INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans la configuration a), en réalisant à façon une couche polymère réticulé qui peut avoir une transparence très élevée à la longueur d’onde de travail, généralement supérieure à celle du thermoplastique, on peut la fonctionnaliser pour le camouflage et une fixation de la pièce.
De manière surprenante, l’ajout des agents colorants (pigment ou de préférence colorant « chimique » ou moléculaire dit « dye » en anglais) ne perturbent pas le pouvoir de collage ou la tenue mécanique de la couche masquante.
On choisit l’épaisseur E1 pour avoir suffisamment de transparence tout en ayant des performances mécaniques acceptables. La matrice polymère réticulé est plus transparente que la matrice thermoplastique à la longueur d’onde de travail on peut avoir une épaisseur plus grande pour la même transparence.
La couche masquante peut présenter une forme par exemple homothétique à celle de la section du trou traversant donc par exemple forme trapézoïdale ou encore présente alternativement une autre forme à celle de la section du trou traversant 4 par exemple de forme rectangulaire.
En particulier, la différence en valeur absolue entre E0 et E1 est d’au plus 300µm ou 200µm ou 100µm, (en particulier E0 est d’au moins 0,6mm et de préférence d’au plus 1,2mm ou même d’au plus 0,9mm) et éventuellement E1 est inférieure à E0 pour la configuration a).
De préférence, pour une matrice polymère réticulé, on opte pour une épaisseur E1 d’au moins 300µm notamment de 300µm à 500µm si E0 est de 0,3mm±0,1mm ou notamment de 400 ou 500µm à 800µm si E0 est de 0,7mm±0,1mm.
L’invention convient tout particulièrement pour les vitrages (parebrise, lunette etc) aux véhicules routiers notamment autonomes ou semi autonomes : niveau L2+, L3, L4 et L5 (« full » autonome) ainsi que les véhicules type Robot Taxi et navette (Shuttle) etc.
L’angle du vitrage, notamment un pare-brise de véhicule routier, peut être typiquement entre 21° et 36° par rapport au sol et en moyenne de 30°.
En particulier, le trou traversant est débouchant sur ledit bord ou ladite tranche longitudinale supérieure ou est fermé (entouré par la paroi de verre de la deuxième feuille) notamment à proximité de la tranche longitudinale supérieure.
Selon l’invention on entend par « à base » d’un élément au moins 50% en poids de l’élément en question dans une composition donnée.
La couche masquante peut contenir un agent colorant noir, cyan, magenta ou jaune.
Dans encore une autre variante non représentée, la cavité 32 pourrait être conformée pour accueillir plusieurs préformes de réalisation simultanée de plusieurs pièces aubagées, ou bien plusieurs cavités distinctes de réalisation de ces pièces aubagées.
La présente invention concerne également un procédé de moulage d’au moins une pièce aubagée de turbomachine au moyen du dispositif de moulage 30.
Ce procédé comprend notamment les étapes de :
a) montage de la préforme dans la cavité 32 du moule 40 ainsi que du bouclier métallique 22 disposé sur un bord de cette préforme,
b) fermeture du dispositif de moulage 30 en renfermant le moule 40 entre l’embase 38 et la cloche 40,
c) mise sous presse du dispositif de moulage 30 de façon à serrer le moule 40 entre la cloche 42 et l’embase 38, et
d) injection de résine dans le dispositif de moulage 30 afin d’imprégner la préforme et fixer le bouclier 22 à cette préforme.
L’étape a) est illustrée aux figures 8 à 13.
A la , la préforme est disposée sur la coque inférieure 54 du moule 40 de façon à ce que son intrados 18 repose sur la surface 66 et que son bord équipé du bouclier métallique 22 soit situé dans la rainure 64. Des parties des plateformes 16a, 16b reposent alors sur les surfaces 70.
A la , des organes de positionnement 91 sont disposés sur l’embase 38 au niveau des plateformes 16a, 16b de façon à maintenir en place des blocs ou couches 94 ou de préforme tissée, qui sont ajoutés sur les surfaces des plateformes opposées à la pale 12. Ces blocs ou couches 94 sont notamment visibles aux figures 14 et 15. Ces blocs ou couches peuvent être constitués de nappes en fibres tissées par imbrications trois dimensions comme le reste de la préforme. Dans la , le bloc ou la couche 94 est disposé entre, des plis de verre sacrificiels (usinés) ou non, situés à gauche sur le dessin, pour la tenue à la corrosion galvanique ou aux frottements par exemple, et du carbone tissé 3D qui compose la pale de la préforme, avec continuité des fibres dans le rayon, situé à droite sur le dessin.
A la , la coque latérale 56 est montée sur la coque inférieure 54 et permet de caler le bord de fuite 12b de la préforme.
Les pièces 58a, 60a des coques d’extrémité 58, 60 sont montées entre les montants 88, 90 à la , puis la coque supérieure 62 est montée entre ces pièces 58a, 58b et sur la préforme à la . Sa surface inférieure 80 prend alors appui sur l’extrados 20 de la pale 12.
Les pièces 58b, 60b des coques 58, 60 d’extrémité 58, 60 sont ensuite montées entre les montants 88, 90 à la .
L’étape b) est illustrée à la et consiste à coiffer le moule 40 avec la cloche 42 qui prend appui sur le moule 40 et sur l’embase 38. La fermeture du dispositif par la cloche 42 permet de positionner les pièces du moule les unes par rapport aux autres, de les serrer les unes contre les autres, et de garantir un compactage de la préforme à une épaisseur prédéterminée.
Le dispositif 30 est mis sous presse à l’étape d) afin de serrer les coques 54, 56, 58, 60, 62 du moule 40 les unes contre les autres, et la résine est injectée dans la cavité 32 à l’étape d). L’injection de résine peut être réalisée par chauffage préalable du dispositif 30 jusqu’à une température prédéterminée afin de fluidifier la résine. Une fois la résine injectée complètement, on chauffe à nouveau pour atteindre une température de cuisson et activer la polymérisation de la résine et son durcissement.
Le dispositif selon l’invention est avantageux dans la mesure où il est adapté et optimisé pour l’injection de résine dans la préforme et le co-moulage simultanée du bouclier. Par ailleurs, la dissociation du moule vis-à-vis de l’embase et de la cloche permet d’utiliser plusieurs configurations de moule pour une même cloche et une même embase, les différentes configurations de moule différent l’une de l’autre par la forme et les dimensions des cavités internes 32 par exemple. Un dispositif selon l’invention peut ainsi être utilisé pour la fabrication de plusieurs pièces aubagées différentes en utilisant les moules adaptées à ces pièces.
L’effet de la température de brasage et de la durée du palier de brasage sur les interfaces et la microstructure dans des joints ZrO 2 /Au/Ti, obtenus avec des feuilles d’or de 50 µm d’épaisseur sous vide (1.3x10 -3 Pa) à 1110-1190°C pendant 5 - 30 min a également été étudié [3]. La microstructure détectée côté Ti est constituée de 4 composés intermétalliques du système Ti-Au, dont l’épaisseur globale varie avec la durée du maintien et la température (environ 34µm pour 10 min à 1150°C). Côté zircone, une fine couche réactionnelle d’oxyde de titane Ti x O y est détectée et son épaisseur varie avec le temps et la température. Une contrainte optimale de cisaillement de 35 MPa a été obtenue sur une jonction brasée à 1150°C pendant 10 min.
Enfin, Fischer et al.[4] ont étudié le mouillage de la zircone par des alliages Au-Ti et le brasage ZrO 2 /Au/Ti. L’or liquide ne mouille pas la zircone. L’addition de quelques pourcents de Ti dans l’or permet le mouillage de la zircone, grâce à la formation d’une couche de réaction Ti x O y à l’interface Au/zircone. L’angle de contact (θ) des alliages Au-Ti sur la zircone décroît quand la teneur en Ti dans l’or croît, jusqu’à atteindre θ = 44±3° à 1150°C avec 3% en masse de Ti dans Au. Le brasage de la zircone au titane avec l’or pur a été réalisé avec succès à 1100°C pendant 15 min, grâce à l’élément actif Ti, provenant du substrat Ti. Dans la configuration d’assemblage ZrO 2 /Au/Ti, l’élément actif (Ti) dans l’or liquide est fourni d’abord par dissolution du substrat en titane et ensuite par diffusion de Ti à travers les différentes couches de composés intermétalliques Au-Ti formés à l’interface Ti/Au. En parallèle, le titane diffuse à travers l’or liquide vers l’interface ZrO 2 /Au où il réagit avec la zircone et forme un produit de réaction Ti x O y mouillable, ce qui conduit à un bon mouillage de la zircone par l’or liquide.
La tenue mécanique des joints formés par brasage direct ZrO 2 /Au/Ti reste néanmoins insuffisante.
Dans le document [5], le procédé de brasage zircone/métal est réalisé avec une brasure d’or. La zircone est préalablement métallisée par une première couche de métallisation en titane, puis par une seconde couche de métallisation en niobium. La couche de titane assure l’accroche à la zircone, et permet aussi l’accroche de la seconde couche de niobium. Cette dernière permettrait l’accroche de la brasure d’or qui adhère à l’élément métallique (en titane par exemple).
Cependant, dans ce procédé, afin de favoriser l’accroche de la première couche de métallisation en titane sur la zircone, l’état de la surface de la céramique doit être altéré pour augmenter sa rugosité de surface, par exemple par une technique de sablage. De plus, ce procédé nécessite un traitement thermique de libération de contrainte réalisé sous charge sur le substrat métallique avant brasage.
Ces différentes étapes (altération de la surface de la zircone et traitement thermique de libération de contrainte) et la nécessité d’une double métallisation complexifient le procédé.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé d’assemblage d’une pièce en zircone remédiant aux inconvénients de l’art antérieur et permettant d’obtenir un assemblage présentant une bonne tenue mécanique.
Pour cela, la présente invention propose un procédé d’assemblage d’une pièce en zircone avec une pièce en titane avec une brasure, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- de préférence, nettoyer la pièce en zircone et/ou l’élément en titane et/ou la brasure, par exemple il peut s’agir d’une étape au cours de laquelle le titane est préalablement décapé chimiquement,
- revêtir une surface à braser de l’élément en titane par une couche de niobium,
- positionner une brasure entre la pièce en zircone et la couche de niobium, la brasure étant en or ou en un alliage d’or.
- chauffer l’ensemble à une température supérieure à la température de fusion de la brasure, puis refroidir l’ensemble, moyennant quoi on obtient un assemblage comprenant la pièce en zircone et l’élément en titane assemblés par un joint de brasure comprenant une première partie en or ou en un alliage d’or, une deuxième partie formée d’une couche réactionnelle comprenant des intermétalliques du système AuNbTi, et une troisième partie formée d’une couche réactionnelle d’oxyde.
La couche réactionnelle comprenant des intermétalliques du système AuNbTi est positionnée entre la première partie en or ou en alliage d’or et l’élément en titane. Elle résulte de la réaction de la couche de niobium avec l’or présent dans la brasure et avec le titane de l’élément en titane. Elle comprend voire est constituée d’intermétalliques du système ternaire AuNbTi. Par exemple, elle est formée d’intermétalliques du système ternaire AuNbTi dans le cas d’une brasure d’or pur ou elle est formée principalement d’intermétalliques du système ternaire AuNbTi dans le cas d’une brasure d’alliage d’or.
La première partie peut avoir la même composition que la brasure ou être légèrement enrichie en titane par rapport à la composition initiale de la brasure (typiquement une composition avec 0,1 à 5% en masse de titane, de préférence 0,1 à 2% en masse de titane).
De plus, à l’issue du procédé, une couche réactionnelle d’oxyde est présente entre la première partie en or ou en alliage d’or du joint de brasure et la pièce en zircone. Il s’agit d’une fine couche réactionnelle d’oxyde. L’épaisseur de cette couche d’oxyde est faible (généralement inférieure à 2 µm voire submicronique). De préférence, la couche d’oxyde a une épaisseur comprise entre 100 nm et 300 nm.
La présence de cette couche permet le mouillage et l’adhérence entre l’or et la zircone lors du brasage.
La composition polymère thermoplastique C peut comporter au moins un copolymère de propylène, notamment un copolymère statistique de propylène ou un copolymère de propylène hétérophasé.
La composition polymère thermoplastique C peut comporter au moins deux copolymères de propylène différents, notamment un copolymère statistique de propylène et un copolymère de propylène hétérophasé, ou deux copolymères de propylène hétérophasés différents.
La composition polymère thermoplastique C peut comprendre en outre au moins un homopolymère ou copolymère d’oléfine autre que le propylène.
L’homopolymère ou copolymère d’oléfine autre que le propylène peut représenter de 5 à 50% en poids environ, et de préférence de 10 à 40% en poids environ, par rapport au poids total de la composition polymère thermoplastique C.
Dans un exemple préféré, la composition polymère thermoplastique C comporte au moins deux copolymères de propylène différents, notamment un copolymère statistique de propylène et un copolymère de propylène hétérophasé, ou deux copolymères de propylène hétérophasés différents, et un homopolymère ou copolymère d’oléfine autre que le propylène, notamment un homopolymère ou copolymère d’éthylène.
Objet comportant le matériau polymère thermoplastique M ou obtenu à partir de la composition polymère thermoplastique C
L'invention a encore pour objet un objet, tel qu’un filet ou grillage, notamment pour l’aquaculture ou l’arboriculture, ou tel qu’un emballage, notamment de protection et/ou de transport, ou tel qu’une palette de transport et/ou de stockage, ou tel qu’un container de transport et/ou de stockage, comportant le matériau polymère thermoplastique M tel que défini ci-dessus, ou obtenu à partir de la composition polymère thermoplastique C telle que définie ci-dessus.
Par exemple, de tels filets ou grillages peuvent être utilisés pour la fabrication de poches ostréicoles ou être destinés à entourer le tronc de jeunes arbres ou à protéger des gouttières, notamment de l’accumulation de feuilles à l’intérieur des gouttières, etc.
Il devient alors possible de fabriquer des objets à partir d’un matériau recyclé, à savoir le matériau polymère thermoplastique M obtenu par le procédé selon l’invention à partir des matériaux constitutifs de couches polymères thermoplastiques d’un câble électrique ou la composition polymère thermoplastique C lorsque cette dernière est obtenue par le procédé selon l’invention.
Les objets comportant le matériau polymère thermoplastique M ou obtenus à partir de la composition polymère thermoplastique C peuvent être souples ou semi-rigides.
A titre illustratif et non limitatif, la couche d’oxyde peut être :
- une couche d’oxyde de titane Ti x O y ,
- une couche comprenant un mélange de plusieurs oxydes, et notamment un mélange des oxydes de titane et du ou des métaux entrant dans la composition de l’alliage d’or (par exemple un mélange des oxydes de titane et de zirconium dans le cas de la brasure AuxZr), ou
- une couche d’un oxyde mixte de titane et du ou des métaux entrant dans la composition de l’alliage d’or (par exemple un oxyde mixte de titane et de zirconium dans le cas de la brasure AuxZr).
Par pièce en zircone, on entend ici et par la suite, une pièce en oxyde de zirconium (ZrO 2 ) ou une pièce à base d’oxyde de zirconium. De préférence, la pièce à base d’oxyde de zirconium est une pièce en zircone yttriée. La zircone yttriée peut par exemple être une zircone Y-TZP (‘Yttrium-Tetragonal Zirconia Polycrystal’) stabilisée à 3% molaire d’Y 2 O 3 . Enfin, la pièce à base d’oxyde de zirconium peut être une pièce en un matériau composite alumine-zircone, tels que les ZTA (‘Zirconia Toughened Alumina’) à matrice alumine et les ATZ (‘Alumina Toughened Zirconia’) à matrice zircone. Ces composites allient les propriétés des zircones et des alumines.
L’invention se distingue fondamentalement de l’art antérieur, d’une part, par le dépôt d’une couche de niobium sur la pièce en titane pour la métalliser, et d’autre part, par l’absence de métallisation de la pièce en zircone.
Cette couche de métallisation sur l’élément en titane joue un rôle de modificateur dans la formation de l’interface Ti/Au. En effet, lors du procédé de brasage, la présence de niobium modifie l’interface Ti/Au, c’est à dire la morphologie, l’épaisseur et la nature des intermétalliques formés à cette interface. Les faciès de rupture, après essais mécaniques, sont par ailleurs modifiés par rapport à ceux obtenus sur des assemblages brasés sans métallisation du titane.
L’assemblage obtenu par brasage avec le dépôt de la couche de Nb sur le titane présente une très bonne tenue mécanique.
En particulier, les assemblages obtenus avec un tel procédé présentent, lors des essais de traction, des valeurs de contraintes à rupture :
- nettement supérieures à celles obtenues par brasage direct zircone/Au/titane sans métallisation préalable du titane, et
- très nettement supérieures à celles d’un brasage d’une zircone métallisée par une bicouche Ti+Nb avec un élément en titane.
Selon une variante avantageuse, la brasure est en or.
Selon une autre variante avantageuse, la brasure d’or est un alliage d’or comprenant entre 96 et 99,5% massique d’or.
Avantageusement, la brasure est un alliage d’or, l’alliage d’or comprenant de l’or, du titane ou du zirconium et éventuellement du nickel. Par exemple, l’alliage d’or comprend de l’or, du titane et du nickel.
Selon cette variante avantageuse, la brasure comprend entre 0,5 et 4% massique de titane ou de zirconium et éventuellement de nickel.
De préférence, la brasure comprend de 0,5% à 3% massique de titane.
La coque latérale 56 est montée et emboîtée sur la coque inférieure 54 et comprend à son extrémité inférieure une forme complémentaire (avec des marches 76 – cf. ) d’une partie du moule.
La coque latérale 56 comprend une surface inclinée 78 qui s’étend du bas vers le haut depuis les marches 76. L’intersection des marches 76 et de la surface 78 forme une arête vive 79 qui est configurée pour être positionnée le long d’un bord de la surface 66 et au niveau du bord de fuite 12b de la pale 12. La surface 78 s’étend donc vers le haut depuis la surface 66.
La permet de constater que la surface 78 est située du côté de la surface 40d du moule et de la surface 48d de la cloche 42 et que cette surface 78 est inclinée de manière opposée à l’inclinaison des surfaces 40d, 48d. Dans l’exemple représenté, les surfaces 40d, 48d, d’une part, et la surface 78, d’autre part, convergent vers l’extrémité supérieure du dispositif de moulage 30. La permet en outre de constater que les surfaces 68 et 78 ont des inclinaisons inversées.
La coque supérieure 62 forme l’extrémité supérieure du moule 40, qui comprend la surface 40e. La coque 62 définit une partie supérieure de la cavité 32. Pour cela, l’extrémité inférieure de la coque 62 comprend une surface inférieure 80 ayant en section une forme incurvée concave (cf. ) destinée à être située du côté de l’extrados 20 de la pale 12, et à s’étendre depuis le bord de fuite 12b de la pale 12 jusqu’au bord d’attaque 12a et au bouclier métallique. Cette surface 80 s’étend entre deux surfaces latérales 82, 84 inclinées qui sont complémentaires des surfaces 68, 78 et destinées à coopérer par glissement et appui avec ces surfaces lors de l’assemblage du moule 40. En position assemblée, la coque supérieure 62 repose sur des extrémités supérieures de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56 ( ).
Les surfaces 82, 84 de la coque supérieure 62 sont situées au niveau des côtés du moule 40 comportant les surfaces 40c et 40d. Au niveau des deux autres côtés du moule comportant les surfaces 40a et 40b, la coque supérieure comprend des surfaces d’extrémité 86 sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface supérieure 40e du moule. Comme cela est visible à la , les surfaces 86 sont alignées avec les surfaces 70 lorsque le moule 40 est assemblé.
Les coques d’extrémité 58, 60 sont destinées à délimiter les zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 avec une partie de la coque inférieure 54 et de la pièce intercalaire 72 ( ).
Une première coque d’extrémité 58 située à gauche à la comprend la surface 40a et est formée par l’assemblage de deux pièces 58a, 58b délimitant entre elles une partie de la zone de plateforme Z2.
Une première des pièces 58a est montée entre la coque supérieure 62 et une partie de la plateforme 16a. Cette première pièce 58a comprend une surface 58a1 complémentaire de la surface 86 et destinée à coopérer par glissement avec cette dernière lors du montage du moule. Cette première pièce 58a comprend en outre une surface 58a2 délimitant une partie de la zone de plateforme Z1 (cf. ).
La seconde pièce 58b est montée entre la pièce 58a et la cloche 42 et comprend la surface 40a précitée. La seconde pièce 58b comprend en outre une surface 58b1 délimitant un côté de la zone de plateforme Z1, opposé à la pale 12. La permet de constater que la zone de plateforme Z1 est délimitée par la surface 58b1, d’un côté, et par les surfaces 70 et 58a2 de l’autre côté.
Les pièces 58a, 58b sont emboîtées l’une dans l’autre grâce à des formes complémentaires et sont en outre intercalées entre le premier côté 57 de la coque inférieure 54 et la coque latérale 56. Plus exactement, comme cela est visible aux figures 11 à 13, les pièces 58a, 58b sont engagées entre des montants 88, 90 de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56. Les pièces 58a, 58b peuvent être montées par coulissement entre ces montants par des systèmes rail-glissière 92.
La seconde coque d’extrémité 60 située à droite à la comprend la surface 40b et est formée par l’assemblage de deux pièces 60a, 60b délimitant entre elles une partie de la zone de plateforme Z3.
Une première des pièces 60a est montée entre la coque supérieure 62 et une partie de la plateforme 16b. Cette première pièce 60a comprend une surface 60a1 complémentaire de la surface 86 et destinée à coopérer par glissement avec cette dernière lors du montage du moule. Cette première pièce 60a comprend en outre une surface 60a2 délimitant une partie de la zone de plateforme Z3.
La seconde pièce 60b est montée entre la pièce 60a et la cloche 42 et comprend la surface 40b précitée. La seconde pièce 60b comprend en outre une surface 60b1 délimitant un côté de la zone de plateforme, opposé à la pale 12. La permet de constater que la zone de plateforme Z3 est délimitée par la surface 60b1, d’un côté, et par la surface 60a2 et par la surface 70 de la pièce intercalaire 72, de l’autre côté.
Les pièces 60a, 60b sont emboîtées l’une dans l’autre grâce à des formes complémentaires et sont en outre intercalées entre le premier côté 57 de la coque inférieure 54 et la coque latérale 56. Plus exactement, comme cela est visible aux figures 11 à 13, les pièces 60a, 60b sont engagées entre des montants 88, 90 de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56. Les pièces 60a, 60b peuvent également être montées par coulissement entre ces montants par des systèmes rail-glissière 92.
La montre une variante de réalisation de la cloche 42 déjà évoquée dans ce qui précède et qui consiste à la réaliser en deux pièces, une ceinture 42a qui comprend les surfaces intérieures 48a, 48b, 48c et 48d et un couvercle 42b qui comprend la surface de fond 48e. La ligne de démarcation entre le couvercle 42a et la ceinture 42b pourrait avantageusement être localisée de telle sorte à encapsuler la coque supérieure 62, afin de la garder solidaire de la coque inférieure 54 du moule et qu’elle ne reste pas bloquée dans la cloche 42 lors du démoulage.
La illustre une autre variante de réalisation cette fois-ci du moule 40 dont la coque inférieure 54 peut en outre comprendre un côté supplémentaire (en plus du côté 57). Autrement dit, une des coques d’extrémité 58, 60 du moule, voire une partie seulement telle que la pièce 60b ou la pièce 58b, pourrait être intégrée à la coque inférieure 54.