INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De telles machines sont notamment décrites par le document US-6 722 872, qui propose une machine d’impression comprenant une chambre qui forme un four délimité par une paroi, et à l’intérieur de laquelle se trouve un plateau destiné à soutenir la pièce en cours d’impression, ainsi que la buse permettant d’amener le matériau constitutif de ladite pièce. Pour pouvoir générer la forme de la pièce, il est prévu un système d’entraînement comprenant un ascenseur pour déplacer le plateau verticalement, et des tables de translation croisées pour piloter horizontalement la buse chargée de délivrer le matériau constitutif de la pièce. Lesdites tables de translation sont équipées de soufflets qui assurent l’étanchéité de la chambre.
Si de telles machines donnent globalement satisfaction, elles présentent toutefois une certaine complexité, liée notamment aux organes du système d’entraînement et aux organes d’étanchéité correspondants.
En outre, de telles machines présentent une certaine inertie thermique, de sorte que la montée en température du four, puis le maintien en température dudit four pendant l’opération d’impression, peuvent être fortement consommateurs d’énergie.
Dans certains cas, les moyens de chauffage du four peuvent même être insuffisants pour mettre en œuvre certains matériaux d’impression qui requièrent une température élevée pour garantir une bonne mise en joint des couches successives du matériau d’impression considéré, ce qui limite alors les capacités industrielles de la machine.
Par ailleurs, il est parfois malaisé d’assurer une surveillance efficace et fiable de la pièce et du bon déroulement du processus d’impression. En particulier, l’intégration d’une caméra dans le four est potentiellement problématique en raison de l’encombrement de la caméra et, surtout, de la sensibilité de l’optique et de l’électronique de ladite caméra à la chaleur, ce qui, ici encore, limite le niveau de température accessible à la machine.
Les objets assignés à l’invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et proposer une nouvelle machine d’impression tridimensionnelle qui permette de réaliser, au moyen d’une machine peu encombrante et peu onéreuse, des impressions dans une vaste gamme de températures, incluant des températures élevées, tout en garantissant un contrôle efficace du processus d’impression grâce à une surveillance commode et fiable de la pièce en cours d’impression.
Les objets assignés à l’invention sont atteints au moyen d’une machine d’impression tridimensionnelle comprenant une chambre principale qui est délimitée par une première paroi et à l’intérieur de laquelle se trouvent un plateau principal, destiné à soutenir une pièce en cours d’impression, ainsi qu’une buse agencée pour amener et déposer en couches successives un matériau d’impression afin de constituer progressivement ladite pièce soutenue par le plateau principal, ladite machine comprenant également un système d’entraînement permettant de piloter un déplacement relatif du plateau principal par rapport à la buse afin que ladite buse puisse dessiner la forme de la pièce, et la première paroi comportant au moins une fenêtre d’observation principale qui est transparente sur au moins une partie du spectre lumineux visible et qui permet à un observateur situé à l’extérieur de la chambre principale de visualiser le plateau principal, ladite machine étant caractérisée en ce que la chambre principale contient une chambre secondaire dont le volume est strictement inférieur à celui de la chambre principale et qui est délimitée par une seconde paroi portée par le plateau principal, ladite seconde paroi séparant ladite chambre secondaire de la chambre principale et présentant d’une part au moins un orifice d’insertion par lequel la buse pénètre dans la chambre secondaire afin de pouvoir y déposer le matériau d’impression et ainsi générer ladite pièce au sein de ladite chambre secondaire, et d’autre part au moins une fenêtre d’observation secondaire, qui est transparente sur au moins une partie du spectre lumineux visible et placée en vis-à-vis de la fenêtre d’observation principale, de sorte qu’un observateur se tenant hors de l’enceinte principale puisse visualiser par observation oculaire directe, selon un chemin optique qui traverse successivement la fenêtre d’observation principale puis la fenêtre d’observation secondaire, l’intérieur de la chambre secondaire et la pièce qui est en cours d’impression dans ladite chambre secondaire.
Avantageusement, la chambre secondaire selon l’invention permet de confiner la zone de travail où la buse élabore la pièce dans un volume qui est plus restreint que celui de la chambre principale, et dont on peut par conséquent plus facilement contrôler précisément la température, et ce tout en conservant une parfaite surveillance visuelle du processus d’impression, puisque la seconde paroi qui délimite la chambre secondaire, et plus particulièrement la seconde fenêtre d’observation intégrée à ladite paroi, fait avantageusement écran aux transferts thermiques mais pas à la vision.
D’un point de vue thermique, le volume réduit de la chambre secondaire, et le cloisonnement procuré par la seconde paroi qui délimite ladite chambre secondaire, permettent avantageusement de porter l’intérieur de la chambre secondaire à une température élevée avec une moindre dépense d’énergie, sans qu’il soit nécessaire de porter la totalité de la chambre principale, qui entoure ladite chambre secondaire, à une température aussi élevée, et de surcroît sans que cela n’affecte thermiquement les organes mécaniques ou électroniques de la machine, et notamment les organes du système d’entraînement, qui peuvent se trouver de préférence à l’extérieur de la chambre secondaire, mais le cas échéant à l’intérieur de la chambre principale.
En outre, l’agencement relatif des fenêtres d’observation selon l’invention préserve avantageusement un large champ visuel d’observation de la pièce et permet donc à l’utilisateur d’exercer une surveillance visuelle directe du processus, particulièrement économe et fiable, sans qu’il soit nécessaire de recourir à un circuit de caméra.
Le procédé 400 comporte ensuite une étape de découpe de la pièce 410 selon un plan de symétrie 419 de ladite pièce, traversant l’élément central 414. Les premier 416 et un deuxième 418 éléments latéraux sont disposés de part et d’autre dudit plan.
Deux cornières 402 sensiblement identiques sont obtenues, chacune des deux cornières présentant une section en L perpendiculairement à la direction principale.
Une différence entre la pièce 410 de la et la pièce 10 de la est que l’épaisseur 420 de l’élément central 414 est définie en considérant que ladite pièce 410 est découpée selon le plan de symétrie 419. Ladite épaisseur 420 est donc choisie en fonction des dimensions souhaitées pour les cornières 402.
Selon des variantes de réalisation de l’invention, des procédés analogues aux procédés décrits ci-dessus sont utilisés pour fabriquer des pièces métalliques à section en Y ou en X.
Pour fabriquer une pièce en Y, le procédé décrit ci-dessous pour former une pièce en T est utilisé, mais aucun poinçon ne présente de secteur angulaire de 180°. La matrice peut présenter une surface d’appui plane ou non plane, par exemple en forme de V correspondant au secteur angulaire entre les deux éléments latéraux, la ou les étapes de déformation à chaud s’effectuant avec au moins un poinçon présentant un secteur angulaire sensiblement différent de 180°. La pièce en Y est par exemple analogue à la deuxième pièce intermédiaire 36, représentée sur la vue 2C de la .
Un procédé pour fabriquer une pièce 600 en X est schématiquement représenté à la . Ledit procédé comporte la réalisation d’une deuxième pièce intermédiaire 36 en Y, telle que décrite ci-dessus, puis une deuxième étape d’enlèvement de matière réalisée dans l’extrémité libre de l’élément central 14 de ladite pièce. Des troisièmes 140 et quatrièmes 142 éléments latéraux sont ainsi formés.
Une ou plusieurs étapes de déformation à chaud sont ensuite réalisées pour déformer en V les troisièmes 140 et quatrièmes 142 éléments latéraux, préférentiellement en bloquant les premiers 116 et deuxièmes 118 éléments latéraux dans une matrice de forme adaptée.
En alternative, l’ébauche métallique 30 de section rectangulaire, visible à la , peut être fendue à chaque extrémité, avant que les éléments latéraux de chaque extrémité soient déformés tour à tour de sorte à former un profil en X.
La méthode de l’invention présente un gain matière important par rapport au procédé d’usinage taillé-masse.
La méthode de l’invention nécessite moins de puissance qu’une presse de forge.
PROCEDE DE FUSION SELECTIVE SUR LIT DE POUDRE D’UN ALLIAGE A SOLIDIFICATION DIRIGEE Le présent exposé concerne la fabrication d’une pièce métallique en alliage métallique présentant une structure à solidification dirigée, par exemple une aube de turbine présentant une structure colonnaire.
La fusion laser sélective sur lit de poudre est un procédé de fabrication pressentie pour la fabrication de pièces de moteurs d’avions en superalliages base nickel, soumises à des températures élevées (> 700°C).
La fusion laser sélective sur lit de poudre présente certains avantages, comme un temps réduit entre la phase de conception d’une pièce et sa fabrication, ce qui autorise notamment un nombre plus importants d’itérations de prototypage avant la production de pièces optimisées.
Cependant, les pièces issues du procédé de fusion sur lit de poudre ont généralement des microstructures fines (taille de dendrites de l’ordre du micron contre 100 microns en fonderie) et des petits grains, ce qui confère au matériau une limite d’élasticité élevée et des propriétés en fatigue pouvant être supérieures à celles de fonderie.
En revanche, les propriétés en fluage sont aujourd’hui en dessous de celles des pièces obtenues par le procédé de fonderie à cire perdue (pièces à structure de grain équiaxe, colonnaire, monocristalline), en raison de la petite taille des grains.
En effet, contrairement au procédé de fonderie à cire perdue, le contrôle de la structure de grains n’est aujourd’hui pas possible en fabrication additive.
Le dispositif 7 peut comprendre un ou plusieurs outils (9, 11, 13) dotés d’un élément abrasif. Par exemple, il peut comprendre au moins deux outils (9, 11, 13) dotés d’un élément abrasif. Sur l’exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 7, le dispositif comprend trois outils (9, 11, 13) dotés d’un élément abrasif. Néanmoins, l’homme du métier pourra doter le dispositif de quatre outils dotés d’un élément abrasif ou plus. De même, le dispositif peut également porter d’autres types d’outils non dotés d’un élément abrasif, par exemple un pulvérisateur de peinture, en lieu et place d’un outil dotés d’un élément abrasif. Par exemple le dispositif peut comprendre 3 outils dont deux sont dotés d’un élément abrasif mais pas le troisième.
Selon un mode de réalisation, au moins un outil (9, 11, 13) doté d’un élément abrasif est choisi parmi un outil de dégrossissage, un outil de ponçage, un outil de meulage (11, 13) ou un outil de polissage (9). Par exemple, le dispositif peut comprendre deux outils de meulage avec des grains différents permettant d’effectuer différents types de finitions. Les différents outils montés sur le dispositif sont connus de l’homme du métier et disponibles commercialement. Des outils de dégrossissage, meulage, ponçage ou polissage sont disponibles auprès de FERROBOTICS COMPLIANT ROBOT TECHNOLOGY GMBH sous la dénomination commerciale Active Orbital Kit.
Selon un mode de réalisation préféré, le ou au moins un des outils (9, 11, 13) doté d’un élément abrasif est associé un système de compensation de forme 19, de préférence comprenant un mécanisme de support flexible et/ou un mécanisme d’inclinaison. La présence d’un système à compensation de forme permet à l’outil de s'adapter intelligemment et facilement aux surfaces complexes, mesurant ainsi automatiquement la force appliquée, pouvant compenser les contre-forces soudaines.
L’élément abrasif est porté par une tête de traitement de l’outil qui est elle-même portée par le mécanisme de support flexible d’axe longitudinal et/ou le mécanisme d’inclinaison. Un système de support flexible de type « compliance » est connu de l’homme du métier et assure le contrôle de la force de contact de la tête avec la pièce à traiter. Un exemple de compliance est divulgué dans la demande US 2014/000583. La compliance (ou mécanisme de support flexible) autorise un déplacement relatif de la tête relativement à la surface à traiter selon l'axe longitudinal de la compliance. Le mécanisme d’inclinaison permet d’incliner la tête de traitement.
De tels systèmes de compensation de forme sont connus de l’homme du métier et sont par exemple commercialisés par la société FERROBOTICS COMPLIANT ROBOT TECHNOLOGY GMBH sous la dénomination commerciale Active Compliant Technology (ACT) et décrite dans le document WO2020243762. Ils sont également connus du document FR3033511 de la société GEBE2 PRODUCTIQUE.
Selon un mode préféré de l’invention, un moyen d’aspiration 21 est associé à au moins un outil (9, 11, 13) doté d’un élément abrasif. De préférence, un moyen d’aspiration 21 est associé à chacun des outils (9, 11, 13) dotés d’un élément abrasif. La présence de ce ou ces moyens d’aspiration permet d’éliminer tout ou partie des poussières et/ou projections générées par les opérations de traitement de la surface au moyen des éléments abrasifs. Avantageusement, les éléments d’aspiration 21 sont fixés au boîtier formant le logement recevant le système 15 d’analyse de surface par au moins une bride 23.
Bien qu’ils soient d’une efficacité incontestable, il a été trouvé que la présence de moyens d’aspiration 21 n’est pas totalement suffisante pour une protection optimale du système 15 d’analyse de surface. C’est pourquoi, l’invention place le système 15 d’analyse de surface dans un boitier de protection formant un logement.
Selon un mode de réalisation préféré, le ou les différents outils (9, 11, 13) sont avantageusement montés sur les parois d’un boitier formant un logement dans lequel est agencé un système 15 d’analyse de surface. Ainsi le ou les outils sont placés à l’extérieur dudit logement. Le logement peut être fermé ou ouvert au moyen d’au moins un volet 17 mobile. Lorsque le volet mobile est en position de masquage ( ), l’homme du métier aura avantage à ce que le logement soit fermé hermétiquement de sorte à ne pas laisser les poussières et autres projections pénétrer dans le logement et venir en contact du système 15 d’analyse de surface. Le ou les volet 17 mobiles peuvent être déplacés par tout moyen. Dans l’exemple de réalisation illustré le logement peut être fermé par un volet 17 mobile unique qui est déplacé entre ses positions de dégagement et de masquage par translation par un ou plusieurs vérins 25.
Le système 15 d’analyse de surface peut être de toute sorte et comprend de préférence au moins une caméra 3D, une caméra 2D et/ou un dispositif de scannage laser. De tels systèmes d’analyse de surface sont connus de l’homme du métier et ne seront pas décrits plus avant. Il est juste indiqué que le système va repérer les défauts de surface dans lesquels de la matière est à enlever et évaluer l’épaisseur du défaut et, par-là, la quantité de matière à enlever. Sur bases des informations obtenues à l’aide de la caméra ou du scannage laser, le dispositif va choisir l’outil ou la séquence d’outils la plus adaptée et éliminer la matière en surplus indésirable par le ou les outils.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé mis en œuvre comprend les étapes suivantes illustrées sur les figures 4 à 7 :
mise en position d’un dispositif 7 selon l’invention en regard d’une surface 27 à traiter (ici un côté de caisse). Cette étape est illustrée en .
déplacement du ou des volets 17 mobiles depuis leur position de masquage jusqu’à leur position de dégagement du système 15 d’analyse de surface.
activation du système 15 d’analyse de surface et analyse de la surface à traiter avec déplacement du dispositif 7 selon la longueur et/ou la largeur de ladite surface 27. Cette étape est illustrée en . La largeur peut s’entendre comme étant la hauteur. En cas de surface complexe, le déplacement du dispositif 7 peut se faire selon les trois directions à savoir la longueur, la largeur et la hauteur de ladite surface.
identification du ou des outils (9, 11, 13) à utiliser en fonction du ou des défauts de surface à éliminer.
désactivation du système 15 d’analyse de surface et fermeture du ou des volets 17 mobiles. On notera que le système 15 d’analyse de surface n’est dévoilé que lorsqu’il est utilisé. En dehors de ces moments, il reste préférentiellement protégé dans le logement fermé par le ou les volets 17 mobiles, que le ou les outils soient activés ou non.
mise en position du premier outil 13 sélectionné en regard de la zone à traiter, activation dudit outil 13, traitement de la surface 27 avec déplacement du dispositif 7 selon la longueur et/ou la largeur de ladite surface 27 ; et désactivation dudit outil 13. La largeur peut s’entendre comme étant la hauteur. En cas de surface complexe, le déplacement du dispositif 7 peut se faire selon les trois directions à savoir la longueur, la largeur et la hauteur de ladite surface. Lorsqu’un seul outil est sélectionné, la mise en œuvre du procédé s’achève avec la désactivation de l’outil, le premier outil est le seul outil sélectionné. Dans le cas illustré une séquence mettant en œuvre deux outils a été choisie par le système 15 d’analyse de surface. Cette séquence débute avec l’activation et l’utilisation d’un premier outil, ici un outil 13 de meulage comme illustré en et se poursuit par l’activation et l’utilisation d’un deuxième outil, ici un outil de polissage 9 comme illustré en .
Dans une étape initiale E0, des images de synthèse initiales sont générées une première fois par le sous-module de génération d’images synthétisées 140 de sorte que les probabilités de distribution des paramètres utilisés pour les caractériser soient égales. A cette fin, le fichier de configuration initiale est configuré de sorte que la probabilité de distribution de chaque paramètre soit égale pour générer les images. Les images de synthèse initiales ainsi générées constituent l’ensemble d’entrainement 110 initial.
Le classifieur 120 est entrainé dans une étape E2 sur la séquence d’images de synthèse initiales et celle reçue de la caméra 20.
Le classifieur 120 classifie ensuite dans une étape E3 chaque image en utilisant l’ensemble d’entrainement 110 qui comprend, lors de la première mise en œuvre du procédé, les images de référence initiales constituant l’ensemble d’entrainement 110 initial. Lors de cette classification, les visages apparaissant dans certaines images sont soit détectés correctement, soit incorrectement.
Le sous-module d’extraction 130 détermine alors dans une étape E4 les images I_cor pour lesquelles la détection est correcte et les images I_inc pour lesquelles la détection est incorrecte puis extrait, dans chaque image I_inc pour laquelle la détection du visage est incorrecte, une ou plusieurs données, chaque donnée étant associée avec au moins un label. Par exemple, la luminosité des pixels peut caractériser un label donné indiquant un visage à lunettes. Selon un autre mode de réalisation, il pourrait être envisagé que le classifieur 120 soit configuré pour également réaliser cette détection d’images I_cor pour lesquelles la détection est correcte et les images I_inc pour lesquelles la détection est incorrecte puis extraire, dans chaque image I_inc pour laquelle la détection du visage est incorrecte, une ou plusieurs données, chaque donnée étant associée avec au moins un label.
Le module de traitement d’images 10 met ensuite en œuvre le fonctionnement du sous-module de génération d’images synthétisées 140 à partir du fichier de configuration 141 mis à jour afin de générer une pluralité d’images synthétisées associées avec l’au moins un label déterminé dans une étape E7 et ajoute la pluralité d’images de référence synthétisées générées à l’ensemble d’entrainement 110 afin d’améliorer la classification des futures images reçues.
Il est prévu un seuil de probabilité de distribution à ne pas dépasser pour chacun des paramètres considérés afin d’éviter que l’ensemble d’entrainement 110 ne soit constitué que d’images synthétisées similaires, par exemple éviter que la bases de données ne contiennent que des images de synthèse représentant des personnes portant des lunettes.
L’invention permet donc, à travers un processus itératif, d’améliorer la classification des images en augmentant de manière automatisée l’ensemble d’entrainement 110 avec des images de référence synthétisées comprenant davantage de caractéristiques des images pour lesquelles des détections incorrectes ont été réalisées. En effet, l’ensemble d’entrainement 110 est mis à jour avec de nouvelles images synthétisées, permettant de constituer une base comprenant des données en quantités et de qualité qui permettront par la suite un meilleur entrainement du classifieur 120. Le procédé selon l’invention permet en effet de générer les données qui permettront au classifieur 120 de s’améliorer au fur et à mesure des itérations.
De plus, le procédé selon l’invention est autonome car il permet de générer une base de données de manière automatique (sans nécessiter d’invention humaine comme cela est le cas pour les annotations manuelles de l’état de l’art), ce qui est économique et constitue un réel gain de temps.
PROCÉDÉ DE SUIVI D’AU MOINS UN ÉLÉMENT DANS UNE SUCCESSION TEMPORELLE DE SIGNAUX PHYSIQUES Des modes de réalisation et de mise en œuvre concernent les réseaux de neurones artificiels configurés pour suivre des éléments dans une succession temporelle de signaux physiques, c’est-à-dire des signaux physiques représentatifs d’entités physiques, notamment des images.
Certains réseaux de neurones sont adaptés pour effectuer un suivi d’éléments dans une succession temporelle de signaux physiques. Par exemple, certains réseaux de neurones sont adaptés pour effectuer un suivi de la position d’objets ou de personnes dans une succession d’images d’une scène formant une vidéo.
Ces réseaux de neurones sont configurés pour prendre en entrée un signal physique et générer en sortie des données de détection pouvant comprendre des informations sur une taille de l’élément détecté, une position d’un centre de cet élément, ou encore une classe de cet élément. Les réseaux de neurones peuvent notamment être configurés pour générer un cadre autour des objets ou des personnes à détecter dans une image.
En particulier, les réseaux de neurones comprennent usuellement une succession de couches de neurones. Chaque couche de neurones reçoit des données reçues en entrée ou issues d’une couche précédente de ladite succession de couche, et applique des poids à ces données de façon à obtenir des données de sortie de couche pouvant être transmises à une couche suivante de ladite succession de couche ou bien être délivrées en sortie du réseau de neurones.
Les poids sont des données, plus particulièrement des paramètres, de neurones configurables pour obtenir de bonnes données de sortie. Ces poids sont définis lors d’une phase d’entraînement du réseau de neurones.
Le repère orthonormé XYZ définit une direction verticale Z et un plan horizontal XY.
Lorsque le faisceau laser 10 parcourt le lit de poudre 20 à la vitesse de balayage, la poudre 20 et une partie d’une première couche 12 sont liquéfiés et forment le premier cordon 14-1 de la couche n+1.
Ainsi, lors du balayage du lit de poudre 20 par le faisceau laser, une partie de la première couche 12 qui s’est solidifiée est à nouveau liquéfiée.
Pour former la deuxième couche 14, le faisceau laser 10 balaye le lit de poudre 20 dans le plan XY, dans une deuxième direction, dans le cas de la deuxième couche 14, cette deuxième direction est parallèle à l’axe Y, c’est-à-dire perpendiculaire au plan de feuille. Le faisceau laser 10 fait des allers-retours dans la deuxième direction. Aussi, comme représenté sur la , pour former le premier cordon 14-1, le faisceau laser 10 se déplace dans le sens –Y. Pour former le deuxième cordon 14-2, le faisceau laser 10 se déplace dans le sens Y.