INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lorsque le serveur de la base de données documentaire reçoit la requête ainsi formulée dans le client, une recherche, par mots-clés notamment, est effectuée sur les séquences de fichiers vidéo grâce à l’association {index primaire, index secondaire} fondée sur un lien d’héritage et grâce aux jeux de descripteurs qui ont été associés à chaque séquence de chaque fichier vidéo numérique lors de l’indexation secondaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention le bord arrière et/ou le bord avant est arrondi.
Selon un mode de réalisation de l’invention un axe Z étant perpendiculaire à l’axe X, les plans médians des ailettes étant transverses à l’axe Z, deux plans adjacents sont séparés d’une distance mesurée selon l’axe Z comprise entre 1.5mm et 4.5mm et avantageusement de 3mm.
L’invention concerne également le procédé de fabrication d’un tel circuit de refroidissement par fabrication additive. En effet une fabrication par moulage du canal de refroidissement nécessite de prévoir le démoulage. Les ailettes du canal de refroidissement ne peuvent donc pas être liées par leurs deux extrémités à la paroi interne du canal. En revanche la fabrication additive permet d’obtenir des ailettes selon l’objet de l‘invention. Une ailette au moins du circuit de refroidissement est obtenue par fabrication additive.
La est une vue de dessus d’un canal de refroidissement muni d’une ailette selon l’invention.
La est une représentation schématique d’une portion de canal comprenant une ailette selon l’invention illustrant son plan médian.
La est une représentation schématique d’une portion de canal comprenant deux ailettes selon l’invention.
La est une représentation schématique d’une vue en coupe transversale d’une ailette.
La est une vue en coupe d’une distribution simplifiée d’ailettes selon l’invention.
La illustre, de manière simplifiée, une étiquette RFID 1 telle que couramment rencontrée. Une telle étiquette 1 comprend une puce électronique 2 sur laquelle sont stockées des informations relatives au produit ou à l’objet qui sera associé à l’étiquette 1. La puce 2 comprend également des organes de communication avec un lecteur distant. La transmission des informations entre l’étiquette 1 et un lecteur, non illustré pour plus de lisibilité, s’effectue par voie hertzienne, via une antenne 3. L’antenne 3 est formée par un élément filaire de type dipôle fixée par une extrémité à la puce 2. En variante, l’antenne est configurée en spirale. Les éléments constitutifs 2 et 3 de l’étiquette 1 sont de faible épaisseur et avantageusement fixés sur un support plan, de type feuille et inertes vis à vis de la puce 2 ou de l’antenne3. Ainsi une étiquette 1 a des dimensions, en particulier son épaisseur, permettant son montage de manière discrète sur les produits ou objets, sans modifier sensiblement les dimensions nominales du produit ou de l’objet. A titre d’exemple, une étiquette RFID a généralement une forme rectangulaire de 15 à 25 mm de large pour 30 à 80 mm de long, son épaisseur étant comprise entre 0,5 et 1,5 mm.
Une étiquette 1 est destinée, par exemple, à équiper un emballage ou un récipient adapté pour être en contact alimentaire. La caractéristique « contact alimentaire » d'un objet signifie que le matériau dont il est constitué répond à des exigences règlementaires et/ou normatives garantissant qu'il n'y a pas de risque de toxicité, vis-à-vis d’un être humain ou d’un animal, induite par l’objet pour des aliments, des boissons, des médicaments ou d’autres produits susceptibles d’être ingérés par un être vivant et qui sont en contact avec l’objet ,cela dans des conditions normales d’utilisation de l’objet. Lorsque l’emballage ou le récipient pourvu de l’étiquette 1 contient des aliments préparés ou des plats cuisinés, il est fréquent que l’utilisateur décongèle, réchauffe ou finit la cuisson des aliments préparés ou des plats cuisinés. Outre la possibilité de sortir les aliments ou plats de l’emballage ou du récipient, l’utilisateur a également la possibilité de mettre directement le récipient ou emballage dans un appareil de chauffage, pour autant que l’emballage ou le récipient soit adapté à un tel usage. Dans ce cas, l’emballage ou le récipient est à base de carton, papier de cuisson, papier sulfurisé, plastique, bois ou autre en fonction de l’appareil de cuisson qui peut être soit un four de cuisine soit, généralement et préférentiellement, un four à micro-ondes.
Lorsque la décongélation, la cuisson ou le réchauffage est effectué dans un four à micro-ondes cela implique certaines contraintes du fait du fonctionnement de ce type de four. Dans un four à micro-ondes tel le four 4 schématiquement illustré à la , un magnétron 5 formé de plusieurs lamelles aimantées produit un champ magnétique à très haute fréquence, à savoir 2,450 GHz. Une antenne 6 collecte le champ magnétique émis par le magnétron 5, le dirige vers un guide d’ondes 7. Les ondes sont envoyées dans le volume utile 8 du four 4 par l’intermédiaire d’un brasseur d’ondes 9 qui assure la dispersion des ondes dans le volume 8. Les parois métalliques délimitant le volume 8 sont métalliques et renvoient, par rebond, les ondes en direction de l’intérieur du volume 8. Lors de leur passage dans le volume 8, les micro-ondes traversent la plupart des récipients et emballages non métalliques, ici représenté par le récipient 10, et les aliments ou produits qu’ils contiennent. L’eau étant le composé majoritaire des aliments et plus généralement de tout produit d’origine biologique, les micro-ondes obligent les molécules d’’eau à s’orienter en direction du champ électrique tournant. Les molécules d’eau oscillent alors à la fréquence du champ magnétique, soit 2,45GHz, cette oscillation produit de la chaleur. Afin de repartir de manière homogène la chaleur dans le récipient 10, ce dernier est posé sur un plateau tournant 11. La vitesse de chauffage des aliments est déterminée par la puissance électrique du four à micro-ondes 4. Pour des fours 4 à usage domestique, les puissances sont généralement comprises entre 700W et 1200W.
Dans tous les cas, quelle que soit la puissance du four 4, le champ électromagnétique a une puissance telle qu’il génère des courants électriques de forte intensité en présence de matériaux conducteurs tels ceux constitutifs d’une étiquette RFID 1. Ces courants électriques intenses, outre un échauffement des matériaux constitutifs de l’étiquette 1, donnent lieu à des arcs électriques par effet de pointe au niveau des parties conductrices anguleuses de l’étiquette RFID 1, ce qui provoque une destruction rapide de cette dernière.
Outre une résistance aux micro-ondes lors du passage dans le four 4, une étiquette RFID 1 doit également pouvoir fonctionner aux fréquences UHF fréquemment utilisées, à savoir entre 860 MHz et 930 MHz, lors de son passage au four 4 ainsi qu’après, une fois le récipient 10 sorti du four 4. La solution mise en œuvre par l’invention est schématiquement illustrée aux figures 3 et 4.
Cette solution réalise un changement dans le milieu de propagation des micro-ondes, ce qui a pour effet de modifier la vitesse de propagation des micro-ondes mais sans changer la fréquence. Or, plus la fréquence d’une onde est élevée et plus la profondeur de pénétration de l’onde dans le matériau sera faible. A titre d’exemple, dans un four à micro-ondes, il y a pénétration sur une profondeur d’environ 0,5 cm à 2 cm pour des produits non congelés à base de viandes, fruits ou légumes et sur une profondeur pouvant aller jusqu’à 30 cm pour des produits congelés, donc contenant plus d’eau.
Comme cela ressort des figures 3 et 4, l’étiquette RFID 1 comprend sur au moins une de ses faces 12 ou 13 une couche de matériau à base de silicone.
Selon le mode de réalisation du dispositif E de la , chaque couche 14, 14A est solidarisée à chaque face 12 respectivement, 13 de l’étiquette RFID 1, cela sur toute l’aire de chaque face 12, 13 afin de recouvrir complétement l’étiquette RFID 1 lorsque chaque couche 14, 14A est en place. Pour faciliter la lecture, ici les couches 14, 14A sont représentées comme étant non fixées aux faces 12, 13 de l’étiquette RFID 1.
Le matériau à base de silicone constitutif de chaque couche 14, 14A est, selon un mode de réalisation avantageux, du silicone alimentaire. Les silicones, ou polysiloxanes, sont des composés inorganiques formés d'une chaîne silicium-oxygène dans laquelle des groupes se fixent sur les atomes de silicium. On désigne sous l’appellation silicone alimentaire un élastomère en silicone, généralement bi-composant et réticulé par vulcanisation à température ambiante ou à chaud. Un silicone alimentaire est ainsi résistant aux hautes températures tout en évitant la migration de particules dans les aliments. Tout silicone alimentaire doit être conforme aux normes et/ou règlements en vigueur relatifs aux produits en contact alimentaire. Le silicone alimentaire se présente sous forme liquide ou solide, avec dans ce cas une malléabilité élevée, de type gomme. Il est ainsi aisé de le mettre en forme et de le fixer sur un support, par des techniques connues en soi, telle que le collage.
Dans tous les cas, le matériau à base de silicone utilisé doit avoir une permittivité supérieure à celle du milieu de propagation initiale des micro-ondes dans un four à micro-ondes 4. Par « initiale », on désigne le milieu traversé en premier par les micro-ondes, une fois dispersées par le brasseur d’ondes 9 et avant de pénétrer dans le récipient 10. Il s’agit donc du volume d’air présent dans le volume 8 du four à micro-ondes 4. Un matériau ou milieu diélectrique, comme l’air, est un matériau ou milieu qui ne peut pas conduire le courant électrique. Néanmoins le comportement d’un diélectrique en présence d’un champ électrique est très variable. En effet, les atomes qui constituent le matériau ou le milieu peuvent interagir avec un champ électrique extérieur. Cette interaction induit une polarisation du matériau ou du milieu reliée au champ électrique extérieur donc à une orientation des atomes constitutifs du matériau ou du milieu sous l’action du champ électrique. La permittivité, plus précisément la permittivité diélectrique, est la propriété physique qui décrit la façon dont le champ électrique influe sur l'organisation des charges électriques dans un matériau ou milieu donné. La permittivité est adimensionnelle lorsqu’il s’agit de la permittivité relative ou constante diélectrique, par rapport à la permittivité du vide qui est défini comme étant de 1.
La permittivité de l’air est très proche de celle du vide et, par extension, également considérée comme étant égale à 1. En conséquence, la permittivité du milieu de propagation initiale est donc considérée comme étant égale à 1. Les silicones utilisés dans l’invention ont une permittivité voisine de 4, généralement comprise entre 3,2 et 4,7 selon la composition des silicones. Leurs comportement est donc très diffèrent de celui de l’air en présence de micro-ondes et également différent de celui des aliments ou produits placés dans le récipient 10 en vue de leur chauffage ou cuisson. Dans la mesure où ces aliments et produits comportent majoritairement de l’eau, ils sont de meilleurs conducteurs que l’air et le silicone. On réalise ainsi un changement significatif de milieu entre les aliments ou produits et le silicone qui génère une réflexion et une diffraction des micro-ondes. Le changement de milieu s’accompagne généralement d’un dégagement de chaleur par effet Joule, c’est-à-dire par échauffement de la matière lors du passage des micro-ondes. De ce fait, on diminue la quantité de micro-ondes susceptibles de traverser les couches 14, 14A à base de silicone ainsi que la quantité de chaleur reçue par le matériau à base de silicone.
Par ailleurs, avec une épaisseur minimale à respecter pour chaque couche 14, 14A, on limite la profondeur de pénétration des micro-ondes dans les couches 14, 14A, ce qui permet de limiter encore la sensibilité de l’étiquette RFID 1 aux micro-ondes. Il a été déterminé qu’une épaisseur minimale de 6 mm de chaque couche 14, 14A de matériau à base de silicone fixée sur les faces 12, 13 de l’étiquette 1 permet de rendre cette dernière quasiment invisible aux micro-ondes à la fréquence de 2,45GHz sans affecter de manière significative l’étiquette RFID 1 qui reste fonctionnelle à sa fréquence d’utilisation, soit ici à 868MHz. En associant une épaisseur minimale de chaque couche 14, 14A de matériau ayant une permittivité telle que l’on génère un changement du milieu de propagation des micro-ondes, on réalise un dispositif E qui optimise la protection de l’étiquette RFID 1 aux micro-ondes, cela sans modifier de manière significative les dimensions nominales de l’étiquette 1 ni la capacité du dispositif E à être fixé et/ou intégré à un récipient 10. L’épaisseur du dispositif E formé d’une étiquette RFID 1 pourvue sur ses deux faces 12, 13 d’une couche 14, 14A de matériau à base de silicone est ainsi comprise entre 13 mm et 15 mm. Selon le mode de réalisation illustré à la , les couches 14, 14A fixées sur les faces 12 et 13 de l’étiquette RFID 1 sont identiques, en composition et en épaisseur. En variante non illustrée, les couches 14, 14A fixées sur les faces 12 et 13 sont différentes, en épaisseur et /ou en composition. Ainsi, on adapte la couche de matériau 14 au support de la puce électronique 2 et de l’antenne 3 et/ou à une partie du récipient 10 sur lequel est fixé et/ou intégré le dispositif E.
Des essais ont été réalisés avec une étiquette RFID 1 répondant aux normes internationales EPC global Clas 1 Gen 2 ISO 18000-6C telle celle commercialisée par la société NXP sous la dénomination Ucode 8. Dans une telle étiquette 1, rectangulaire, la puce électronique 2 fait 48 mm par 22 mm pour 70 µm d’épaisseur, l’antenne 3 faisant 42 mm par 16 mm. Les dimensions totales nominales de l’étiquette RFID 1 sont de 50 mm par 22 mm pour une épaisseur voisine de celle de la puce électronique 2. Une fois équipée des deux couches de matériau 14,14A, le dispositif E fait 60 mm par 27 mm pour une épaisseur de 12,07 mm, soit une épaisseur proche des épaisseurs cumulées des couches 14, 14A de silicone. Le dispositif E a été fixé sur des récipients 10 de natures différentes mais fréquemment utilisés pour cuire ou réchauffer des aliments au four à micro-ondes, en l’espèce un bocal cylindrique en verre et une boite rectangulaire en plastique. Des essais avec un récipient rectangulaire en verre ont également été réalisés. Les récipients 10 ont été placés simultanément sur le plateau tournant 11 du four 4 à micro-ondes fonctionnant à une puissance de 850W.
Il a été constaté que la résistance aux micro-ondes du dispositif E est indépendante de la nature du récipient 10 et/ou de la forme de celui-ci, les comportements étant identiques pour la boite en plastique et pour le bocal ou la boite en verre. En revanche, la demanderesse a constaté que la position du dispositif E sur le récipient 10 affecte la résistance de l’étiquette RFID 1 aux micro-ondes. En particulier, lorsque le dispositif E est fixé sur une paroi verticale ou sur une paroi globalement verticale, donc sur une paroi orientée selon la hauteur du récipient 10, l’étiquette RFID 1 reste fonctionnelle, même avec des dégradations superficielles, pendant plus de 10 minutes dans le four à micro-ondes 4 lors d’un essai unitaire et pendant plus de 30 minutes en cumulé sur plusieurs essais. En revanche, lorsque le dispositif E est positionné sur une paroi horizontale ou globalement horizontale, donc une paroi orientée selon la zone d’appui du récipient 10 sur le plateau 11, l’étiquette RFID 1 reste fonctionnelle moins longtemps, à savoir pendant plus de 3 minutes en cumulé lors des essais dans le four 4. Il semble donc qu’il y ait une plus grande sensibilité aux micro-ondes lorsque ces derniers arrivent sur les couches 14, 14A de matériau selon une direction proche de 90° et/ou lorsque le dispositif E est au plus près du brasseur d’ondes 9, donc plus près de la source des micro-ondes. Ainsi au voisinage du brasseur 9, la dispersion de micro-ondes est faible et l’intensité des micro-ondes élevée.
Des essais effectués avec un dispositif E dont les couches 14 et 14A fixées sur l’étiquette RFID 1 étaient d’épaisseur différentes, respectivement 4 mm pour la couche 14 et 1 mm pour la couche 14A sur les faces 12, 13 ont donné des résultats identiques à ceux décrits précédemment lorsque le dispositif E est en place sur une paroi définissant la hauteur du récipient 10, soit une tenue de plus de 10 minutes dans le four 4 et de plus de 30 minutes en cumulé. Un tel dispositif E, avec des épaisseurs différenciées de couches 14, 14A a eu une résistance de l’étiquette RFID 1 d’une minute lorsqu’il est positionné sur une paroi orientée selon la zone d’appui du récipient 10 sur le plateau 11.
Des essais avec des dispositifs E comportant, pour l’un des couches 14, 14A de silicone d’épaisseurs identiques, à savoir 6 mm, et pour l’autre des épaisseurs différentes, à savoir 4 mm et 1 mm ont également été menés afin de connaitre la tenue de l’étiquette RFID 1 à la chaleur, indépendamment de la tenue aux micro-ondes, donc des essais dans un four de cuisine dit traditionnel. Comme pour les essais précédents, les étiquettes RFID 1 étaient positionnées sur des récipients 10, identiques à ceux utilisés pour les essais dans le four à micro-ondes 4. Les étiquettes RFID 1 des dispositifs E ont résistées 20 minutes, puis 30 minutes dans un four à 207°C, avec un temps de montée en température de 10 minutes, sachant que les dispositifs E étaient déjà présents dans le four lors de la montée en température. De manière surprenante, la demanderesse a noté que les étiquettes RFID 1, quelles que soient les épaisseurs des couches 14, 14A de silicone cessent de fonctionner, donc de recevoir et d’émettre des données, lorsque leur température atteint 80 °C, l’étiquette RFID 1 n’étant pas dégradée par ailleurs. Les étiquettes RFID 1 fonctionnent, c’est-à-dire reçoivent et émettent, de nouveau lorsque leur température repasse en dessous de 80°C, cela quel que soit les épaisseurs des couches 14, 14A.
Ces évolutions de la couche de liaison, associées aux champs de contraintes liés à la croissance de la couche d’alumine qui se forme en service à la surface de cette couche de liaison, aussi appelée « TGO » conformément à l’acronyme anglais pour « Thermally Grown Oxide », et aux écarts de coefficients de dilatation thermique entre les différentes couches, génèrent des décohésions dans la zone interfaciale entre la sous-couche et le revêtement céramique, qui peuvent conduire à l’écaillage partiel ou total du revêtement céramique. La partie métallique (substrat en superalliage et sous-couche métallique) est alors mise à nu et exposée directement aux gaz de combustion, ce qui augmente les risques d’endommagement de l’aube et donc de la turbine à gaz.
De plus, la complexité de la chimie de ces alliages peut conduire à une déstabilisation de leur microstructure optimale avec l’apparition de particules de phases indésirables lors de maintiens à haute température des pièces formées à partir de ces alliages. Cette déstabilisation a des conséquences négatives sur les propriétés mécaniques de ces alliages. Ces phases indésirables de structure cristalline complexe et de nature fragile sont dénommées phases topologiquement compactes (« PTC ») ou phases « TCP » conformément au sigle anglais pour « Topologically Close-Packed ».
En outre, des défauts de fonderie sont susceptibles de se former dans les pièces, telles que des aubes, lors de leur fabrication par solidification dirigée. Ces défauts sont généralement des grains parasites du type « Freckle », dont la présence peut provoquer une rupture prématurée de la pièce en service. La présence de ces défauts, liés à la composition chimique du superalliage, conduit généralement au rejet de la pièce, ce qui entraîne une augmentation du coût de production.
Le présent exposé vise à proposer des compositions de superalliages à base de nickel pour la fabrication de composants monocristallins, présentant des performances accrues en terme de durée de vie et de résistance mécanique et permettant de réduire les coûts de production de la pièce (diminution du taux de rebut) par rapport aux alliages existants. Ces superalliages présentent une résistance au fluage à haute température supérieure à celle des alliages existants tout en démontrant une bonne stabilité microstructurale dans le volume du superalliage (faible sensibilité à la formation de PTC), une bonne stabilité microstructurale sous la sous-couche de revêtement de la barrière thermique (faible sensibilité à la formation de ZRS), une bonne résistance à l’oxydation et à la corrosion tout en évitant la formation de grains parasites du type « Freckle ».
A cet effet, le présent exposé concerne un superalliage à base de nickel comprenant, en pourcentages massiques, 5,0 à 6,5 % d’aluminium, 0,50 à 2,5 % de tantale, 1,50 à 4,0 % de titane, 0 à 7,0 % de cobalt, 12,0 à 16,0 % de chrome, 0,50 à 2,5 % de molybdène, 0 à 2,0 % de tungstène, 0,05 à 0,15 % de hafnium, 0 à 0,15 % de silicium, de préférence 0,05 à 0,15 de silicium, le complément étant constitué par du nickel et des impuretés inévitables.
Ce superalliage est destiné à la fabrication de composants monocristallins de turbine à gaz, tels que des aubes fixes ou mobiles.
Grâce à cette composition du superalliage à base de nickel (Ni), la résistance au fluage est améliorée par rapport aux superalliages existants, en particulier à des températures pouvant aller jusqu’à 1100 °C et l’adhérence de la barrière thermique est renforcée par rapport à celle observée sur les superalliages existants.
Cet alliage présente donc une résistance au fluage à haute température améliorée. La durée de vie de cet alliage étant ainsi longue, cet alliage présente également une résistance à la corrosion et à l’oxydation améliorée. Cet alliage peut aussi présenter une résistance en fatigue thermique améliorée.
Ces superalliages présentent une masse volumique inférieure ou égale à 7,95 g/cm 3 (gramme par centimètre cube.)
Une pièce monocristalline en superalliage à base de nickel est obtenue par un procédé de solidification dirigée sous gradient thermique en fonderie à la cire perdue. Le superalliage monocristallin à base de nickel comprend une matrice austénitique de structure cubique à faces centrées, solution solide à base de nickel, dite phase gamma (« γ »). Cette matrice contient des précipités de phase durcissante gamma prime (« γ’ ») de structure cubique ordonnée L1 2 de type Ni 3 Al. L’ensemble (matrice et précipités) est donc décrit comme un superalliage γ/γ’.
Par ailleurs, cette composition du superalliage à base de nickel autorise la mise en œuvre d’un traitement thermique qui remet en solution les précipités de phase γ’ et les phases eutectiques γ/γ’ qui se forment lors de la solidification du superalliage. On peut ainsi obtenir un superalliage monocristallin à base de nickel contenant des précipités γ’ de taille contrôlée, de préférence comprise entre 300 et 500 nanomètres (nm), et contenant une faible proportion de phases eutectiques γ/γ’.
Le traitement thermique permet également de contrôler la fraction molaire des précipités de phase γ’ présente dans le superalliage monocristallin à base de nickel. Le pourcentage molaire des précipités de phase γ’ peut être supérieur ou égal à 50 %, de préférence supérieur ou égal à 60 %, encore plus de préférence égal à 70 %.
Par ailleurs, une fraction élevée de précipités de phase γ’ entrave le mouvement des dislocations et favorise la tenue en fluage à chaud de l’alliage. D’autre part, à plus basse température (<950 °C), les phénomènes de diffusion sont moindres et l’endommagement majoritaire se fait par cisaillement des précipités de phase γ’. Ainsi, à plus basse température, la résistance intrinsèque des précipités de phase γ’ est un facteur déterminant pour la tenue mécanique statique ou en fluage des alliages. La chimie des alliages de l’invention a donc été ajustée de façon à assurer une tenue mécanique en fluage élevée de 650 à 1100 °C.
Les éléments d’addition majeurs sont le cobalt (Co), le chrome (Cr), le molybdène (Mo), le tungstène (W), l’aluminium (Al), le titane (Ti) et le tantale (Ta).