INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La composition conforme à l’invention peut avantageusement être mise en œuvre de la façon suivante pour la réalisation d’un article tridimensionnel sélectivement métallisé : – application de la composition sur la surface du substrat, lequel est donc avantageusement plat et en matériau thermoformable (par exemple un polymère thermoplastique), par exemple par sérigraphie ou impression directe ; – durcissement de la matrice polymère, formant ainsi le revêtement de masquage, lequel constitue alors un film adhérant à la surface du substrat. Le substrat présente alors une zone masquée, c’est-à-dire une zone recouverte par le revêtement de masquage, ainsi qu’une zone non masquée, c’est-à-dire une zone non recouverte par le revêtement de masquage ; – thermoformage du substrat pour conférer à ce dernier une forme générale tridimensionnelle ; – métallisation du substrat pour former un dépôt métallique sur ce dernier, en particulier dans la zone non masquée ; – éventuellement, élimination dudit revêtement de masquage, lequel est donc préférentiellement temporaire, par exemple à l’aide d’une solution alcaline. L’élimination du revêtement de masquage peut être postérieure ou concomitante à la métallisation du substrat.
Par diacide ou triacide d’acides gras, on entend tout acide gras fonctionnalisé par une nouvelle fonction acide carboxylique sur au moins une des insaturations de sa chaîne hydrocarbonée, ladite fonction ayant réagi avec une autre fonction acide carboxylique d’un autre acide gras ou, respectivement, diacide gras.
Les acides gras peuvent être fonctionnalisés chimiquement et ainsi porter au moins une fonction chimique choisie parmi les fonctions alcool, ester, époxy, péroxyde, acide carboxylique et aldéhyde, avantageusement une fonction acide carboxylique. Les acides gras comprennent avantageusement au moins une double liaison carbone-carbone conjuguée, et/ou ayant subi le greffage de molécules d’anhydride maléïque sur une double liaison carbone-carbone conjuguées (conduisant à la formation de fonctions diacides carboxyliques sur la chaîne hydrocarbonée). Cette fonctionnalisation permet l’obtention de diacides ou de triacides reliant les acides gras par des ponts oxygène formés sur leurs chaînes hydrocarbonées.
De préférence, l’acide gras est choisi dans le groupe constitué de l’acide oléique, de l’acide linoléique, de l’acide linolénique, et leurs mélanges.
La masse moléculaire des diacide ou triacide d’acides gras sera comprise préférentiellement entre 600 et 800 g/mol.
On peut citer de manière non limitative: - les acides gras oléïques, tel le RADIACID® 208 disponible auprès de la société OLEON; - les acides gras de tournesol, de coprah (RADIACID® 600), de colza D (RADIACID® 166), de soja (RADIACID® 110 et RADIACID® 121), de palme, de palmiste ou dérivés d'huile de pin (tall oil en langue anglaise), d’huile de ricin; - les acides gras de suif, comme les RADIACID® 401 et RADIACID® 403; - les acides gras de suif hydrogéné comme les RADIACID® 408 et RADIACID® 409.
Ces acides gras peuvent aussi être sous la forme de dimères ou trimères, tels que le RADIACID® 0951.
L’hydroxyacide est avantageusement un hydroxyacide de formule (I) [CHEM I] HO-C(O)-Ra-CRb(OH)-Rc où Ra est une chaîne hydrocarbonée, aliphatique, en C 8 -C 20 , saturée ou insaturée, éventuellement ramifiée, comprenant éventuellement un ou des atomes d’oxygène, comprenant une chaine principale linéaire d’au moins 8 atomes de carbone ; Rb, Rc représentent chacun, indépendamment l’un de l’autre, H ou une chaîne hydrocarbonée, aliphatique, en C 1 -C 10 .
Avantageusement, Ra répond à l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, avantageusement à l’ensemble des caractéristiques suivantes : - Ra est une chaîne hydrocarbonée linéaire ; - Ra est une chaîne hydrocarbonée qui peut être saturée ou insaturée. L’insaturation, lorsqu’elle est présente, est avantageusement une double liaison C=C ou une triple liaison C≡C, plus avantageusement une double liaison C=C. Dans un mode de réalisation, Ra est une chaîne hydrocarbonée qui comprend 0 à 3 doubles liaisons C=C, avantageusement 0 à 2 doubles liaisons C=C, plus avantageusement 0 ou 1 double liaison C=C ; - Ra est une chaîne hydrocarbonée en C 8 -C 15 , plus avantageusement en C 10 -C 15 .
En outre, Ra peut comprendre un ou plusieurs atomes d’oxygène soit interrompant la chaîne (fonctions éther) soit pendant sous la forme de fonctions hydroxyle ou éther en C 1 -C 6 .
Avantageusement, Rb représente H ou une chaîne hydrocarbonée, aliphatique, linéaire, saturée, plus avantageusement en C 1 -C 4 . Plus avantageusement, Rb représente H.
Avantageusement, Rc représente une chaîne hydrocarbonée, aliphatique, linéaire, saturée ou insaturée. L’insaturation, lorsqu’elle est présente, est avantageusement une double liaison C=C ou une triple liaison C≡C, plus avantageusement une double liaison C=C. Dans un mode de réalisation, Rc est une chaîne hydrocarbonée qui comprend 0 ou 1 double liaison C=C. Avantageusement, Rc est une chaîne en C 4 -C 8 . Rc peut comprendre un ou plusieurs atomes d’oxygène soit interrompant la chaîne (fonctions éther) soit pendant sous la forme de fonctions hydroxyle ou éther en C 1 -C 6 .
On peut homopolymériser un hydroxyacide de formule (I) ou copolymériser plusieurs hydroxyacides de formule (I). En outre, la réaction de polymérisation peut être conduite en présence d’acides gras non hydroxylés, en particulier des acides gras saturés ou insaturés oléfiniques comprenant de 8 à 30 atomes de carbone, éventuellement substitués par un radical alkyle en C 1 -C 4 . On peut par exemple citer l’acide oléique, l’acide palmitique, l’acide stéarique, l’acide linoléique, l’acide 2-ethylhexanoique, … On peut également copolymériser au moins un hydroxyacide de formule (I), éventuellement en présence d’acides gras non hydroxylés, avec un diacide carboxylique.
L’hydroxyacide est avantageusement choisi parmi l’acide ricinoléique, l’acide 12-hydroxystéarique et leurs combinaisons.
Le dope d’acide gras peut être ajouté au liant en mélange avec les polymères ajoutés au liant ou en ligne.
La teneur en dope d’acide gras varie avantageusement de 0,5% à 2,5 % en poids, par rapport au poids du liant, plus avantageusement de 0,5 à 1,5% en poids.
La teneur en liant anhydre résiduel conventionnelle, telle que décrite dans la norme NF P 98-139 :2016-12, est avantageusement de 3,5 % à 6 %, par rapport au poids de l’enrobé après séchage. Le liant comprend le liant introduit en tant que tel (liant d'apport) et le liant récupéré des agrégats d'enrobés faisant partie le cas échéant de la fraction minérale solide.
La permet de voir la répartition statistique du nombre de micro-poutres N MP en fonction de leur longueur L MP pour le micro-treillis représenté sur la . On constate que la quasi-totalité des micro-poutres présente une longueur unité ( = le diamètre des billes choisies initialement). Des micro-poutres de longueur plus grande existent, jusqu’à des longueurs d’environ 1,5, mais dans des proportions très faibles. La longueur des micro-poutres est donc homogène dans tout le micro-treillis de la . Plus précisément, les résultats représentés sur la sont caractérisés par une distribution statistique de la longueur des micro-poutres présentant un rapport écart-type sur moyenne valant 0,136.
Incidemment, on note que la sélection de ce sous-domaine a aussi un effet sur la connectivité des nœuds.
La est un histogramme représentant le nombre de nœuds N DS associé à une connectivité Z donnée de ce nœud, pour différentes valeurs de cette connectivité et pour le micro-treillis représenté sur la . Sur cette figure, les nœuds présents sur les bords du micro-treillis présentent une connectivité significativement plus faible que les autres et n’ont pas été pris en compte. Comme on peut le constater sur cette , tous les nœuds ainsi conservés présentent une connectivité élevée. En effet, la très large majorité des nœuds présente une connectivité Z au moins égale à 12, avec une connectivité le plus souvent de Z = 13 ou Z = 14. La valeur moyenne de la connectivité est donc bien toujours supérieure ou égale à 12. On voit aussi que la connectivité n’est pas non plus trop élevée, ce qui est une bonne chose puisqu’une connectivité trop élevée, i.e. au-delà de Z = 12, n’a pas de réel intérêt sur le plan du comportement mécanique du micro-treillis.
La conception de l’architecture amorphe du type micro-treillis est à ce stade terminée.
Il suffit alors de mettre en œuvre une étape 200 de fabrication de l’architecture obtenue à l’étape 104.
En fonction de la méthode de fabrication employée, il peut s’avérer nécessaire de mettre en œuvre une étape additionnelle au cours de l’étape 100 de conception consistant à réaliser 105 un maillage représentatif du micro-treillis obtenu à l’étape 104. Ce maillage est typiquement réalisé avec un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). C’est par exemple le cas si l’étape 200 de fabrication s’effectue par fabrication additive. L’étape 105 peut par ailleurs être mise à profit pour définir une forme et des dimensions transversales associées pour chaque micro-poutre, par exemple une forme de cylindre avec la définition de son diamètre.
Une architecture amorphe de type micro-treillis obtenue conformément au procédé selon l’invention a été fabriquée en mettant en œuvre les étapes 101 à 104 telles que décrites précédemment à l’appui de l’exemple de réalisation présenté précédemment, à la différence près que la forme finale de l’architecture est ici choisie parallélépipédique et non cubique. Ce choix a été effectué lors de la définition du sous-domaine du micro-treillis à l’étape 104. Il a par ailleurs fallu choisir un diamètre de billes, avec une valeur non arbitraire pour la fabrication pour déterminer la longueur des micro-poutres.
Dans le cas d’espèce, l’étape 105 a par ailleurs été mise en œuvre. Cette étape a été mise à profit pour choisir la forme de la section des micro-poutres et les dimensions transversales associées avant de passer à la fabrication.
L’architecture tridimensionnelle amorphe de type micro-treillis obtenue à l’issue de cette étape est représentée sur la .
Il s’agit d’une architecture parallélépipédique de dimensions 100 x 100 x 50mm 3 , composé de 17938 micro-poutres de diamètres (sensiblement) identiques, et valant 500µm. Ce type d’échantillon (parallélépipédique) est particulièrement adapté pour mener des tests de compression. Pour cela, l’étape 105 s’est appuyée sur la bibliothèque Python Free CAD (CAO) dans laquelle on a généré des micro-poutres cylindriques. Le diamètre de chaque micro-poutre a été choisi à 1mm. Le logiciel utilisé pour visualiser cette représentation est FreeCAD. Comme on peut le constater sur la , des plaques supérieures et inférieures ont été ajoutées au micro-treillis dans FreeCAD aux fins de la fabrication et de la réalisation de tests de compression sur l’architecture.
La fabrication a ensuite été effectuée par fabrication additive. L’imprimante 3D employée à cet effet est une imprimant FormLabs Form3. La résine (matériau employé pour former le micro-treillis) utilisée est la résine Clear V4.
La montre l’architecture finalement obtenue.
Le comportement mécanique de l’architecture de la a pu être simulé numériquement, par homogénéisation numérique. Ce comportement est représenté sur la .
La figure de gauche représente l’évolution du rapport du module d’Young E du micro-treillis sur le module d’Young E S du matériau plein en fonction du rapport de la densité ρ du micro-treillis sur la densité ρ S du matériau plein. Les axes des abscisses et des ordonnées sont logarithmiques. La droite ainsi représentée présente une pente de 1/6. Cette valeur correspond à la valeur maximale théoriquement prédite pour un matériau poreux isotrope. On pourra retrouver cette valeur théorique prédite dans l’article de G. Gurner et M. Durand : Stiffest elastic networks, Proceedings of the Royal Society A , 470, 20130611. La rigidité est donc maximale.
La figure de droite représente le coefficient de Poisson ν en fonction du rapport de la densité ρ du micro-treillis sur la densité ρ S du matériau plein. Le coefficient de Poisson est relativement constant et vaut approximativement 0,25. C’est la valeur attendue dans un matériau poreux isotrope de rigidité maximale. On pourra se référer ici à l’article de G. Gurner et M. Durand : Stiffest elastic networks, Proceedings of the Royal Society A , 470, 20130611.
Les calculs réalisés apportent donc la preuve qu’on obtient une architecture avec des propriétés mécaniques optimales, en l’occurrence sur le plan de la rigidité.
Les structures fibreuses 7 peuvent être sous la forme de mèches fibreuses ou de strates de tissu. On entend par « mèche » un ensemble de de fibres ou de filaments sensiblement parallèles entre eux et réunis en une bande non tissée.
Les structures fibreuses 7 peuvent être tissées ou non. Les structures fibreuses 7 peuvent être sèches, c’est-à-dire non imprégnées par une résine, pré-imprégnées ou chargées en particules.
Les structures fibreuses 7 peuvent comprendre des fibres continues, longues ou courtes. Les fibres des structures fibreuses 7 peuvent être des fibres céramiques ou en carbone. Les fibres céramiques peuvent être des fibres en matériau non-oxyde, comme le carbure de silicium (SiC), ou en matériau oxyde, comme l’alumine.
Les structures fibreuses 7 peuvent être imprégnées par un matériau thermoplastique ou thermodurcissable, qui peut comporter des charges solides. Les structures fibreuses 7 peuvent également être imprégnées par un matériau thermoplastique ou thermodurcissable ne comprenant pas de charges solides. Les structures fibreuses 7 peuvent être imprégnées uniquement par une phase organique constituée d’un matériau thermoplastique.
Les matériaux thermoplastiques pouvant imprégner les structures fibreuses 7 peuvent être choisi parmi : les polyaryléthercétones (PAEK) tels que le polyétheréthercétone (PEEK) et le polyéthercétonecétone (PEKK), les polyétherimides (PEI), le polysulfure de phénylène (PPS) et le polysulfone (PSU).
L’imprégnation préalable des structures fibreuses 7 peut être réalisée par toute technique conventionnelle, par exemple par trempage, par application au rouleau ou encore par pulvérisation.
Les structures fibreuses 7 sèches ou pré-imprégnées sont destinées à être drapées sur la surface de drapage S par tête d’application. La surface de drapage S peut être lisse et continue, par exemple en présentant une forme générale de plan, de cylindre, de cône ou de demi-sphère. Toutefois, la présente invention est particulièrement intéressante dans le cas d’une surface de drapage S discontinue ou accidentée, par exemple pour une surface de drapage S comme illustrée sur les figures 4 et 5, ou par exemple pour le drapage de la face supérieure d’un corps multicellulaire de panneau d’atténuation acoustique, afin de former une peau acoustique d’ouverture ou de fermeture.
La tête d’application de l’installation comprend au moins un élément d’application de la pression se présentant sous la forme d’un rouleau de dépôt 1, attaché au reste de la tête d’application par des éléments d’accrochage 2. Ce ou ces rouleaux de dépôt 1 appliquent chacun une pression de compactage P dirigée vers la surface de drapage S afin de réaliser le dépôt des structures fibreuses 7 sur ladite surface de drapage S.
Lors de l’opération de drapage, la tête d’application est mobile selon une direction de drapage D afin d’appliquer les structures fibreuses 7 sur une première zone déterminée de la surface de drapage S. Une fois l’application réalisée sur la première zone, l’élément de découpe 5 de la tête d’application coupe les structures fibreuses 7 de sorte à former une première bande 7a de structures fibreuses 7 sur la première zone de la surface de drapage S.
La formation de la préforme est ensuite poursuivie par avancée des structures fibreuses 7 dans la tête d’application jusqu’au rouleau par actionnement du ou des éléments de convoyage 3. La tête d’application peut être déplacée afin de réaliser le dépôt des structures fibreuses 7 sur une deuxième zone de la surface S, distincte de la première zone, afin de former une deuxième bande 7b de structures fibreuses 7 selon la direction de drapage D.
La réalisation de la préforme est ensuite poursuivie par dépôt d’une ou plusieurs autres bandes de structures fibreuses de la même manière que décrite plus haut.
Lors du drapage, la couche de matériau déformable 20 et la peau extérieure déformable 30 se déforment afin de s’adapter à la géométrie de la surface de drapage S. Le capteur 100 mesure alors les distances radiales ou les variations de distances radiales entre la peau extérieure déformable 30 et le noyau indéformable 10. Ces mesures sont ensuite traitées par un dispositif de contrôle de l’effort appliqué sur la surface S, apte à piloter la pression de compactage P appliquée par le ou les rouleaux de dépôt 1 sur la surface S, de sorte à appliquer une pression de compactage P optimale et adaptée à chaque instant à la géométrie de la surface de drapage S présente sous le ou les rouleaux de dépôt 1. L’application d’une pression de compactage P adaptée aux irrégularités de la surface S permet d’obtenir une pièce finale présentant une bonne qualité matière et des propriétés mécaniques satisfaisantes. De préférence, les éléments d’accrochage 2 situés de part et d’autre du rouleau de dépôt 1 sont contrôlés par un vérin, de sorte à piloter l’axe de rotation A du rouleau en translation de sorte à appliquer la pression de compactage P souhaitée.
Lorsqu’une pluralité de capteurs est disposée dans la longueur du rouleau de dépôt 1 le long de son axe de rotation A, ou lorsque le capteur comprend une pluralité de sections disposées dans la longueur du rouleau de dépôt 1, il est également possible d’adapter la pression de compactage P appliquée sur la surface de drapage S à partir des mesures de la distance ou de la variation de distance entre la peau extérieure 30 et le noyau 10 déterminées en différents points de la longueur du rouleau de dépôt 1 par les capteurs ou les secteurs du capteur. De préférence, les capteurs ou les secteurs du capteur sont espacés de manière régulière le long de l’axe de rotation du rouleau, de sorte à définir des secteurs de taille égale dans la longueur du rouleau, comme illustré sur les figures 2, 3 et 5.
La représente un schéma d’exemple de pilotage en boucle fermée de la pression de compactage P appliquée par le rouleau de dépôt 1 sur la surface de drapage S. En connaissant d’une part la position mesurée A m de l’axe de rotation A du rouleau 1 et d’autre part les distances locales ou les variations locales de distance mesurées X 1m , X 2m , … X im entre la peau extérieure 30 et le noyau 10 pour chaque capteur ou secteur de capteur, il est possible d’ajuster en temps réel la pression de compactage P appliquée par le rouleau 1 selon les aspérités ou irrégularités de la surface de drapage S.
A l’aide d’un dispositif de traitement de mesure 501, on traite la position mesurée A m de l’axe de rotation A du rouleau 1 pour obtenir l’effort global P A appliqué par le rouleau 1. A l’aide d’un dispositif de traitement de mesure 502, on traite les distances locales ou les variations locales de distance mesurées X 1m , X 2m , … X im entre la peau extérieure 30 et le noyau 10 pour obtenir les efforts locaux P X1 , P X2 , … P Xi appliqués par le rouleau 1.
L’effort global P A et les efforts locaux P X1 , P X2 , … P Xi appliqués par le rouleau 1 sont ensuite comparées avec la valeur souhaitée P 0 de pression de compactage à l’aide d’un comparateur 503, qui transmet une valeur corrigée P c de pression de compactage au contrôleur du déplacement du rouleau 505. De préférence, le contrôleur du déplacement du rouleau 505 comprend un vérin.
Dans les modes de réalisation préférés de la présente invention (Figures 1 à 4), les moyens d’obturation temporaire 7 comprennent un ensemble disque de rupture 70 comprenant une membrane tarée 71.
Le disque de rupture 70 comporte une bague de support 72 fixée à l’extrémité avant 6a de la chambre de pressurisation 6 et portant la membrane tarée 71.
La bague de support 72 a un premier côté, un second côté, un bord périphérique externe et un bord périphérique interne annulaire, ce dernier délimitant une ouverture centrale 72a dont le diamètre, autrement dit le diamètre interne de la bague de support 72, est égal au diamètre de l’ouverture de passage 63. Le diamètre externe de la bague de support 72 est égal au diamètre externe de la partie tubulaire 60, le cas échéant au diamètre externe de la cloche 60’. Le premier côté de la bague de support 72 est appliqué contre le rebord interne 62 et le second côté de la bague de support 72 est donc orienté vers l’extrémité avant 3a du tube de lancement 3. En d’autres termes, la bague de support 72 est interposée entre l’extrémité avant 6a de la chambre de pressurisation 6 et la chambre de lancement 35.
La membrane tarée 71 s’étend en travers de l’ouverture centrale 72a de la bague de support 72. Ainsi, dans la configuration fermée, la membrane tarée 71 obture la totalité de l’ouverture de passage 63.
Concernant le mode de rupture de la membrane 71, différentes variantes peuvent convenir, à condition que la rupture de la membrane 71 dégage la totalité de la section de l’ouverture de passage 63. Par exemple, la membrane 71 pourrait se rompre au niveau de sa périphérie, à savoir sa zone de jonction avec la bague de support 72, ou en son centre.
L’ensemble disque de rupture 70 est fixé à la chambre de pressurisation 6 par une bague de fixation 73. La bague de fixation 73 est une pièce similaire à la bague de support 72 et se présente sous la forme d’une section annulaire plate de mêmes dimensions que la bague de support 72. Un premier côté de la bague de fixation 73 est appliqué contre le second côté de la bague de support 72. Des trous, aptes à recevoir des organes de fixation 74, sont ménagés dans la bague de fixation 73, de façon à venir en regard de trous correspondants prévus dans la bague de support 72 et dans le rebord interne 62. Ainsi, l’ensemble disque de rupture 70 est fixé à l’extrémité ouverte 6a de la chambre de pressurisation 6 par des organes de fixation 74 traversant la bague de fixation 73, la membrane 71, la bague de support 72 et le rebord interne 62, et dont les têtes se trouvent côté chambre de lancement 35. A l’état monté de l’ensemble disque de rupture 70, celui-ci se trouve donc interposé entre le rebord interne 62 et la bague de fixation 73. Un tel montage est aisé et permet de démonter aisément et rapidement l’ensemble disque de rupture 70 et la membrane 71, après rupture, afin de le remplacer par un autre disque de rupture portant une membrane non rompue, ou de remplacer uniquement la membrane.
Si l’on se réfère à nouveau aux Figures 1, 2, 5 et 6, on peut voir que le dispositif 1 comprend en outre un sabot de lancement 8 destiné à recevoir le drone 2.
Le sabot de lancement 8 est dimensionné et configuré pour être reçu dans la chambre de lancement 35 afin de permettre le guidage du drone 2 dans le tube de lancement 3 lors de la phase de lancement, et pour entourer un drone 2 afin de permettre de protéger le drone 2 lors du lancement. Il convient de souligner qu’un sabot 8 différent est défini suivant le profil du drone 2 et de sa charge utile 23.
Dans le mode de réalisation particulier représenté, le sabot 8 est formé de plusieurs segments 80 séparables, en particulier de quatre segments 80. Ces segments 80 délimitent entre eux un espace 81 de réception de drone ayant une ouverture destinée à être située en regard de l’extrémité avant 3a du tube de lancement 3. Ces segments 80 délimitent également entre eux un espace 82 de réception pour la chambre de pressurisation 6, ayant une ouverture destinée à permettre le passage de la chambre de pressurisation 6 lorsque le sabot 8 est introduit dans la chambre de lancement 35.
Les segments 80 peuvent être identiques.