INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’outillage d’injection 260 comprend également un élément filtrant 230 présent dans la cavité de moulage 263 sous la texture fibreuse 210. Cet élément filtrant 230 est configuré pour filtrer une phase liquide de la barbotine injectée dans la cavité de moulage 263. La phase liquide filtrée par l’élément filtrant 230 peut être éliminée par le port de sortie 252.
Le procédé 100 de densification comprend le placement 110 d’une texture fibreuse pré-densifiée 210 dans la cavité de moulage 263 d’un outillage d’injection 260, ainsi que le placement de la membrane 240 sur la texture fibreuse pré-densifiée 210. La texture fibreuse pré-densifiée 210 présente des ondulations 211, 212 en surface (représentées en ). Il y a par exemple jusqu’à 0,3 mm de différence entre le sommet d’une ondulation 211, 212 et le point le plus bas de l’ondulation. Le clinquant métallique 220 de la membrane 240 est placé sur la texture fibreuse 210 de manière à ce qu’il soit en contact avec le sommet des ondulations 211, 212 de la texture fibreuse 210. Le clinquant métallique 220 n’est en contact qu’avec le sommet des ondulations et non avec le point le plus bas situé par exemple à 0,3 mm du sommet.
Le clinquant métallique 220 est par exemple en molybdène, en acier ou en Inconel®. Il présente un module d’Young supérieur à 200 GPa, et peut avoir une épaisseur comprise entre 50 µm et 100 µm, par exemple 100 µm. Le clinquant métallique 220 peut également comprendre un anti-adhésif sur sa surface en vis-à-vis de la texture fibreuse 210.
Puis, le procédé 100 comprend la fermeture 120 de l’outillage d’injection 260 en plaçant le contre-moule 262 sur la membrane. Une pression de compaction P compaction est appliquée sur la membrane 240 de manière à ce que le clinquant métallique 220 reste en contact avec le sommet des ondulations 211, 212 de la texture fibreuse pré-densifiée 210.
La pression de compaction P compaction est par exemple appliquée sur le clinquant métallique 220 via la membrane 240 par une pression d’air ou par une pression d’un autre fluide, comme par exemple une huile silicone.
Enfin, le procédé 100 comprend la densification 130 de la texture fibreuse pré-densifiée 210 par infiltration d’une barbotine dans la porosité de la texture fibreuse pré-densifiée 210. La barbotine est injectée par les ports d’injection 251 de l’outillage d’injection 260 dans la cavité de moulage 263 latéralement à la membrane 240, en particulier latéralement au clinquant métallique 220 sous une pression d’injection P injection . La texture fibreuse densifiée forme ainsi une préforme fibreuse comprenant une matrice.
Les valeurs des pressions d’injection et de compaction, P injection , P compaction sont définies de manière à ce que la différence de pression ΔP entre la pression de compaction et la pression d’injection (ΔP = P compaction – P injection ) soit comprise entre 0,5 bars et 6 bars (soit en pascal, entre 0,5.10 5 Pa et 6.10 5 Pa). La différence de pression ΔP est par exemple comprise entre 0,5 bars et 1,5 bars, elle est par exemple de 1 bar.
La pression d’injection P injection peut par exemple être comprise entre 3 bars et 20 bars.
La pression de compaction P compaction peut par exemple être comprise entre 0,5 bar et 6 bars.
Durant l’injection 130 de la barbotine, les valeurs de pression de compaction P compaction et d’injection P injection peuvent varier, ainsi le procédé 100 peut comprendre le suivi de la différence de pression ΔP durant toute l’injection 130 de manière à maintenir la différence de pression ΔP dans la plage 0,5 bars à 6 bars, ou dans une plage plus restreinte, par exemple entre 0,5 bars et 1,5 bars.
Le procédé 100 peut également comprendre le séchage de la texture fibreuse 210 densifiée et son démoulage. Le séchage peut avoir lieu avant ou après le démoulage de la texture fibreuse densifiée. Par exemple, le séchage a lieu dans le moule avant le démoulage, ou hors du moule après le démoulage. Quand le séchage a lieu hors du moule, il peut être réalisé dans une enceinte climatique, dans une étuve ou encore par lyophilisation (ou Freeze Drying en anglais).
Le procédé 100 peut également comprendre le traitement par un anti-adhésif du clinquant métallique 220 avant le placement 110 de la membrane 240 sur la texture fibreuse 210. Le traitement du clinquant 220 par un anti-adhésif peut être réalisé en pulvérisant l’anti-adhésif sur le clinquant 220 ou en collant un film autocollant sur le clinquant 220.
La texture fibreuse pré-densifiée ou consolidée comprend par exemple des fibres de carbure de silicium. La texture fibreuse peut être réalisée par empilements de strates ou plis obtenus par tissage bidimensionnel. La texture peut également être réalisée directement en une seule pièce par tissage tridimensionnel. Par tissage bidimensionnel, on entend ici un mode de tissage classique par lequel chaque fil de trame passe d’un côté à l’autre des fils d’une seule couche de chaîne ou inversement. Par tissage tridimensionnel, on entend ici un tissage pour lequel des fils de chaîne traversent plusieurs couches de fils de trame, ou des fils de trame traversent plusieurs couches de fils de chaîne.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, la zone rigidifiée de la membrane a une épaisseur comprise entre 50 µm et 100 µm.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’épaisseur de la zone rigidifiée de la membrane est supérieure à 50 µm, par exemple comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm, notamment entre 0,05 mm et 0,1 mm. Cela est notamment le cas lors de la densification d’une texture fibreuse ayant une surface plane. Ces matériaux et/ou ces plages d’épaisseur pour la zone rigidifiée permettent d’avoir une zone suffisamment rigide pour que cette zone ne se déforme pas lors de son plaquage sur la texture fibreuse et lors de la croissance de la matrice dans la texture fibreuse, et suffisamment souple pour qu’elle puisse épouser les singularités géométriques des pièces et être maintenue en contact avec le sommet des ondulations de la texture fibreuse en tout point.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, hors de sa zone rigidifiée, la membrane a une épaisseur comprise entre 1,5 mm et 4 mm et une dureté comprise entre 30 Shore A et 60 Shore A.
Cela permet d’avoir une membrane appliquant la pression de compaction de manière homogène sur sa zone rigidifiée sans gêner l’injection de barbotine.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le procédé comprend également le séchage de la texture fibreuse densifiée et le démoulage de la texture fibreuse densifiée après la densification.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le séchage est réalisé dans le moule avant le démoulage ou hors du moule après le démoulage en étuve, en enceinte climatique ou par lyophilisation (ou « Freeze Drying » en anglais).
Le séchage en étuve ou en enceinte climatique est par exemple réalisé à une température comprise entre 40 °C et 80 °C. De plus, de manière préférentielle, l’étuve ou l’enceinte climatique a une humidité relative comprise entre 40 % et 90 % pour limiter les fissurations.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, la barbotine comprend des charges céramiques avec un taux compris entre 5 % et 50 % du volume, par exemple entre 15 % et 25 % du volume, un liant avec un taux compris entre 0 % et 20 % en masse et un plastifiant avec un taux compris entre 0 % et 20 % en masse.
Les charges céramiques comprennent par exemple des particules de carbure de silicium SiC de d50 inférieur à 2 µm. Le liant est par exemple de l’alcool polyvinylique (PVA), ou du polyéthylène glycol (PEG) ou du glycerol. Le plastifiant est par exemple du polyéthylène glycol 200 (PEG 200).
La représente, de manière schématique, un procédé de densification d’une texture fibreuse en matériau céramique et à matrice céramique selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente, de manière schématique et partielle, une vue éclatée d’un outillage d’injection pour la mise en œuvre du procédé de densification selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente, de manière schématique et partielle, une coupe de l’outillage d’injection de la .
La représente, de manière schématique et partielle, un clinquant métallique en contact avec le sommet des ondulations d’une texture fibreuse pré-densifiée présente dans un outillage d’injection pour la mise en œuvre de l’invention.
La représente, de manière schématique, un procédé 100 de densification d’une texture fibreuse en matériau céramique et à matrice céramique selon un mode de réalisation de l’invention.
Les figures 2A, 2B et 3 représentent de manière schématique et partielle l’outillage d’injection 260 comprenant une texture fibreuse 210 pour la mise en œuvre du procédé 100 illustré en .
Tableaux:
Conditions de traitement pour les différents échantillons (échantillons 0 à 11), y compris la condition de lyse (avec NaOH, KOH ou NaOH + Phénol et chloroforme), la température initiale avant chauffage de l'échantillon (Ti), la température T1, la vitesse ri1 à laquelle la température est augmentée de Ti à T1, la durée t1 pendant laquelle la température est maintenue à T1, la température T2, la vitesse r12 à laquelle la température est augmentée de T1 à T2, la vitesse ri2 à laquelle la température est augmentée de Ti à T2, la durée t2 pendant lequel la température est maintenue à T2, la température T3, la vitesse r13 à laquelle la température est augmentée de T1 à T3, la vitesse r32 à laquelle la température est augmentée T3 à T2, la durée t3 pendant laquelle la température est maintenue à t3, la température T4, la vitesse r34 auquel la température est augmentée de T3 à T4, le temps t4 pendant lequel la température est maintenue à T4, la température finale Tf, la vitesse r1f auquel la température diminue de T1 à Tf, la vitesse r2f à laquelle la température diminue de T2 à Tf, la vitesse r3f à laquelle la température diminue de T3 à Tf, la vitesse r4f à laquelle la température diminue de T4 à Tf.
[Tableau 2 ]
Pour les différents échantillons (échantillons 3 à 11), les pourcentages en masse de carbone (%C) et d'azote (%N) après traitement des nanoparticules dans les conditions 3 à 11, les pourcentages en masse de carbone et (%Ci) et d'azote (% Ni) pour les magnétosomes extraits de bactéries magnétotactiques après la condition 1 ou 2 avant le traitement thermique (échantillons 4 à 11) ou avant le traitement au phénol-chloroforme (échantillon 3). Valeurs de Δ%C = %Ci-%C, Δ%N = %Ni-%N, (100 Δ%C)/%Ci, 100Δ%N)/ Δ%Ni Δ%Ni
Tôle en alliage 6xxx de recyclage et procédé de fabrication Domaine de l’invention L’invention concerne le domaine des tôles en alliage d’aluminium destinées à la fabrication par emboutissage de pièces de carrosserie de la caisse en blanc des véhicules automobiles.
Il est également nécessaire de réduire les rejets de gaz à effets de serre durant la production des dits alliages. Cette réduction peut être obtenue par le recyclage des chutes et des déchets en alliage d’aluminium, ce qui permet de diminuer voire d’éviter l’utilisation d’aluminium primaire produit par électrolyse et /ou l’ajout d’éléments d’additions.
Les meilleures usines d’électrolyse, qui utilisent l’hydro électricité, ont une empreinte Carbone de 4 tonnes de CO 2 équivalent (CO 2 eq) par tonne de plaque de fonderie compte tenu de l’utilisation d’anode en Carbone. L’empreinte Carbone typique pour une tonne de plaque de fonderie d’aluminium d’électrolyse produite en Europe est de 7 tonnes de CO 2 eq. L’empreinte Carbone d’une tonne de plaque de fonderie obtenue avec uniquement des chutes et des déchets est de 0,5 t de CO 2 eq par plaque de fonderie. L'émission en CO 2 équivalent est la quantité émise de dioxyde de carbone (CO 2 ) qui provoquerait le même forçage radiatif intégré, pour un horizon temporel de 100 ans, qu’une quantité émise d’un seul ou de plusieurs gaz à effet de serre (GES). L’émission en équivalent CO 2 est obtenue en multipliant l’émission d’un GES par son potentiel de réchauffement global (PRG) pour l’horizon temporel de 100 ans. Dans le cas d’un mélange de GES, l’émission en équivalent CO2 est obtenue en additionnant les émissions en équivalent CO2 de chacun des gaz. Lorsqu’une plaque est élaborée en utilisant en partie des alliages par recyclage, le C0 2 équivalent de cette plaque est évalué par interpolation linéaire entre une plaque d’électrolyse précitée (0% de recyclage) et une plaque obtenue avec uniquement des chutes et des déchets (100% de recyclage). Le recyclage ou taux de recyclage est le rapport entre le poids des chutes et des déchets en alliage d’aluminium utilisés pour élaborer la plaque avec le poids de la plaque, le reste de l’alliage étant de l’aluminium primaire et/ou des éléments d’addition.
Le recyclage facile consiste à recycler en boucle fermée, c’est-à-dire que les chutes et des déchets en alliage d’aluminium sont recyclées pour obtenir le même alliage pour lequel ils furent produits. Cependant, il existe des produits qui ne peuvent être recyclés ainsi. C’est le cas en particulier des tôles plaquées telles que définies par l’EN 12258-1 (2012) au §2.6.26 notamment lorsqu’elles comportent des alliages très différents. Les tôles plaquées pour réaliser des échangeurs de chaleur brasés sont dans ce cas car elles sont en général constituées d’une partie centrale en alliage de la série 3xxx parfois avec un peu de Cu et/ou de Mg, avec un ou plusieurs placages en alliage de la série 4xxx et/ou de la série 7xxx et/ou de la série 1xxx et/ou de la série 3xxx. Actuellement, ces tôles plaquées sont plutôt recyclées dans des pièces de moulage pour lesquelles les alliages de la série 4xxx sont usuellement utilisés. Or la bascule de la propulsion par moteur à explosion vers la propulsion électrique va déstabiliser cette filière de recyclage. Les tôles en alliage d’aluminium dans les véhicules, en particulier pour la carrosserie et les pièces de structure, sont dans l’art antérieur en alliage 5xxx et 6xxx qui ne sont pas adaptés pour un recyclage important des alliages de la série 4xxx compte tenu de leur composition. L’évolution des alliages du fait de la recherche et développement rend également difficile le recyclage des anciennes chutes, qui sont des chutes provenant de produits après leur utilisation selon l’EN 12258-1. C’est le cas des anciennes chutes provenant de la démolition de bâtiments de composition typique Si : 0,5%, Fe : 0,2%, Cu : 0,1%, Mn : 0,1%, Mg : 0,1%.
La demande US20210108293 divulgue une tôle en alliage d'aluminium a une composition chimique contenant Si : 2,3-3,8 % en masse, Mn : 0,35-1,05 % en masse, Mg : 0,35-0,65 % en masse, Fe : 0,01-0,45 % en masse, et au moins un élément choisi dans le groupe constitué par Cu : 0,0010-1,0 % en masse, Cr : 0,0010-0,10 % en masse, Zn : 0,0010-0,50 % en masse, et Ti : 0,0050-0,20 % en masse. Le rapport entre la teneur en Si et la teneur en Mn est de 2,5 ou plus et de 9,0 ou moins. La tôle en alliage d'aluminium présente un allongement de 23 % ou plus et un exposant d'écrouissage de 0,28 ou plus à une déformation nominale de 3 %. Une telle tôle en alliage d'aluminium est bien adaptée aux applications de formage à la presse (emboutissage), telles que le formage de panneaux de carrosserie automobile.
La demande WO2018/175876 divulgue des techniques de moulage de produits métalliques présentant une résistance et une formabilité élevées à partir de déchets métalliques recyclés, sans ajout d'une quantité substantielle ni même d'une quantité quelconque d'aluminium primaire. Des éléments d'alliage supplémentaires, tels que le magnésium, peuvent être ajoutés à des déchets métalliques, lesquels peuvent être coulés et traités pour produire une bobine métallique d'épaisseur finale souhaitée et ayant des propriétés métallurgiques et mécaniques souhaitables, telles qu'une résistance et une formabilité élevées. Des déchets de métal bon marché et recyclés peuvent ainsi être réemployés efficacement pour de nouvelles applications, dans l'automobile ou comme matière première de canettes de boisson.
La demande JP2005298922 a pour problème à résoudre de fournir de manière peu coûteuse une tôle d'alliage d'aluminium à former, qui présente une aptitude au formage par pliage adéquate, une faible anisotropie de pliage et une aptitude supérieure au durcissement par cuisson après revêtement, qui présente un faible vieillissement à température ambiante et une résistance adéquate aux marques de lignage. Sa solution est une tôle d'alliage d'aluminium faite d'un alliage à base de Al-Mg-Si ou d'un alliage à base de Al-Mg-Si-Cu ; satisfaisant chaque condition de (C(sub 1/10)+C(sub 1/4))/2 > C(sub 1/2) et 30 dans une plage de 2 à 50, dans une région de 1/10 à 1/4 de profondeur dans le sens de l'épaisseur de la tôle; et a des taux d'évidement à 0 degré et 90 degrés de 5% ou plus. La méthode de fabrication comprend des conditions de coulée et de laminage à chaud strictement prescrites. Les conditions des structures métallographiques dans une plaque coulée et une tôle après avoir été laminée à chaud, qui sont des produits intermédiaires, sont prescrites.
La demande WO2022/026825 divulgue de nouveaux alliages d'aluminium 6xxx. Dans une approche, un nouvel alliage d'aluminium 6xxx peut comprendre de 0,25 à 0,60 % en poids. % Fe, 0,8-1,2 poids. % Si, 0,35-1,1 en poids. % Mg, 0,05-0,8 poids. % Mn, jusqu'à 0,30 poids. % Cu, jusqu'à 0,35 poids. % Zn, jusqu'à 0,15 poids. % Ti, jusqu'à 0,15 % en poids. % chacun de Cr, Zr et V, le reste étant de l'aluminium, des éléments accessoires et des impuretés. Les nouveaux alliages d'aluminium 6xxx peuvent être fabriqués à partir d'alliages d'aluminium recyclés.
Il existe donc un besoin pour recycler des chutes et déchets de tôles plaquées pour réaliser des tôles de carrosserie pour l’industrie automobile.
Problème posé Le problème à résoudre est de développer une tôle en alliage de la série 6xxx qui vise un excellent compromis entre
Le recyclage des chutes et des déchets, préférentiellement de tôles plaquées. Les tôles plaquées sont en général constitués d’alliages très différents, par exemple d’un alliage de la série 3xxx pour la partie centrale, de placage de la série 4xxx et/ou de la série 7xxx. La composition moyenne d’une tôle plaquée est difficile à recycler en une autre tôle car cela ne correspondant pas à un alliage connu. De plus l’activité de recyclage, en particulier lorsqu’il s’agit d’anciennes chutes provenant de produits après leur utilisation, est indissociable de phénomène de pollution qui découle du mélange avec d’autres matériaux, par exemple de l’acier, et qui peut dégrader les propriétés des matériaux obtenu après recyclage.
Ainsi, l’orifice d’humidification doit présenter une dimension suffisamment importante pour permettre cet échange gazeux.
En outre, la première paroi de séparation a pour but de retenir le liquide humidificateur dans l’évidement. L’orifice humidificateur présente donc une dimension suffisamment petite pour former une barrière à un débordement du liquide humidificateur. Plus précisément, l’orifice humidificateur joue notamment sur la tension superficielle du liquide humidificateur pour empêcher le passage du liquide humidificateur par l’orifice humidificateur.
Selon un mode de réalisation, l’orifice humidificateur a une dimension inférieure à la dimension du canal selon la largeur de l’évidement.
Selon un mode de réalisation, l’orifice humidificateur a une dimension inférieure à 5mm.
Selon un mode de réalisation, la première paroi de séparation comprend une pluralité d’orifices humidificateurs.
Selon un mode de réalisation, un bord de l’orifice humidificateur est confondu avec un bord libre de la première paroi de séparation.
Selon un mode de réalisation, les orifices humidificateurs forment des créneaux sur le bord libre de la première paroi de séparation.
Selon un mode de réalisation, l’évidement comprend une deuxième paroi de séparation configurée pour être positionnée entre l’au moins un corps et un bord extérieur du dispositif de culture cellulaire, ladite deuxième paroi de séparation comprenant un orifice de débordement positionné de sorte que lorsque le dispositif humidificateur est rempli du liquide humidificateur, l’au moins un orifice de débordement est au-dessus d’une surface libre dudit liquide humidificateur.
La paroi latérale de l’évidement comprend la deuxième paroi de séparation.
L’orifice de débordement a pour but d’évacuer un excès de liquide humidificateur présent dans le dispositif humidificateur vers l’extérieur de celui-ci de sorte à éviter un débordement dans les puits de culture lors d’un mouvement du liquide humidificateur.
Ainsi, l’orifice de débordement doit présenter une dimension suffisamment importante pour permettre de facilement évacuer le liquide humidificateur.
Selon un mode de réalisation, la deuxième paroi de séparation comprend une pluralité d’orifices de débordement.
Selon un mode de réalisation, un bord de l’orifice de débordement est confondu avec un bord libre de la deuxième paroi de séparation.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un orifice de débordement est positionné dans un angle du dispositif humidificateur.
En effet, lorsque le dispositif de culture subit un mouvement, il est probable que ledit mouvement entraine une inclinaison du dispositif de culture cellulaire favorisant un écoulement du liquide humidificateur vers un angle du dispositif humidificateur.
L’orifice de débordement est positionné suffisamment au-dessus de la surface libre du liquide humidificateur de sorte que le liquide humidificateur puisse s’accumuler dans l’angle du dispositif humidificateur, mais qu’une accumulation excessive soit évacuée sur le bord extérieur du dispositif de culture cellulaire par l’orifice de débordement.
le placement d’une texture fibreuse pré-densifiée dans la cavité de moulage, la texture fibreuse pré-densifiée présentant des ondulations en surface et le placement de la membrane sur la texture fibreuse pré-densifiée de manière à ce que la zone rigidifiée de la membrane soit en contact avec le sommet des ondulations de la texture fibreuse pré-densifiée, la fermeture de l’outillage d’injection en plaçant le contre-moule sur la membrane et l’application d’une pression de compaction sur la membrane de manière à maintenir la zone rigidifiée de la membrane en contact avec le sommet des ondulations de la texture fibreuse pré-densifiée, et la densification de la texture fibreuse pré-densifiée par infiltration d’une barbotine dans la porosité de la texture fibreuse pré-densifiée, la barbotine étant injectée dans la chambre de moulage latéralement à la zone rigidifiée de la membrane sous une pression d’injection, telle que la différence de pression entre la pression de compaction et la pression d’injection est comprise entre 0,5.10 5 Pa et 6.10 5 Pa.
Le fait que la zone rigidifiée a un module d’Young supérieur à 200 GPa permet d’avoir une zone rigidifiée suffisamment rigide pour qu’elle ne se déforme pas durant l’application de la pression de compaction sur la membrane et la densification de la texture fibreuse.
Grâce au procédé de l’invention, notamment au fait que l’on place la zone rigidifiée de la membrane au sommet des ondulations de la texture fibreuse et que la zone rigidifiée a un module d’Young supérieur à 200 GPa, on peut lisser la surface de la texture fibreuse lors de sa densification tout en évitant la création de surépaisseur (la surépaisseur générée par la croissance de la matrice est très limitée, au maximum elle atteint 0,05 mm). En effet, la croissance de matrice, c’est-à-dire la densification de la texture fibreuse, s’arrête à la zone rigidifiée de la membrane, ce qui évite la formation de surépaisseur en surface de la texture fibreuse. Le volume de la matrice ainsi formée est donc restreint jusqu’aux ondulations les plus élevées de la texture fibreuse pré-densifiée.