INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par commodité de réalisation et pour maximiser la section de passage des canaux ainsi formés afin de garantir l’efficacité des transferts de fluide entrant 101, les portions d’interruption 121B sont de préférence vides de matière axialement sur au moins 75%, de préférence sur au moins 80%, voire sensiblement sur la totalité de la seconde plage axiale H104, et donc ici sur toute la hauteur axiale des alvéoles d’injection 111, et circonférentiellement sur tout l’angle couvert en azimut autour de l’axe central Z100 par le secteur angulaire d’injection A111 considéré.
Au premier étage 103, la paroi latérale 121 présente une portion pleine 121C qui couvre de préférence, en azimut autour de l’axe central Z100, un secteur angulaire qui correspond à, et qui, en projection dans un plan normal à l’axe central Z100 se superpose avec, l’étendue cumulée de la totalité des secteurs angulaires d’injection A111 et d’extraction A112 du second étage 104, à l’exception d’un seul secteur angulaire d’injection A111, à l’aplomb axial duquel se situe une portion d’interruption 121D qui est dévolue à la mise en communication de la chambre d’admission 105 avec la tubulure d’admission 48.
Ici encore, lesdites portions pleine 121C et d’interruption 121D s’étendent avantageusement sur toute la première plage axiale H103, et donc sur toute la hauteur axiale de la chambre d’admission 105.
Avantageusement, la chambre d’admission 105 peut ainsi occuper une position centrale par rapport à l’axe central Z100, protégée de l’extérieur du dispositif répartiteur 100 par la chambre d’échappement 106, périphérique, qui entoure ladite chambre d’admission 105 sur une portion significative de la circonférence de ladite chambre d’admission 105 autour de l’axe central Z100.
Un tel agencement est notamment particulièrement avantageux d’un point de vue thermique, lorsque l’on utilise un fluide entrant 101 présentant une température entrante qui est différente de, par exemple supérieure à, la température ambiante qui règne à l’extérieur du dispositif de répartition 100, et que l’on recueille dans la chambre d’échappement 106 un fluide sortant 102 qui présente une température intermédiaire entre la température entrante et la température ambiante. En effet, la chambre d’échappement 106 joue alors le rôle d’une zone tampon périphérique qui protège la chambre d’admission 105 centrale des transferts thermiques avec l’extérieur. Dans l’exemple plus spécifiquement choisi, la présence de la chambre d’échappement 106 « tiède » limite ainsi les déperditions de chaleur de la chambre d’admission 105 « chaude » vers l’extérieur « froid ».
De préférence, au premier étage 103, la chambre d’échappement 106 peut entourer la chambre d’admission 105 sur au moins 180 degrés, voire au moins 270 degrés autour de l’axe central Z100.
A titre indicatif, cette couverture autour de l’axe central Z100 pourra être comprise entre 180 degrés et 330 degrés.
Tel que cela est bien visible sur les figures 1 et 2C, au second étage 104, la seconde structure de cloisonnement 114 comprend, en sus des portions pleines 121A de la paroi latérale 121 du puits central 120, des cloisons radiales 122 qui forment chacune une cloison mitoyenne entre une alvéole d’injection 111 et une alvéole d’extraction 112 adjacente. Ainsi, chaque cloison radiale 122 matérialise la limite entre un secteur angulaire d’injection A111 et le secteur angulaire d’extraction A112 qui précède ou qui suit immédiatement ledit secteur angulaire d’injection A111.
Chaque cloison radiale 122 s’étend de préférence de façon pleine et continue sur toute la largeur radiale W113 de la bande d’implantation 113, et en hauteur sur toute la seconde plage axiale H104.
Par ailleurs, la seconde structure de cloisonnement 114 comprend de préférence, tel que cela est visible notamment sur les figures 1, 3 et 4, un plancher 123 qui marque la limite entre le premier étage 103 et le second étage 104.
Ce plancher 123 s’étend de préférence parallèlement à un plan normal à l’axe central Z100.
Le plancher 123 sépare ainsi avantageusement les alvéoles, d’injection 111 et respectivement d’extraction 112, d’une part qui s’étendent d’un côté, ici au-dessus, dudit plancher 123, des chambres d’admission 105, respectivement d’échappement 106, d’autre part, qui s’étendent de l’autre côté dudit plancher 123.
Au premier étage 103, la chambre d’échappement 106 s’étend de préférence autour du puits central 120, à l’aplomb axial de la bande d’implantation 113 des alvéoles d’injection 111 et des alvéoles d’extraction 112 du second étage 104, et sur une étendue azimutale autour de l’axe central Z100 qui permet à ladite chambre d’échappement 106 de couvrir tous les secteurs angulaires d’extraction A112, avec lesquels ladite chambre d’échappement 106 communique au moyen de découpes 124 qui sont pratiquées dans le plancher 123 dans chacun des secteurs angulaires d’extraction A112.
En d’autres termes, le plancher 123 est de préférence interrompu dans les secteurs angulaires d’extraction A112, par les découpes 124, de sorte à mettre en communication directe les alvéoles d’extraction 112 avec la chambre d’échappement 106 sous-jacente, ce qui permet d’assurer une collecte et une évacuation efficaces du fluide sortant 102, au moyen d’une structure compacte.
La zone périphérique 115 correspondra ainsi à une bande annulaire périphérique dont la largeur W115 représente, comme indiqué plus haut, moins de 30%, de préférence moins de 20%, et plus préférentiellement entre 5% et 15% de la distance R104 qui sépare radialement l’axe central Z100 de la circonférence 104L du second étage 104.
Le plateau terminal 30A offrira ainsi une large zone centrale 116 pleine pour recevoir la pièce 4 en cours de fabrication.
On notera que, de préférence, la zone périphérique 115 est, en projection dans un plan normal à l’axe central Z100, contenue dans la bande d’implantation 113 sous-jacente, qui présente une largeur W113 égale ou supérieure à la largeur W115 de la zone périphérique, notamment afin d’assurer le transfert radial, via les alvéoles d’injection 111, du fluide entrant 101 depuis le puits central 120 jusqu’aux trous formant les points d’injection 46.
De préférence, tous les trous formant les points d’injection 46 présentent le même diamètre. De même, tous les trous formant les points d’extraction 47 présentent de préférence le même diamètre, préférentiellement égal au diamètre des trous formant les points d’injection 46. De même, si l’on utilise des fentes en arc de cercle pour former les points d’injection 46, respectivement les points d’extraction 47, lesdites fentes présenteront de préférence toutes la même largeur radiale. A titre indicatif, le diamètre desdits trous, respectivement la largeur radiale des fentes, et donc plus globalement la largeur radiale des points d’injection 46, respectivement des points d’extraction 47, représente de préférence entre 3% et 10% du diamètre hors-tout du noyau 125, ce qui permet de limiter la largeur W115 de la zone périphérique 115, et donc de maximiser l’étendue radiale de la zone centrale 116.
En outre, de préférence, les points d’injection 46 et les points d’extraction 47 se situent de préférence tous à la même distance radiale du bord latéral du noyau 125, et par conséquent, dans le cas d’un agencement circulaire du noyau 125, se situent tous à la même distance de l’axe central Z100. La distance considérée est par exemple ici la distance du centre des trous par rapport à l’axe central Z100 pour des trous circulaires, ou la distance de la ligne centrale des rainures oblongues par rapport à l’axe central Z100 dans le cas de fentes en arc de cercle.
L’invention porte également sur un module 50 de confinement destiné à délimiter une zone de travail 20 et à placer ladite zone de travail 20 sous une atmosphère contrôlée.
Ledit module 50 comprend un dispositif répartiteur de fluide 100 tel que décrit dans ce qui précède, ainsi qu’une chemise 31 qui forme un anneau fermé autour de l’axe central Z100 et qui s’étend axialement en saillie à partir du plateau terminal 30A du socle 30, ainsi qu’un couvercle 32 qui ferme la chemise 31 à l’opposé axialement du plateau terminal 30A du socle, de sorte à former une cavité fermée qui est délimitée par la chemise 31, par le couvercle 32 et par le plateau terminal 30A du socle et qui forme la zone de travail 20.
La chemise 31 forme ainsi une paroi latérale qui délimite radialement la cavité formant la zone travail 20, tandis que le couvercle 32 et plateau terminal 30A forment les parois extrémales qui limitent axialement ladite cavité formant la zone de travail 20.
De préférence, l’axe central Z100 est vertical, de sorte que le plateau terminal 30A forme le fond horizontal de la cavité, qui supporte la pièce 4 pendant la fabrication de celle-ci.
Avantageusement, l’atmosphère de la zone de travail 20 est contrôlable, et donc avantageusement contrôlée lors de l’utilisation du module 50, en créant dans la cavité susmentionnée une circulation d’un fluide 101, 102 gazeux qui est injecté dans ladite cavité par les points d’injection 46 prévus dans le socle 30 puis évacué de ladite cavité par les points d’extraction 47 prévus dans le socle 30.
On notera à ce titre que les points d’injection 46 et d’extraction 47 se trouvent en pratique à proximité de la paroi de la chemise 31, de sorte les mouvements de fluide 101, 102 qui génère le brassage de l’atmosphère sont également localisés le long de la paroi de la chemise 31, et plus préférentiellement orientés axialement en sortie des points d’injection 46 et en entrée des points d’extraction 47, de sorte que ces mouvements de fluide 101, 102 ne perturbent pas les activités qui prennent place dans la zone centrale 116 du plateau terminal 30A, où se trouve typiquement la pièce 4 en cours de fabrication.
De préférence, la chemise 31 est emboîtée sur le fût 30 du module 50 et montée coulissante par rapport audit fût 30 selon l’axe central Z100, de manière à pouvoir saillir axialement par rapport au plateau terminal 30A de façon télescopique.
Avantageusement, une telle structure télescopique 35 permet d’adapter la taille de la cavité formant la zone de travail 20, et plus particulièrement d’adapter la hauteur de ladite cavité, c’est-à-dire la distance qui sépare axialement le plateau terminal 30A du couvercle 32, tout en conservant l’étanchéité procurée par la chemise 31, au fur et à mesure que le plateau terminal 30A s’abaisse verticalement pour accompagner l’empilement des couches du matériau d’impression 7.
La chemise 31 est de préférence pressée axialement de façon étanche contre le couvercle 32 par un ou plusieurs ressorts 36 de rappel.
L’invention concerne enfin en tant que telle une machine 1 d’impression tridimensionnelle qui comprend une zone de travail 20, une buse 6 d’injection pour déposer un matériau d’impression 7 en couches successives dans ladite zone de travail 20 pour fabriquer une pièce 4, et un dispositif 100 répartiteur de fluide selon l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus pour contrôler l’atmosphère de ladite zone de travail 20.
Plus préférentiellement, l’invention concerne une machine 1 d’impression tridimensionnelle qui, tel que cela est visible sur la , comprend un module 50 de confinement tel que décrit ci-dessus, ainsi qu’une buse 6 d’injection qui traverse le couvercle 32 du module 50 à travers un orifice d’insertion 22 prévu à cet effet dans ledit couvercle 32, et qui est agencée pour déposer un matériau d’impression 7 en couches successives dans la cavité du module 50 formant la zone de travail 20 afin de générer une pièce 4 dans ladite cavité.
Avantageusement, les dimensions des ouvertures traversantes du tamis sont déterminées en sorte de permettre le passage des particules à travers lesdites ouvertures traversantes au fur et à mesure des mouvements du cadre de sapoudrage.
La composition peut comprendre plusieurs charges A, par exemple une première charge A comprenant (constituée de) des particules en graphite expansé, et une seconde charge A comprenant (constituée de) des fibres de carbone à base de PAN.
Plusieurs charges B peuvent être saupoudrées, par exemple une première charge B comprenant (constituée de) des fibres coupées ou moulus en carbone à base de pitch, et une seconde charge B comprenant (constituée de) de fibres en carbone à base de PAN.
Une première charge B peut être saupoudrée dans une première étape de saupoudrage puis une seconde charge B peut être saupoudrée dans une seconde étape de saupoudrage, ou les première et seconde charges B peuvent être mélangées à sec et saupoudrées à l’état mélangé lors d’une même étape de saupoudrage.
Dans un mode de réalisation, la ou les charge(s) A et/ou la ou les charge(s) B comprend/comprennent (est/sont constituée(s)) des fibres dont la longueur moyenne est comprise entre 1 µm et 35 mm (bornes supérieure et inférieure incluses).
Dans un mode de réalisation, la ou les charge(s) A et/ou la ou les charge(s) B comprend/comprennent (est/sont constituée(s)) des fibres ayant une longueur moyenne comprise entre 1 µm et 40 µm, en particulier entre 3 µm et 25µm (bornes supérieure et inférieure incluses).
Dans un mode de réalisation, la ou les charge(s) A et/ou la ou les charge(s) B comprend/comprennent (est/sont constituée(s)) des fibres ayant une longueur moyenne comprise entre 40 µm et 600 µm, en particulier entre 40µm et 350 µm (bornes supérieure et inférieure incluses).
Dans un mode de réalisation, la ou les charge(s) A et/ou la ou les charge(s) B comprend/comprennent (est/sont constituée(s)) des fibres ayant une longueur moyenne comprise entre 1 mm et 35mm, en particulier entre 1 mm et 30 mm, plus particulièrement entre 1 mm et 5 mm (bornes supérieure et inférieure incluses).
Dans un mode de réalisation, les particules de la ou des charge(s) A et/ou de la ou des charge(s) B comprend/comprennent (est/sont constituée(s)) du graphite, et ont une taille moyenne comprise entre 1 µm et 60 µm, en particulier entre 3 µm et 50µm (bornes supérieure et inférieure incluses).
La taille des particules peut être déterminée de manière générale par granulométrie par diffraction laser, par exemple par voie sèche, ou encore par tamisage.
On comprend par taille moyenne qu’au moins 50% en masse desdites particules ont une taille supérieure ou égale à ladite taille moyenne.
Le pré-imprégné selon l’invention est transformé en matériau composite pouvant être utilisé dans de nombreuses applications nécessitant des propriétés de conduction et de diffusivité de la chaleur et/ou des propriétés de conductivité de l’électricité.
Dans un mode de réalisation, ledit au moins un renfort textile peut être un ensemble de fibres et/ou de fils, par exemple une nappe ou une bande de fibres et/ou de fils, ou encore un non tissé, un tricot, un tissu ou une combinaison de ces derniers.
La nappe peut comprendre des fibres et/ou des fils et/ou des rubans, orientés sensiblement selon une seule direction ou selon au moins deux directions sécantes, par exemple sensiblement perpendiculaires.
Dans un mode de réalisation, ledit au moins un renfort textile est un tissu.
Ledit tissu comprend des fils de chaine et des fils de trame, et peut avoir différentes armures de tissage (chaine et trame, sergé, satin,…).
De préférence, l’étape de durcissement v) comprend le refroidissement de la température de la composition, ou de la température du renfort imprégné et comprenant la ou les charge(s) B, et éventuellement la ou les charge(s) A, en particulier à une température inférieure ou égale à 40°C ou 30°C, par exemple à une température inférieure ou égale à 25°C ou encore inférieure ou égale à 5°C.
Le refroidissement peut être obtenu en laissant la température de la composition ou dudit au moins un renfort imprégné atteindre la température ambiante naturellement, et/ou en apportant une source de froid (en particulier en plaçant le préimprégné dans un réfrigérateur ou un congélateur), en particulier en sorte d’accélérer la baisse de la température de la composition et/ou du renfort imprégné et ce éventuellement à une température inférieure à la température ambiante.
Le durcissement v) peut être également obtenu, de manière alternative ou en combinaison avec l’abaissement de la température, en polymérisant partiellement la résine imprégnant ledit au moins au moins un renfort textile imprégné. De préférence, dans ce cas, il s’agit d’une résine réactive, c’est-à-dire dont la polymérisation, en particulier la réticulation, est activée par apport de chaleur et/ou par bombardement d’électrons et/ou par photopolymérisation.
La composition peut comprendre également au moins un diluant, en particulier un solvant, mélangé avec ladite au moins une résine et éventuellement la ou les charge(s) A. De préférence, l’étape de durcissement v) comprend le chauffage dudit au moins un renfort imprégné en sorte d’évaporer ledit solvant.
Dans un mode de réalisation, ladite au moins une résine est thermofusible (c’est-à-dire de type hotmelt).
La composition peut comprendre une ou plusieurs résine(s) thermofusible(s) mélangées.
Avantageusement, les inventeurs ont observé que la mise en œuvre de résine(s) thermofusible(s) améliore le contrôle de la viscosité de la composition, et ce sans utiliser de diluant. La viscosité, et donc la fluidité de la résine, peuvent être contrôlées en fonction de la chaleur apportée à ladite résine pour obtenir plus ou moins son ramollissement ou sa fusion.
Un ou des résine(s) thermofusible(s), éventuellement chargée(s), imprègnent mieux à cœur le renfort textile. De plus, la ou les charge(s) solide(s) B adhère(nt) plus facilement au renfort imprégné comprenant au moins une résine thermofusible à l’état thermofondu ou ramolli agissant telle une colle.
De préférence, la composition ne comprend pas un ou plusieurs solvant(s), en particulier devant être évaporé(s) par chauffage.
Ladite au moins une résine peut être choisie parmi les résines thermofusibles, par exemple parmi : l’éthylène-vinyl-acétate (EVA), les PolyArylEtherKetones (PAEKs), tels que le polyéther-étherkétone (PEEK), et le polyéther kétone (PEK), les polyamides, les polyuréthanes, les polyoléfines, les élastomères thermoplastiques oléfiniques, les élastomères thermoplastiques styréniques, les élastomères thermoplastiques vulcanisés, ou un mélange de ces derniers.
Ladite au moins une résine peut être choisie parmi les résines thermodurcissables, en particulier peut être choisie parmi : les résines polyesters, les résines polyepoxydes, les résines polyimides, notamment linéaires, les résines vinylesters, les résines polybismaléimides, de préférence les résines polyepoxydes, par exemple les résines époxy SR1526 et SR 1126.2 de classe thermique B.
Ladite au moins une résine peut être mélangée avec un ou plusieurs durcisseur(s) et/ou un plusieurs diluant(s), éventuellement réactif(s).
Lorsque la résine est une résine epoxyde, c’est-à-dire comprenant au moins deux groupes epoxydes (ou oxiranes), le diluant ou durcisseur peut être un anhydride d’acide, un phénol, une amine (telle qu’une polyamine ou une amino-amide).
Ladite au moins une résine peut être sélectionnée en sorte d’être de classe thermique A (105°C), ou B (130°C), ou F (155°C), ou H (180°C), ou N (200°C), ou encore R (220°C), ou S (240°C), ou C (T>240°C). La température correspondant à la classe thermique est la température maximale d’utilisation de ladite au moins résine polymérisée et donc du matériau composite comprenant ladite au moins une résine polymérisée, pendant au moins 5 000 heures, notamment pendant au moins 10 000 heures, en particulier pendant au moins 20 000 heures, au terme desquelles le matériau conserve ses propriétés de conductivité thermique et/ou de conductivité électrique.
Le diluant peut être choisi parmi les diluants connus de l’homme du métier selon l’application visée, par exemple le diluant peut être choisi parmi : le styrène, le xylène, l’acétone, le toluène, par exemple le Dexcel 80.
De manière générale, toute résine utilisée dans le domaine des matériaux composites ayant des propriétés de conductivités électriques et thermiques convient à la mise en œuvre de l’invention. Les résines citées dans le présent texte sont préférées pour la mise en œuvre de l’invention.
De préférence, la composition de révélateur est placée séparément de la composition de colorant, c’est-à-dire qu’elles sont placées dans deux chambres séparées.
Oxydant La composition de développeur selon la présente invention peut comprendre au moins un oxydant.
La composition de révélateur de la présente invention peut comprendre un ou plusieurs oxydants pour une utilisation générale comme l’un des composants actifs de la composition. Le terme « oxydant » désigne un oxydant autre que l’oxygène atmosphérique. Plus particulièrement, l’oxydant est choisi dans le groupe consistant en le peroxyde d’hydrogène, le peroxyde d’urée, les bromates de métal alcalin, les sels peroxy, tels que les persulfates ou perborates, peracides et leurs précurseurs, et les métaux alcalins ou alcalino-terreux ; ou un complexe de type polymère capable de libérer du peroxyde d’hydrogène.
L’oxydant peut être avantageusement présent en des quantités allant d’environ 0,1 % en poids à environ 50 % en poids, de préférence d’environ 1 % en poids à environ 20 % en poids, ou d’environ 5 % en poids à environ 15 % en poids, par rapport au poids de la composition de révélateur.
Solvant La composition de révélateur de la présente invention peut comprendre un ou plusieurs solvant(s), par exemple de l’eau et/ou un solvant organique. Le solvant utile peut être choisi parmi ceux évoqués pour le « solvant » de la composition de colorant ci-dessus.
La composition de colorant et la composition de révélateur du nécessaire de teinture peuvent utiliser indépendamment des solvants identiques ou différents, respectivement.
Lorsque de l’eau est utilisée comme solvant dans la composition de révélateur selon l’invention, elle est utilisée de manière davantage préférée dans une plage allant d’environ 40 % à environ 95 % en poids, plus préférentiellement d’environ 50 % à environ 90 % en poids, ou d’environ 60 % à environ 85 % en poids, par rapport au poids total de la composition de révélateur.
Des exemples de solvants organiques solubles dans l’eau qui peuvent être mentionnés incluent les polyols contenant plus de deux fonctions hydroxyle, tels que le glycérol.
Les solvants organiques solubles dans l’eau, lorsqu’ils sont présents, représentent généralement entre environ 0,1 % et environ 20 % en poids, et de préférence entre environ 0,5 % et environ 15 % en poids, ou entre environ 1 % et environ 10 % en poids, par rapport au poids total de la composition de révélateur.
Tensioactif La composition de révélateur selon l’invention peut comprendre un ou plusieurs tensioactifs, par exemple, en particulier un tensioactif anionique et/ou un tensioactif non ionique, de préférence un tensioactif non ionique. Le tensioactif utile peut être choisi parmi ceux évoqués pour le « tensioactif » de la composition de colorant ci-dessus.
La composition de colorant et la composition de révélateur du nécessaire de teinture peuvent utiliser indépendamment des tensioactifs identiques ou différents, respectivement.
Polymère AMPS La composition de révélateur selon la présente invention peut facultativement comprendre un polymère AMPS. Le polymère AMPS utile et sa quantité peuvent être choisis parmi ceux évoqués pour le « polymère AMPS » de la composition de colorant ci-dessus.
Forme d’addition des polymères AMPS Comme indiqué ci-dessus, l’inventeur a découvert de manière étonnante que le polymère AMPS peut être utilisé comme retardateur pour ralentir les réactions de la teinture ou de ses intermédiaires, par exemple, la teinture oxydative utile dans la composition de colorant.
A savoir, le polymère AMPS agit principalement sur la réaction de la teinture. En conséquence, pour le nécessaire de teinture, le polymère AMPS peut être ajouté directement dans le nécessaire de teinture, par exemple, sous forme de mélange avec la composition de colorant et/ou avec la composition de révélateur ; ou peut être ajouté dans une chambre indépendante séparée de la composition de colorant et de la composition de révélateur.