INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un gain de coût peut également être perçu car l’outillage de moulage 30 demandent moins de matière pour être fabriqués et les différentes pièces de l’outillage de moulage 30 sont d’un emploi plus simple notamment en termes de montage, nettoyage, réparation, etc.
La géométrie du socle 40 et du corps 50 de l’outillage de moulage 30 a été déterminée dans le but d’assurer notamment :
- La facilité de démoulage et de manipulation ;
- Le bon maintien de l’outillage de moulage 30 lors de la fabrication du conduit 22 afin de respecter les tolérances géométriques ; et
- L’amélioration de la santé matière et de l’aspect aérodynamique de la surface interne 24’ du conduit 22.
L’invention permet donc en particulier de :
Garantir une surface aérodynamique lisse, sans perturbation du flux interne. Garantir une santé matière. Améliorer la manutention de l’outillage de moulage 30 dans son ensemble ainsi que faciliter ses éventuelles réparations. Faciliter le démoulage. Faciliter la mise en œuvre et la fabrication du conduit 22. Réduire les couts de fabrication (absence de rectification interne du conduit 22) et réduction du coût de l’outillage de moulage 30. Maitriser la géométrie finale car le positionnement de l’outillage de moulage 20 permet de garantir la reproductibilité de la forme.
La présente invention peut être utilisée dans le domaine de l’aéronautique mais également dans celui des composites en général, en particulier dans le domaine des pièces injectées ou drapées creuses.
Méthode de production en continu d’un panneau isolant par une machine de production La présente invention porte sur une méthode de production en continu de panneaux isolants comprenant des mâts de fibres superposés et noyés dans de la mousse polyuréthane par une machine de production.
Les panneaux isolants en mousse polyuréthane sont une catégorie de matériaux isolants employés notamment dans le transport ou le stockage maritime à très basse température. L’emploi de tels panneaux isolants est notamment prisé pour le transport de gaz naturel liquéfié (GNL) au sein de cuves tapissées de panneaux isolants en mousse de polyuréthane et recouverts d’une membrane étanche.
Le procédé de fabrication des panneaux isolants en mousse polyuréthane fait intervenir une machine de production. Il est connu du document FR2826967 qui divulgue un procédé de fabrication de mousse polyuréthane renforcée par incorporation de mâts de fibres au moyen d’une machine de production. Les mâts de fibres sont stockés sur des rouleaux et transportés depuis les rouleaux vers une zone au niveau de laquelle une solution de moussage de polyuréthane est coulée.
Un tel procédé de fabrication nécessite le remplacement des rouleaux de mâts de fibres lorsque ces rouleaux sont épuisés. Le remplacement des rouleaux de mâts de fibres conduit à l’arrêt de la machine de production le temps d’assurer la mise en position d’un nouveau rouleau en lieu et place d’un rouleau épuisé. Cet arrêt de la machine de production limite le rendement de production des panneaux isolants, en d’autres termes, le nombre de panneaux isolants produit par heure par la machine de production.
Par ailleurs, l’arrêt de la machine implique l’arrêt des installations de pulvérisation de polyuréthane. Un tel arrêt est compliqué à gérer et nécessite dans certains cas un nettoyage des buses par usage de solvants chimiques et/ou un remplacement des buses car les buses se bouchent en présence de restes de polyuréthane venant s’expanser.
Par ailleurs, au cours d’un tel procédé de fabrication, les extrémités de la coulée présentent des propriétés de résistance mécanique et d’isolation insuffisantes, en raison du fait que la longueur des couches de fibres est variable d’un rouleau à l’autre et donc que les couches de fibres débutent au même endroit mais se terminent avec un décalage longitudinal. Ces extrémités, qui représentent une longueur non négligeable, sont alors coupées et rebutées.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients de l’art antérieur, notamment en limitant les interruptions de la machine de production et la nécessité d’usiner les sections d’extrémités longitudinales du panneau isolant, au moyen d’une méthode de fabrication d’un panneau isolant comprenant de la mousse polyuréthane et au moins deux couches de fibres superposées et noyées dans la mousse polyuréthane au moyen d’une machine de production comprenant au moins un convoyeur, une zone de dépôt du polyuréthane, un premier dispositif de stockage d’un mât de fibres et un deuxième dispositif de stockage d’un mât de fibres associé au premier dispositif de stockage pour réaliser une première couche de fibres, la machine de production comprenant un troisième dispositif de stockage d’un mât de fibres et un quatrième dispositif de stockage d’un mât de fibres associé au troisième dispositif de stockage pour réaliser une deuxième couche de fibres, la méthode de fabrication mettant en œuvre :
- au moins une première étape au cours de laquelle un premier mât de fibres provenant du premier dispositif de stockage et un troisième mât de fibres provenant du troisième dispositif de stockage sont superposés sur le convoyeur,
Le moule 34 a une forme générale parallélépipédique et comprend une face supérieure 34a, une face inférieure 34b et quatre faces latérales 34c-34f. Les faces 34a-34f sont ici rectangulaires. Le moule 34 est posé à plat sur l’embase 36 par appui de sa face inférieure 34b sur cette embase 36.
Les faces latérales 34e, 34f sont situées sur deux côtés opposés du moule 34 et au niveau des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 (cf. ). Les faces latérales 34c, 34d sont situées sur deux côtés opposés du moule 34 et au niveau respectivement des bords d’attaque 12a et de fuite 12b de la pale 12 (cf. ).
Le moule 34 est obtenu par l’assemblage de plusieurs pièces pour faciliter son montage autour de la préforme et pour faciliter également le positionnement et le compactage de la préforme tout en autorisant un accès au bord d’attaque 12a de la préforme en vue du positionnement du bouclier métallique 22.
Les pièces du moule 34 sont ici formées par des coques ou éléments de coque qui sont imbriqués les uns dans les autres afin de définir la cavité 32. Comme cela est visible dans les dessins, la cavité 32 est entièrement délimitée par le moule 34, ce qui signifie que le moule 34 est configuré pour enfermer intégralement la préforme.
Dans l’exemple représente non limitatif, le moule 34 comprend pour l’essentiel cinq coques, à savoir :
- une coque inférieure 38,
- une coque latérale 40,
- deux coques d’extrémité 42, 44, et
- une coque supérieure 46.
La coque inférieure 38 est visible aux figures 4 et 5 et montée sur l’embase 36 à la . Cette coque 38 forme une partie de l’extrémité inférieure du moule 34 et comprend une partie de la face 34b et une partie inférieure de la face 34d.
La coque inférieure 38 définit une partie inférieure de la cavité 32 et comprend une surface supérieure 48 ayant en section une forme incurvée convexe (cf. ) destinée à être située du côté de l’intrados 18 de la pale 12.
La permet de constater que la surface 48 est reliée au niveau des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 à des surfaces d’extrémité 50 qui sont sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface 48. La coque inférieure 38 définit ainsi une partie inférieure de chacune des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32.
La coque supérieure 46 forme une partie de l’extrémité supérieure du moule 34 et comprend une partie de la face 34a et une partie supérieure de la face 34d.
La coque 46 définit une partie supérieure de la cavité 32 et comprend une surface inférieure 52 ayant en section une forme incurvée concave (cf. ) destinée à être située du côté de l’extrados 20 de la pale 12.
Les coques supérieure 46 et inférieure 38 sont fixées l’une sur l’autre par exemple par des vis 54 qui traversent des orifices 56 de la coque supérieure et sont vissées dans des orifices taraudés 58 de la coque inférieure (cf. figures 2, 4 et 7).
Les coques supérieure 46 et inférieure 38 définissent un premier côté du moule 34 et forment entre elles une première rainure 60 de formation du bord de fuite 12b de la pale 12 ( ).
Selon l’invention, le procédé de fabrication d’un élément moulant 10 comprend les étapes suivantes : a) fabrication additive de l’élément moulant 10 et d’au moins une zone poreuse 30 dans cet élément moulant, la zone poreuse étant fabriquée de manière à présenter une densité de matière inférieure à la densité de matière de l’élément moulant en-dehors de cette zone poreuse, et b) réalisation par un procédé d’enlèvement de matière d’au moins un évent 20 dans la zone poreuse.
Lors de l’étape a), l’élément moulant 10 et la zone poreuse 30 sont fabriqués par un procédé de fabrication additif par dépôt de couches de poudre et fusion sélective des couches de poudre.
Par exemple, l’élément moulant 10 et la zone poreuse 30 sont fabriqués additivement sur un plateau de fabrication additive appartenant à une machine de fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective par faisceau laser. A l’issue de la fabrication additive, l’élément moulant 10 est solidaire du plateau de fabrication additive, notamment via des supports qui sont aussi fabriqués additivement sur ce plateau. Ces supports sont destinés à faciliter la séparation de l’élément moulant du plateau de fabrication additive et permettent aussi de supporter des parties de l’élément moulant qui seraient sinon en suspension sans supportage au-dessus du plateau ou d’autres parties de l’élément moulant.
De préférence, l’élément moulant 10 et la zone poreuse 30 sont fabriqués dans un alliage métallique. Par exemple, l’élément moulant 10 et la zone poreuse 30 sont fabriqués dans un acier de type maraging.
En vue de la mise en œuvre de l’étape b), l’élément moulant 10 est par exemple désolidarisé du plateau de fabrication additive, et éventuellement aussi de ces supports.
Lors de l’étape a), le procédé de fabrication selon l’invention prévoit de fabriquer une zone poreuse 30 qui présente une densité de matière inférieure à la densité de matière de l’élément moulant en-dehors de cette zone poreuse.
Par exemple, l’élément moulant présente une densité de matière supérieure à 98% en-dehors de la zone poreuse, et la zone poreuse présente une densité de matière inférieure à 98 %.
Dans le cadre de la fabrication additive, la densité de matière d’un objet fabriqué est directement liée à la qualité du bain de fusion et aux porosités créées dans l’objet par l’utilisation de la fusion sélective. Par exemple, un objet ayant une densité de matière égale à 100% ne contient aucune porosité, et un objet ayant une densité de matière égale à 90% contient 10% en volume de porosités, c’est-à-dire d’interstices remplis de gaz et non de matière solide. La densité de matière d’un objet fabriqué est mesurée par coupe destructive de l’objet puis polissage et analyse d’image (mesure du ratio : trous/matériau plein), par tomographie, avec le principe d’Archimède ou avec un pycnomètre. On cherche généralement à éviter les porosités car elles réduisent les caractéristiques mécaniques de l’objet fabriqué. Dans la présente invention, la porosité de la zone poreuse est un avantage car elle facilite la mise en œuvre de l’étape b) du procédé de fabrication, c’est-à-dire l’enlèvement de matière dans cette zone poreuse, en réduisant les caractéristiques mécaniques du matériau constituant cette zone poreuse et notamment en réduisant sa résistance à un procédé d’enlèvement de matière.
Selon l’invention, la porosité de la zone poreuse fabriquée lors de l’étape a) est par exemple obtenue en modifiant les paramètres de la fusion sélective dans les zones des couches de poudre correspondant à des sections de la zone poreuse. Dans le cas où la fusion sélective est obtenue avec un faisceau laser de fusion sélective, les paramètres de la fusion sélective qui sont modifiés pour la fabrication de la zone poreuse 30 sont par exemple pris parmi : la distance entre les trajectoires du spot du faisceau laser de fusion sélective sur les couches de poudre, la puissance du faisceau laser de fusion sélective, la vitesse du spot du faisceau laser de fusion sélective sur les couches de poudre et/ou le diamètre du spot du faisceau laser de fusion sélective sur les couches de poudre.
Par exemple, lorsque les trajectoires du spot du faisceau laser de fusion sélective sont principalement composées de vecteurs parallèles les uns aux autres et espacés régulièrement d’une distance appelée espace inter-vecteurs, cette distance inter-vecteurs est plus importante pour la réalisation de la zone poreuse que la distance inter-vecteurs utilisée pour la réalisation de l’élément moulant en dehors de la zone poreuse.
Alternativement ou en complément à la modification de la distance entre les trajectoires du spot du faisceau laser de fusion sélective, la puissance du faisceau laser de fusion sélective est plus faible pour la réalisation de la zone poreuse que pour la réalisation de l’élément moulant en dehors de la zone poreuse.
Alternativement ou en complément à la modification de la distance entre les trajectoires du spot du faisceau laser de fusion sélective et à la modification de la puissance du faisceau laser de fusion sélective, le diamètre du spot du faisceau laser de fusion sélective sur les couches de poudre est plus important lors de la réalisation de la zone poreuse que lors de la réalisation de l’élément moulant en dehors de la zone poreuse.
Alternativement ou en complément des modifications précitées, la vitesse du spot du faisceau laser de fusion sélective sur les couches de poudre est plus importante pour la réalisation de la zone poreuse que pour la réalisation de l’élément moulant en dehors de la zone poreuse.
Par exemple, un faisceau laser utilisé pour la fabrication additive de l’élément moulant et d’au moins une zone poreuse dans cet élément moulant est un laser fibre Ytterbium dont la longueur d’onde est comprise entre 400 et 1100 nm, et de préférence comprise entre 1030 et 1100nm.
L’invention concerne aussi un moule de cuisson, notamment d’un pneumatique, comprenant au moins un élément moulant comprenant au moins un évent et au moins une zone poreuse accolée à cet évent.
- la représente schématiquement une vue en perspective d’un élément moulant d’un moule de cuisson avec une zone poreuse fabriquée simultanément avec cet élément moulant,
- la représente schématiquement une vue en coupe selon un plan médian transversal d’un élément moulant d’un moule de cuisson une zone poreuse fabriquée simultanément avec cet élément moulant,
- la représente schématiquement une vue en perspective d’un élément moulant d’un moule de cuisson avec un évent réalisé dans une zone poreuse de cet élément moulant conformément à l’invention,
- la représente schématiquement une vue en coupe selon un plan médian transversal d’un élément moulant d’un moule de cuisson avec un évent réalisé dans une zone poreuse de cet élément moulant conformément à l’invention.
Comme l’illustrent les figures 1 et 2, l’élément moulant 10 comprend une surface intérieure moulante 12 et une surface extérieure 14 opposée à la surface intérieure moulante. La surface extérieure 14 de l’élément moulant 10 est par exemple destinée à être en contact avec une autre partie du moule de cuisson, comme par exemple avec un support appartenant à un secteur du moule de cuisson.
Comme cela est visible sur les figures 3 et 4, un évent 20 est un orifice traversant un élément moulant 10 de part en part. De préférence, un évent s’étend dans une direction normale DN à la surface intérieure moulante 12. Un évent peut prendre différentes formes. Dans un mode de réalisation préféré, un évent 20 prend la forme d’une fente 22. De préférence, l’ouverture créée par la fente 22 dans la surface intérieure moulante 12 a une forme, notamment rectangulaire ou oblongue, plus longue que large. L’ouverture créée par la fente 22 dans la surface intérieure moulante 12 peut s’étendre le long d’une ligne rectiligne dans la surface intérieure moulante 12, ou selon une ligne courbe dans la surface intérieure moulante 12, par exemple pour suivre la courbure d’une lamelle transversale 18 courbée.
Dans un mode de réalisation préféré d’un élément moulant 10, un évent 20 a une profondeur P20 comprise entre 0,5 et 3 millimètres, et de préférence comprise entre 1 et 2 millimètres. La profondeur P20 d’un évent 20 est mesurée dans la direction normale DN dans laquelle s’étend cet évent 20 depuis la surface intérieure moulante 12. La profondeur P20 d’un évent est limitée pour réduire le temps de fabrication de cet évent et pour faciliter le nettoyage de cet évent après un ou plusieurs cycles d’utilisation du moule.
Afin de limiter la profondeur P20 d’un évent, l’évent 20 débouche de préférence dans un dégagement 24 prévu dans la surface extérieure 14 de l’élément moulant. Un dégagement 24 offre un passage d’air plus important que l’évent 20. Un dégagement 24 ne débouche pas dans la surface intérieure moulante 12. Un dégagement 24 s’étend seulement dans une partie de l’épaisseur E d’un élément moulant 10, l’épaisseur E étant la distance séparant la surface intérieure moulante 12 de la surface extérieure 14. La profondeur P20 d’un évent doit être suffisante pour éviter que la matière moulée flue au-delà de l’évent et vienne s’accumuler dans le dégagement 24.
Un évent 20, et notamment une fente 22, a une longueur L de quelques millimètres à plusieurs centimètres.
Dans ce contexte, la présente invention a pour principal objet un procédé d’installation d’un tronçon de garnissage dans une virole à l’aide d’un dispositif d’aide à l’installation d’un tronçon de garnissage, la virole comprenant au moins une paroi tubulaire s’étendant le long d’une direction longitudinale entre deux extrémités longitudinales et dont une face interne participe à délimiter un logement du tronçon de garnissage, la paroi tubulaire participant à délimiter à l’une de ses extrémités longitudinales une ouverture d’entrée, la virole comprenant une paroi de fond disposée à l’extrémité longitudinale de la paroi tubulaire opposée à l’ouverture d’entrée, la virole étant positionnée horizontalement lors du procédé d’installation du tronçon de garnissage, le procédé comprenant une étape de montage du dispositif d’aide à l’installation sur la virole au cours de laquelle le dispositif d’aide à l’installation est fixé au voisinage de l’ouverture d’entrée de la virole, une étape de positionnement du tronçon de garnissage en regard de l’ouverture d’entrée, en coopération avec le dispositif d’aide à l’installation, et au moins une étape de poussée au cours de laquelle le tronçon de garnissage est poussé dans le logement de la virole.
La virole prend avantageusement et globalement une forme cylindrique s’étendant le long de la direction longitudinale, cette dernière étant parallèle à l’axe de révolution dudit cylindre. On comprend de ce qui précède, et du montage à l’horizontal de la virole, que la direction longitudinale est sensiblement parallèle au sol sur lequel est installée la virole lors du procédé d’installation du tronçon de garnissage. Cette disposition particulière de la virole par rapport au sol facilite l’insertion de tronçon de garnissage lorsque la virole présente une longueur, mesurée le long d’une direction parallèle à la direction longitudinale, et un diamètre, correspondant au diamètre du cylindre, égaux et/ou supérieurs à une dizaine de mètres par exemple. Cependant, un tel procédé d’installation d’un tronçon de garnissage peut également être appliqué sur l’installation de tronçon de garnissage sur une virole dont la longueur et/ou le diamètre seraient inférieurs à une dizaine de mètres.
L’étape de montage du dispositif d’aide à l’installation sur la virole est réalisée en amont de l’étape de positionnement et de l’étape de poussée. Le dispositif d’aide à l’installation est avantageusement fixé au voisinage de l’ouverture d’entrée pour assister le montage du tronçon de garnissage dans la virole, de sorte à s’assurer du bon positionnement de ces deux éléments l’un par rapport à l’autre et réduire le risque de déformation de la virole et/ou du tronçon de garnissage lors de la poussée de l’un dans l’autre. La fixation est avantageusement une fixation amovible pour que le dispositif d’aide à l’installation puisse être retiré une fois que l’ensemble des tronçons de garnissage sont disposés à l’intérieur de la virole. Par exemple, la fixation du dispositif d’aide à l’installation est réalisée par vissage entre ledit dispositif d’aide à l’installation et la paroi tubulaire de la virole.
On comprend que le dispositif d’aide à l’installation prend une première position dans laquelle le dispositif d’aide à l’installation est solidaire de la virole et une seconde position dans laquelle le dispositif d’aide à l’installation est désolidarisé de la virole.
Au cours de l’étape de positionnement du tronçon de garnissage, on positionne le tronçon de garnissage par rapport au dispositif d’aide à l’installation pour faciliter l’insertion du tronçon de garnissage dans la virole, c’est-à-dire que le dispositif d’aide à l’installation est configuré pour que le tronçon de garnissage soit correctement centré lorsqu’il repose sur le dispositif d’aide à l’installation. De la sorte, il est possible par la suite de pousser facilement le tronçon de garnissage dans la virole et ainsi réduire les forces de frottement contre la face interne de la paroi tubulaire.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, au cours de l’étape de positionnement, un moyen de transport du tronçon de garnissage maintient le tronçon de garnissage en regard de l’ouverture d’entrée au moins jusqu’à ce que ledit tronçon de garnissage soit positionné contre le dispositif d’aide à l’installation. Le moyen de transport peut notamment être formé par un dispositif d’insertion de tronçon de garnissage, qui comprend à la fois des moyens de maintien d’un tronçon de garnissage et des moyens de poussée de ce tronçon de garnissage. Le moyen de transport peut également être un système portatif de tronçons de garnissage, indépendant d’un moyen de poussée.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif d’aide à l’installation comprend au moins un berceau configuré pour positionner le tronçon de garnissage en regard de l’ouverture d’entrée, le procédé d’installation du tronçon de garnissage comprenant une étape de montage du berceau sur la virole au cours de laquelle le berceau est fixé sur une portion inférieure de la virole au voisinage de l’ouverture d’entrée. On entend par « portion inférieure » une portion de la virole au voisinage du sol sur lequel repose la virole, cette disposition s’appréciant par rapport à une direction verticale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif d’aide à l’installation d’un tronçon de garnissage comprend un cône amovible, le procédé d’installation du tronçon comprenant une étape de montage d’un cône amovible sur la virole et au moins une étape de centrage au cours de laquelle le cône amovible centre le tronçon de garnissage par rapport à l’ouverture d’entrée de la virole.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le cône amovible est fixé sur une portion supérieure de la virole au voisinage de l’ouverture d’entrée. On entend par « portion supérieure » une portion de la virole opposée au sol sur lequel repose la virole par rapport à la partie inférieure, cette disposition s’appréciant par rapport à une direction verticale sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale.
La présente invention a pour également pour objet un dispositif d’aide à l’installation mis en œuvre lors du procédé d’installation du tronçon de garnissage dans une virole caractérisé selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif d’aide à l’installation comprend au moins un berceau s’étendant dans un prolongement d’au moins une partie de la paroi tubulaire depuis l’ouverture d’entrée le long de la direction longitudinale à l’opposé de la paroi de fond.