INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il existe donc un besoin de dissipation thermique, qui est connu et pris en considération dans le domaine de l’encapsulation des composants semi-conducteurs. Généralement, l’évacuation du flux de chaleur généré par les composants semi-conducteurs est réalisée en reliant thermiquement le ou des composants semi-conducteurs avec des éléments à forte conductivité thermique à l’intérieur du boîtier, le boîtier étant assemblé sur une structure dite « plaque froide » permettant la dissipation thermique. Ainsi, le flux de chaleur généré par le ou les composants semi-conducteurs traverse plusieurs matériaux et interfaces. L’augmentation de température est donc liée à la géométrie de l’assemblage, aux matériaux utilisés et aux interfaces qui créent une résistance thermique additionnelle venant s’opposer au flux de chaleur.
Il est souhaitable de réduire, voire de supprimer, ces résistances thermiques qui réduisent l’efficacité de l’évacuation du flux de chaleur généré par les composants semi-conducteurs.
A cet effet, l’invention propose, selon un aspect, un boîtier pour encapsulation de composant(s) électronique(s), le boîtier formant un réceptacle destiné à recevoir au moins un composant électronique, comportant une première paroi de support dudit au moins un composant électronique, des bords latéraux et une deuxième paroi de fermeture du boîtier, lesdites première et deuxième paroi et lesdits bords latéraux étant réalisés en un premier matériau, et comprenant au moins un organe de connexion électrique s’étendant vers l’extérieur du boîtier, ladite première paroi de support comportant une face intérieure adaptée à recevoir le ou les composants électroniques, et une face extérieure. Ce boîtier comporte un dispositif de refroidissement micro-fluidique dans un deuxième matériau, inséré dans ladite première paroi de support, le dispositif de refroidissement micro-fluidique comportant au moins un canal de circulation d’un fluide caloporteur connecté à un premier orifice d’entrée du fluide caloporteur et à un deuxième orifice de sortie du fluide caloporteur, le dispositif de refroidissement comportant au moins une plateforme de réception du ou des composant(s) électroniques au contact dudit au moins un canal de circulation d’un fluide caloporteur.
En particulier, le réglage des outils de presse, c’est-à-dire notamment les poinçons servant à mettre en forme les pièces à emboutir, les serre-flans servant à maintenir lesdites pièces à emboutir de part et d’autre du poinçon, ou encore les coussins ou les tables de presses qui permettent de comprimer les serre-flans contre la matrice de la presse au moment de l’opération d’emboutissage est une étape fastidieuse et minutieuse indispensable pour l’obtention d’un emboutissage de qualité et répétable. En d’autres termes, un défaut de mise au point des différents outils de presse a un impact direct sur la qualité des pièces embouties ainsi obtenues.
En particulier, on observe que le réglage des serre-flans d’une presse d’emboutissage joue un rôle particulièrement important dans la précision, la géométrie et la qualité des pièces embouties obtenues, sans cassures et sans plis indésirables. Par réglage des serre-flans, on entend ici un ajustement d’un système de poussée qui est configuré pour à la fois soutenir le poids des serre-flans augmenté des efforts de compression de la presse d’emboutissage. Ainsi, de tels serre-flans doivent être parfaitement soutenus par un ensemble de tiges de poussées placées en opposition par rapport à la presse, relativement aux serre-flans.
Ainsi, une difficulté importante de ce réglage dérive d’un état de surface, de réglage et/ou d’usure des serre-flans, ainsi que des valeurs d’un effort de serrage des serre-flans, pris au niveau de chaque tige de poussée, avant emboutissage.
En d’autres termes, afin d’obtenir une qualité d’emboutissage optimale, il est impératif que ces paramètres de réglage des outils de presse d’emboutissage puissent être répétables et reproductibles, afin de pouvoir mutualiser l’utilisation des outils de presse entre différentes presses d’emboutissages, sur différents sites de production, et avec une grande tenue dans le temps afin de pouvoir garantir les opérations de maintenances sur les véhicules automobiles embarquant des pièces de tôleries obtenues par de telles presses d’emboutissage.
La présente invention a pour objet de proposer un nouvel ensemble de poussée pour presse d’emboutissage afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est de faciliter les opérations de réglage des presses d’emboutissage.
Un autre but de l’invention est d’améliorer la répétabilité et la reproductibilité des opérations de réglage des presses d’emboutissage.
Un autre but de l’invention est d’autoriser une meilleure mutualisation des outils de presse entre différents sites de production.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un ensemble de poussée pour presse d’emboutissage, l’ensemble de poussée comportant (i) un support destiné à être fixé solidairement à un serre flan de la presse d’emboutissage, et (ii) une pluralité de dispositifs de poussée auto-adaptatif fixés solidairement au support et destinés à être comprimés entre des tiges de poussée de la presse d’emboutissage et ledit support, chaque dispositif de poussée auto-adaptatif comportant une âme rigide logée dans un amortisseur, chaque dispositif de poussée auto-adaptatif s’étendant le long d’un axe dit de poussée sensiblement parallèle à une direction de compression des tiges de poussée vis-à-vis du support.
Dans le contexte de l’invention, le caractère auto-adaptatif des dispositifs de poussée auto-adaptatifs s’entend de leur capacité à compenser des écarts axiaux, pris relativement entre deux dispositif de poussée adjacents. En effet, chaque dispositif de poussée auto-adaptatif est configuré pour pouvoir être mis en compression entre les tiges de poussée et le support, de sorte que, suivant une direction de l’axe de poussée, chaque dispositif de poussée auto-adaptatif se compacte selon d’une manière différente des autres dispositifs de poussée adjacents, dépendant de l’état de surface, de l’effort de poussée réellement exercé par chaque tige de poussée ou de l’inclinaison de celles-ci. Ainsi, de manière particulièrement astucieuse, l’introduction d’une composante élastique dans la chaîne de compression d’un serre-flan de presse d’emboutissage permet d’équilibrer les écarts dimensionnels, de positions, ou d’efforts constatés au niveau des différentes tiges de poussée. Il en résulte une meilleure homogénéité du soutien des serre-flans, et une meilleure isotropie des efforts de compression desdits serre-flans contre la matrice de la presse d’emboutissage, sur toute la surface desdits serre-flans.
Dans le contexte de l’invention, l’âme rigide est qualifiée de rigide puisque, au regard de l’amortisseur situé autour d’elle, elle est indéformable. En d’autres termes, lorsque les dispositifs de poussée auto-adaptatifs sont comprimés contre le support par les tiges de poussée, l’amortisseur entourant l’âme rigide de chaque dispositif de poussée auto-adaptatif se déforme pour permettre justement un rattrapage et un ajustement dimensionnel, selon la direction de l’axe de poussée, entre les tiges de poussée et le support de l’ensemble de poussée conforme au premier aspect de l’invention. Dans cette séquence de déformation de l’amortisseur de chaque dispositif de poussée auto-adaptatif, permettant d’homogénéiser la pression exercée sous les serre-flans, seul l’amortisseur de chaque dispositif de poussée auto-adaptatif se déforme, l’âme rigide n’étant pas comprimée ou dans des proportions nettement inférieures à celles de l’amortisseur. A titre d’exemple non limitatif, durant cette séquence, une déformation de l’âme rigide est, au moins, inférieure au dixième de la déformation de l’amortisseur correspondant.
L’ensemble de poussée conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- les dispositifs de poussée auto-adaptatifs sont de révolution cylindrique relativement à l’axe de poussée, l’amortisseur étant de forme générale cylindrique et logeant en son centre l’âme rigide. Cette configuration avantageuse permet de simplifier le montage des dispositifs de poussée auto-adaptatifs, puisque l’amortisseur est automatiquement centré et maintenu en position par l’âme rigide. En outre, la symétrie axiale imposée par la révolution cylindrique des dispositifs auto-adaptatifs introduit une plus grande stabilité et fiabilité, notamment lors de la séquence de compression ;
- les dispositifs de poussée auto-adaptatifs sont fixés solidairement au support au niveau d’une extrémité de l’âme rigide, dite extrémité d’appui, proximale dudit support. Cette configuration avantageuse permet de prépositionner chaque dispositif de poussée auto-adaptatif à son support, avant de solidariser ensuite le support au serre-flan correspondant. Les dispositifs de poussée auto-adaptatifs sont fixés au support par tout moyen connu, et notamment par l’intermédiaire de vis de fixation qui s’étendent au travers du support et collabore avec l’âme rigide desdits dispositifs de poussée auto-adaptatifs. De manière avantageuse, le moyen de fixation de chaque dispositif de poussée auto-adaptatif autorise un mouvement dudit dispositif de poussée auto-adaptatif relativement à la direction de l’axe de poussée, afin de permettre justement une compression du dispositif de poussée auto-adaptatif ;
- l’âme rigide s’étend selon l’axe de poussée et comporte un talon situé au niveau d’une extrémité de ladite âme rigide, dite extrémité opposée, distale du support, le talon formant un trottoir d’appui pour l’amortisseur. En d’autres termes, selon une section transverse des dispositifs de poussée auto-adaptatifs pris selon un plan comportant l’axe de poussée, chaque dispositif de poussée auto-adaptatif a une forme générale en T ;
- les dispositifs de poussée auto-adaptatifs sont fixés solidairement au support avec un jeu axial non nul, mesuré parallèlement à l’axe de poussée et entre une extrémité desdits dispositifs de poussée auto-adaptatifs proximale du support. La présence de ce jeu axial non nul permet de garantir une mise en compression de tous les dispositifs de poussée auto-adaptatifs lorsque les tiges de poussée compriment l’ensemble de poussée conforme au premier aspect de l’invention contre le support. A titre d’exemple non limitatif, le jeu axial est supérieur ou égal à 5 mm. Le jeu axial est mesuré au niveau de chaque dispositif de poussée auto-adaptatif ;
Selon une autre variante, le cylindre plein ou creux a une section droite hexagonale, la dimension transversale maximale D correspondant au diamètre du cercle circonscrit à ladite section droite hexagonale.
A titre d’exemple, la longueur L de la pièce intermédiaire 1 est supérieure ou égale à 800 mm et le ratio L/D entre sa longueur et la dimension transversale maximale D de la partie centrale 3 est supérieur ou égal à 2,5. Plus particulièrement, le ratio L/D est supérieur ou égal à 5, notamment supérieur ou égal à 15, et par exemple supérieur ou égal à 20 et/ou la longueur L de la pièce intermédiaire 1 est supérieure ou égale à 1 m, notamment supérieure ou égale à 1,5 m, et par exemple supérieure ou égale à 2 m, les longueurs L et ratios L/D listés ci-dessus pouvant être combinés en fonction de la forme finale souhaitée de la pièce intermédiaire 1.
La pièce intermédiaire 1 est réalisée en alliage métallique. Elle est notamment réalisée dans un des matériaux suivants :
- un acier, et plus particulièrement un acier choisi dans la liste suivante :
- un acier à durcissement structural, notamment un acier martensitique à durcissement structural, par exemple un acier 15-5 PH, 17-4 PH, ML340, Maraging 250, Marval 18, Maraging 300, Maraging 350, MLX19 ou MLX20 ;
- un acier martensitique allié, par exemple un acier 300M ;
- un superalliage, et plus particulièrement un superalliage base nickel, par exemple un alliage 718 ;
- un alliage à base de titane, par exemple un alliage Ti-6-Al-4V, Ti-5333 ou Ti 10.2.3.
Les aciers listés ci-dessus sont des aciers à hautes propriétés mécaniques.
La pièce intermédiaire 1 est notamment destinée à la fabrication d’une pièce choisie parmi :
- un essieu, par exemple pour véhicule ferroviaire ou automobile,
- un arbre moteur, par exemple pour un rotor d’hélicoptère ou pour un arbre de pompe, en particulier un arbre de transmission, par exemple pour une éolienne ou pour l’industrie automobile : voiture, camion, tracteur, … ou un arbre de turbine à gaz ou de turboréacteur,
- une pièce de train d’atterrissage, telle qu’une tige de train d’atterrissage ou un essieu des roues du train d’atterrissage,
- une tube prolongateur (« riser tube » en anglais), par exemple pour des pompes destinées à l’extraction du pétrole ou du gaz ;
- une soupape sous-marine, notamment pour moteur de bateaux de grande taille, tels que les paquebots ou les supertankers ; ou
- un tube lance-missile.
Avantageusement, la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par mise en forme par forgeage à chaud et l’étirement à chaud sont réalisés dans un même outil, et en particulier au moyen d’une installation telle que décrite plus bas en regard des Figures 9 à 11.
Selon une variante, l’étirement à chaud est réalisé dans un outil différent de l’outil utilisé pour réaliser la deuxième partie de section accrue 14. En particulier, l’étirement à chaud est réalisé au moyen de tout outillage prévu pour dresser ou redresser des arbres par traction.
De préférence, aucun chauffage intermédiaire n’est réalisé sur le demi-produit 11 avant l’étirement à chaud.
De préférence, la température moyenne du demi-produit 11 baisse d’au plus 200°C entre la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud et l’étirement à chaud.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce finie (non représentée) en alliage métallique, le procédé comprenant :
- la fabrication d’une pièce intermédiaire 1 par mise en œuvre du procédé tel que décrit ci-dessus ; et
- la finition de la pièce intermédiaire 1 pour obtenir la pièce finie.
L’étape de finition comprend en particulier une étape d’usinage.
Selon un mode de réalisation, la géométrie de la pièce intermédiaire 1 est très proche de la géométrie de la pièce finie, et la pièce intermédiaire 1 est usinée uniquement pour supprimer de faibles surépaisseurs, typiquement moins de 10 mm voire quelques millimètres de surépaisseur, et éventuellement pour obtenir des surfaces fonctionnelles.
Selon une variante, l’une des parties de section accrue 5, 5’ de la pièce intermédiaire 1 comprend une bague 7 de section transversale d’aire supérieure à l’aire de la section transversale du reste de la partie de section accrue 5, 5’, et l’étape d’usinage comprend le retrait de ladite bague 7. La bague 7 fait partie de la partie de section accrue 14 correspondante du demi-produit 11 et permet de former une prise au niveau de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 pour la mise en œuvre de l’étirement à chaud dans des modes de réalisation dans lesquels la différence entre l’aire transversale maximale de la partie de section accrue correspondante de la pièce finie et l’aire transversale maximale de la partie centrale de la pièce finie est faible. Un exemple d’une pièce intermédiaire 1 comprenant une telle bague 7 dans sa deuxième partie de section accrue 5’ est représenté sur la .
Selon un mode de réalisation, dans le cas où la pièce intermédiaire 1 comprend un mandrin perdu décrit plus haut, l’étape d’usinage comprend le retrait par usinage du mandrin perdu, résultant en une pièce finale creuse présentant une forme extérieure proche de celle de la pièce intermédiaire 1.
Optionnellement, l’étape de finition comprend également un ou plusieurs traitements thermiques, en particulier pour atteindre les propriétés mécaniques d’emploi requises.
La pièce finie obtenue à l’issue de ce procédé est notamment choisie parmi :
Le procédé selon l’invention comprend les étapes selon lesquelles :
- on fabrique par forgeage à chaud une ébauche 6 allongée comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation;
- on met en forme l’ébauche 6 pour obtenir un demi-produit 11 comprenant une partie centrale 12 et une première partie de section accrue 13 et une deuxième partie de section accrue 14, s’étendant de part et d’autre de la partie centrale 12 ; et
- on étire à chaud le demi-produit 11 pour obtenir la pièce intermédiaire 1.
Ces étapes de procédé sont décrites plus en détail dans la suite de la description.
L’étape de forgeage à chaud pour obtenir l’ébauche 6 est en particulier mise en œuvre sur un lopin.
Le lopin est typiquement obtenu à partir d’un lingot forgé ou d’un lingot forgé puis laminé, en fonction du diamètre final du lopin. Préalablement au forgeage à chaud, le lopin est réchauffé dans un four de traitement à une température et pendant une durée adaptées pour permettre une déformation à chaud de la matière du lopin lors de la mise en forme. La température et la durée du réchauffage sont choisies par l’homme du métier en fonction de la composition de l’alliage. Le temps de traitement est choisi de sorte à obtenir la même température entre la peau et le cœur du lopin.
Le lopin est ensuite transféré dans un outillage de forgeage à chaud. L’outillage de forgeage à chaud est classique, et n’est pas décrit en détail dans la suite.
Le lopin est ensuite soumis à un forgeage à chaud dans l’outillage de forgeage à chaud. Le forgeage à chaud est par exemple réalisé par filage à chaud, forgeage libre, forgeage radial, matriçage ou par laminage.
A l’issue de cette étape, on obtient une ébauche 6 allongée d’axe longitudinal Z comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation d’axe longitudinal Z. La section transversale dudit tronçon est par exemple circulaire ou polygonale, par exemple de forme carrée ou hexagonale.
L’ébauche 6 est en particulier une ébauche cylindrique de révolution.
L’ébauche 6 est creuse ou pleine.
Un exemple d’ébauche 6 est représenté de manière schématique sur la . Dans cet exemple, l’ébauche 6 consiste en un tronçon de section transversale constante.
On met ensuite en forme l’ébauche 6 pour obtenir un demi-produit 11 tel que représenté de manière schématique sur la .
Le demi-produit 11 est allongé d’axe longitudinal Z. Il comprend une partie centrale 12 et les première et deuxième parties de section accrue 13, 14, s’étendant de part et d’autre de la partie centrale 12 selon la direction de l’axe longitudinal Z. La partie centrale 12 du demi-produit 11 comprend au moins un tronçon de section transversale à faible variation. La partie centrale 12 est d’axe longitudinal Z.
Chacune des première et deuxième parties de section accrue 13, 14 comprend une section transversale d’aire minimale, dont l’aire est supérieure à l’aire de la plus grande section transversale d’au moins un tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 12, et en particulier du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 12.
L’étape de mise en forme de l’ébauche 6 comprend la réalisation de la première partie de section accrue 13 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse suivie de la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse.
Par repoussage, on entend une mise en forme d’une ébauche 6, au moins creuse en une extrémité, par simple déplacement radial de la matière perpendiculairement à l’axe longitudinal Z de l’ébauche 6 allongée.
Selon un mode de réalisation particulier, les première et deuxième parties de section accrue 13, 14 sont chacune forgées à chaud par un des procédés suivants : refoulement, et notamment refoulement sur aiguille, repoussage, matriçage ou filage inverse. Ces modes de forgeage à chaud sont représentés schématiquement dans les Figures 15 à 20 et décrits plus bas dans le cas de la deuxième partie de section accrue 14.
La première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 peuvent être réalisés par le même type de forgeage à chaud, choisi parmi le refoulement, et notamment le refoulement sur aiguille, le repoussage, le matriçage ou le filage inverse. En particulier, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées par refoulement ou par matriçage.
En variante, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées par des types de forgeage à chaud différents l’un de l’autre, choisis parmi toute combinaison des types de forgeage à chaud mentionnés plus haut. En particulier, la première partie de section accrue 13 est réalisée par refoulement et la deuxième partie de section accrue 14 est réalisée par matriçage ou la première partie de section accrue 13 est réalisée par matriçage et la deuxième partie de section accrue 14 est réalisée par refoulement.
Selon un mode de réalisation, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées successivement, et par exemple dans des outils différents.
Dans ce cas, on transfère dans un premier temps l’ébauche 6 dans un premier outil de forgeage à chaud, dans lequel elle subit un forgeage à chaud, notamment un matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse, pour obtenir une pièce mi-ouvrée 16.
Une pièce mi-ouvrée 16 selon un exemple est représentée de manière schématique sur la . Elle comprend une tige 15 comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation et la première partie de section accrue 13. Chaque tronçon de section transversale à faible variation est identique à un tronçon de section transversale à faible variation correspondant de l’ébauche 6.
On transfère ensuite la pièce mi-ouvrée 16 ainsi obtenue dans un outil de mise en forme, dans lequel on réalise la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse, pour obtenir le demi-produit 11. La mise en forme par forgeage à chaud pour obtenir la deuxième partie de section accrue 14 est en particulier réalisée au moyen d’une installation qui sera décrite plus en détail par la suite en référence aux Figures 9 à 11.
La deuxième partie de section accrue 14 est de préférence réalisée par refoulement ou par matriçage. Dans le cas d’un refoulement, le ratio de refoulement lors de l’étape de réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 est notamment compris entre 1,20 et 1,25. Le ratio de refoulement correspond classiquement au rapport entre le diamètre avant refoulement et le diamètre après refoulement.
Selon une variante, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 sont réalisées simultanément, en particulier dans un même outil. Dans ce cas, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont notamment produites par un forgeage à chaud du type matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse. La mise en forme par forgeage à chaud pour obtenir les première et deuxième parties de section accrue 13, 14 est en particulier réalisée au moyen d’une installation qui sera décrite plus en détail par la suite en référence aux Figures 12 à 14.
La mise en forme par forgeage à chaud pour former la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 est suivie d’un étirement à chaud du demi-produit 11 pour redresser le demi-produit 11 et obtenir la pièce intermédiaire 1.
Au cours de l’étape d’étirement à chaud, le demi-produit 11 est étiré de façon à déformer plastiquement l’alliage métallique, ce qui permet d’appliquer une déformation permanente au demi-produit 11 en vue d’améliorer sa rectitude.