de ce système antifouling peut être fabriquée dans tout type de matériau, tant qu’il est possible de former des nano-textures en surface ; - la plaque présentée dans la modélisation est rectangulaire, mais elle peut être d’une autre forme si besoin, par exemple circulaire ; - l’utilisation de ce système vibrant nano-texturé prévient l’installation du biofouling, mais peut éventuellement en détruire un déjà existant en générant des cavitations par vibrations ; - les technologies de la micro-électronique permettent d’employer des épaisseurs de matériaux actifs réduites pour la réalisation des actionneurs ; les consommations d’énergie sont donc abaissées, quelle que soit la nature des actionneurs utilisés ; - dans le cas d’utilisation d’actionneurs piézoélectriques, les céramiques piézoélectriques, type PZT, permettent d’avoir des systèmes électromécaniques fiables et durables, non sujets à la perte de polarisation.
De plus, nous pouvons combiner le système antifouling selon l’invention avec un revêtement chimique ayant des propriétés antifouling. Dans ce cas, afin de ne pas faire disparaitre le relief formé par les piliers, le revêtement antifouling devra être déposé en une ou plusieurs couches suffisamment fines pour ne pas combler complétement l’espacement entre les nano-piliers. Le revêtement chimique peut être un film antiadhésif FRC. Comme expliqué dans la partie état de l’art, les revêtements FRC réduisent les forces d’adhésion du biofouling sur le substrat, permettant un nettoyage facilité du support encrassé. Le film antiadhésif FRC peut être obtenu par vaporisation de molécules fluorées sur la surface nano-texturée du système vibrant, ou bien par application d’une couche de peinture FRC commerciale sur le système vibrant, en réalisant un bain sous pression ou une étape de spin-coating. Le revêtement chimique antifouling peut également être un revêtement chargé en biocides, qui seront relâchés progressivement afin de donner au système final un effet antifouling chimique recherché. Un tel revêtement peut être appliqué en utilisant une peinture antifouling commerciale chargée en biocides, en réalisant un bain sous pression ou une étape de spin-coating. Également, avec les technologies de la micro-électronique, on peut déposer une ou plusieurs couches de cuivre (matériau naturellement antifouling) en couches minces sur la surface nano-texturée du système. Si le système vibrant selon l’invention est revêtu d’une couche qui est chimiquement antifouling, sa surface montrera des propriétés antifouling améliorées par rapport au même système sans revêtement chimique. Plus largement, tout traitement de surface permettant de réduire l’adhésion du biofouling sur une surface peut être combiné à notre système à plaque vibrante nano-texturée et éventuellement micro-texturée, afin d’obtenir un effet antifouling amélioré, à condition bien sûr que le traitement de surface ne fasse pas disparaitre la nano-texturation.
Références citées [ 1 ] M. Rahmoune, M. Latour, « Application of Mechanical Waves Induced by Piezofilms to Marine Fouling Prevention » , Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 7, January 1996
[ 2 ] T. S. Heckmann, J. D. Schiffman, « Spatially Organized Nanopillar Arrays Dissimilarly Affect the Antifouling and Antibacterial Activities of Escherichia coli and Staphylococcus aureus » , ACS Applied Nano Material, pages 977-984 (2020)
[ 3 ] H. W. Ducklow, « Bacterioplankton » , article in the 1 st edition of Encyclopedia of Ocean Sciences, volume 1, pp 217-224 (2001)
[ 4 ] K. H. Andersen et al. , « Characteristic sizes of life in the oceans, from bacteria to whales » , Annual Review of Marine Science (2015)
Procédé de réalisation d’une préparation réfractaire pour la fabrication d’un moule en céramique, préparation obtenue par ce procédé, procédé de fabrication d’un moule en céramique et moule pour aube de turbomachine obtenu par ce procédé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de réalisation d’une préparation réfractaire à base de poudre céramique réfractaire, pour la fabrication d’un moule en céramique, avec ou sans noyau, par fabrication additive. Elle concerne également une préparation réfractaire obtenue par ce procédé. Elle concerne de plus un procédé de fabrication d’un moule en céramique utilisant cette préparation réfractaire ainsi qu’un moule d’aube de turbomachine réalisée au moyen de ce procédé de fabrication.
L’invention trouve des applications dans les domaines de la fonderie par fabrication additive, pour la fabrication de pièces métalliques. Elle trouve en particulier des applications dans le domaine de la fonderie appliquée à l’aéronautique, pour réaliser des moules de pièces aéronautiques et, en particulier, des moules d’aubes de turbomachine.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Actuellement, les pièces métalliques de formes complexes, comme les aubes de turbomachine, sont généralement réalisées par un procédé de fonderie dit « à cire perdue ». La fonderie à cire perdue est un procédé de mise en forme des métaux dans lequel un moule en céramique est fabriqué autour d’un modèle en cire correspondant à la pièce métallique à réaliser. Pour cela, un modèle en cire est fabriqué, par exemple par injection. Ce modèle en cire est trempé dans une barbotine puis égoutté, sablé et séché avant d’être à nouveau trempé dans la barbotine, etc. Plusieurs couches de barbotine et de sable sont ainsi déposées autour du modèle en cire pour former un moule en cru.
Lorsque la pièce métallique à réaliser est creuse, par exemple pour une pièce métallique destinée à recevoir un circuit de refroidissement à l’intérieur, le moule en cru doit comporter un noyau. Ce noyau est fabriqué, préalablement à l’injection de cire, dans un matériau similaire à celui du moule en cru. Le modèle en cire est ensuite fabriqué autour du noyau puis trempé, avec le noyau, dans la barbotine, de la façon expliquée ci-dessus.
Dans ce cadre, l’électrode est portée par un guide dans lequel elle coulisse, pour être déplacée dans l’axe du trou durant son usinage, et pour être ensuite rétractée afin de déplacer la pièce brute sans collision avec l’électrode afin de passer à l’usinage du trou suivant.
En pratique, au fil de la réalisation des trous, l’électrode se dégrade, de sorte qu’elle doit être régulièrement changée, mais de plus, le guide s’use de sorte qu’il n’assure plus un positionnement suffisamment précis de l’électrode, de sorte que les trous ne sont plus réalisés selon les tolérances géométriques requises.
Dans ce cadre, l’invention a pour objet d’apporter une solution pour rendre un tel appareillage à la fois robuste dans le temps et précis dans ses opérations, de façon à augmenter sa durée de vie.
A cet effet, l’invention a pour objet un guide de dispositif de perçage par électroérosion, comportant un alésage dans lequel une électrode est montée coulissante, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs paliers de guidage de l’électrode espacés l’un de l’autre dans l’alésage en étant rigidement solidarisés à cet alésage, et en ce que le matériau constitutif d’au moins un de ces paliers présente une dureté supérieure à celle de l’électrode.
Ceci permet aux paliers de ne plus être détériorés par les résidus de matière s’agglomérant à la surface externe de l’électrode au fil de la réalisation des microtrous, ce qui permet d’augmenter significativement la durée de vie du guide. Le choix de plusieurs paliers distincts permet en outre de réduire les efforts de frottements apparaissant lorsque l’électrode est déplacée dans le guide.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant au moins un palier formé dans un matériau ayant une dureté Vickers supérieure à 450 HV.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, dans lequel le matériau constitutif des paliers est électriquement isolant.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant au moins un palier en corindon synthétique.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant au moins un palier en verre métallique.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant deux paliers situés chacun à une extrémité de l’alésage.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant au moins un palier solidarisé à l’alésage par sertissage.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, comprenant au moins un palier solidarisé à l’alésage par frettage.
L’invention concerne également un guide ainsi défini, dans lequel l’électrode et l’alésage sont incurvées.
L’invention concerne également un procédé de réalisation de microtrous par électroérosion dans une pièce, en utilisant un dispositif ainsi défini, et dans lequel le matériau constitutif d’au moins un palier présente une dureté supérieure à celle du matériau de la pièce.
La est une vue d’ensemble d’une aube de turbine haute pression de turbomachine ;
La est une vue en coupe d’un guide d’électrode pour réaliser des trous par électroérosion ;
Bien que l’invention ait été décrite ci-dessus dans le cas d’un véhicule automobile, l’invention s’applique à tout type de véhicules comprenant au moins une roue, par exemple à des camions, bus, trottinettes, véhicules destinés à une utilisation dans le domaine de l’aérospatiale.
PNEUMATIQUE POUR MOTOCYLCETTE A HAUTE VITESSE LIMITE La présente invention est relative à un pneumatique pour motocyclette.