INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Grâce à l'intégration des IDTs dans la couche piézoélectrique, un mode élastique de cisaillement majoritairement confiné dans chacune des électrodes (appelé "mode d’électrode") peut être excité. L’impédance acoustique de ces électrodes est inférieure à celle de la couche piézoélectrique.
Cette onde est polarisée parallèlement au substrat et perpendiculairement aux parois latérales des électrodes et produit un déplacement de cisaillement dans la direction orthogonale à la direction de propagation, avec des avantages sensibles par rapport aux ondes de surfaces employées conventionnellement, particulièrement en matière de fréquence atteignable pour un mode élastique propagatif pour une géométrie et des dimensions données d’un transducteur SAW, comme détaillé dans le document de brevet WO21053401.
Un problème à résoudre est qu’il n’existe pas de standard ou de table de caractéristiques de matériaux auxquels se référer pour déterminer les matériaux adaptés à la fabrication d’un tel transducteur.
Le choix d’un substrat est particulièrement critique, puisqu’il conditionne la possibilité même d’employer le transducteur selon le mode d’électrode et, au-delà, les performances du dispositif.
Dans ce contexte, les inventeurs de la présente invention ont testé de nombreux matériaux en tant que candidats pour servir de substrat, et recherché quelles caractéristiques pouvaient servir de critères de sélection.
Ainsi, les inventeurs ont pu déterminer des caractéristiques s’avérant prédictives de l’adéquation d’un matériau de substrat à un dispositif SAW destiné à mettre en œuvre un mode d’électrode.
Deux caractéristiques ont été isolées, permettant de sélectionner un substrat de manière telle qu’un dispositif SAW comprenant le substrat sélectionné sera effectivement capable de mettre convenablement en œuvre un mode d’électrode.
On entend par « convenablement » le fait que le mode d’électrode se propage de façon prépondérante par rapport au mode de cisaillement fondamental de la couche piézoélectrique, c’est-à-dire que le rapport entre le coefficient d’atténuation du mode fondamental de la couche piézoélectrique sur le coefficient d’atténuation du mode d’électrode est préférablement supérieur à 10, plus préférablement supérieur à 50, encore plus préférablement supérieur à 100.
Comme illustré par les figures 1 et 2, les dispositifs SAW 100 considérés en exemple consistent en un transducteur SAW constitué d’une couche piézoélectrique 120 d’épaisseur h, d’une première et d’une deuxième électrodes 150A et 150B interdigitées, encastrées dans la couche piézoélectrique 120 et de hauteur correspondant ici à l’épaisseur de la couche piézoélectrique, et d’un substrat 130 supportant la couche piézoélectrique et les électrodes.
Bien que les électrodes soient de préférence de la même épaisseur que la couche piézoélectrique et ne dépassent pas en hauteur celle-ci, d’autres géométries sont acceptables, tant que le mode d’électrode peut exciter la couche piézoélectrique : il suffit que les électrodes soient partiellement traversantes vis-à-vis de la couche piézoélectrique et pourraient également dépasser en hauteur la couche piézoélectrique.
Le présent mode de réalisation présente la situation d’un contact direct entre le substrat 130 et chacune de la couche piézoélectrique 120 et des électrodes 150A et 150B, il est cependant tout-à-fait possible d’avoir une couche intermédiaire recouvrant le substrat et interposée entre celui-ci et chacune de la couche piézoélectrique 120 et des électrodes 150A et 150B.
Cette couche intermédiaire peut être une couche de collage utilisée pour fixer la couche piézoélectrique au substrat, telle qu’une couche de dioxyde de silicium ayant de 10 nm à 400 nm d’épaisseur, préférablement entre 20 nm et 150 nm par exemple 30 nm d’épaisseur sans que cela soit restrictif.
Il est à noter que l’ensemble des calculs et conclusions mentionnés dans cette description s’applique également aux situations où cette couche intermédiaire est présente et pour les différentes géométries d’électrodes mentionnées plus haut, les inventeurs ayant obtenu des conclusions identiques pour les différents cas de figure.
La paire d’électrodes comprend une première électrode 150A et une deuxième électrode 150B chacune avec une face inférieure en contact direct ou non avec une face supérieure 130 up du substrat et des faces latérales 150 lat en contact direct ou non avec la couche piézoélectrique 120.
Le procédé comporte ensuite une étape de réalisation de la seconde partie 10B par fabrication additive, par dépôt de couches de matière telles que définies par les lignes de jonction.
Les couches sont déposées les unes sur les autres, avec l’outil 16 de dépôt de matière qui suit les lignes de jonction 24.
Ces dépôts de matière en suivant les lignes de jonction 24 sont effectués en jouant sur les cinq paramètres du dispositif de dépôt 12, tels que définis précédemment. En particulier, le plateau 14 est incliné lorsque cela est nécessaire pour suivre les lignes de jonction 24.
La réalisation de la troisième partie 10C va maintenant être décrite. Cette troisième partie 10C a la particularité d’avoir un rayon interne très inférieur au rayon externe.
La réalisation de la troisième partie 10C comporte une troisième étape de préparation d’une troisième stratégie de dépôt appliquée sur la troisième partie de la pièce finale à fabriquer, au moyen du logiciel informatique 18 de Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur.
Un modèle 26 de la troisième partie, représenté sur la , est partagé en blocs 28 délimités par des plans espacés d’un angle constant (par exemple environ 15°). Il est à noter que, comme les rayons internes et externes sont très différents, de nombreuses couches ouvertes (dites partielles) sont créées, la troisième partie 10C nécessitant plus de matière au niveau du rayon externe qu’au niveau du rayon interne.
Les blocs 28 sont tranchés par des plans parallèles au plan de coupe de base. Les couches générées sont en grande majorité partielles du fait de la différence de rayon importante entre l’intrados et l’extrados. Toutes les couches d’un bloc sont déposées avec un angle d’inclinaison du plateau qui varie peu, le plateau réorientant la pièce de 15° supplémentaires pour le dépôt du bloc suivant.
La quatrième partie 10D présentant une forme simple, elle peut être réalisée par une stratégie de dépôt classique, ou en variante par la même stratégie que la seconde partie 10B dans le cas d’une forme plus complexe.
La réalisation de la quatrième partie 10D comporte une étape de de préparation d’une quatrième stratégie de dépôt appliquée sur la quatrième partie, au moyen du logiciel informatique 18 de Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur.
La quatrième partie 10D est ensuite réalisée par fabrication additive à partir de la quatrième stratégie de dépôt. Cette étape est réalisée de manière classique, par dépôt de matière sous forme de couches planes, la forme cylindrique étant simple à réaliser.
Dans un mode de réalisation préféré, les couches sont déposées en faisant suivre à l’outil de dépôt des trajectoires définies autour de lignes circulaires ou elliptiques 30, comme cela est représenté sur les figures 7 et 8, plutôt que des trajectoires en allez/retour linéaires (trajectoire en balayage bidirectionnel). En effet, des trajectoires en allez/retour linéaires impliquent des décélérations puis accélération de l’outil lors des changements de direction, ce qui peut nuire à l’homogénéité du dépôt.
En revanche, des trajectoires suivant des lignes elliptiques 30, notamment circulaires, sont particulièrement adaptées à la réalisation d’une pièce de forme générale de révolution, une telle trajectoire étant continue, sans phénomène d’accélération ou décélération, ce qui permet un dépôt de matière plus homogène et présentant donc un meilleur aspect de surface.
On notera que l’outil 16 dépose un cordon 32 de matière en effectuant un balayage oscillant autour de la ligne circulaire ou elliptique 30, comme cela est représenté sur la . Les oscillations présentent une amplitude suffisante pour que tous les points entre les lignes circulaires ou elliptiques 30 puissent être atteints au moins lors d’un passage de l’outil 16.
De préférence, chaque couche est déposée dans un sens de rotation (c’est-à-dire horaire ou antihoraire) opposé de celui de la couche précédente.
Les cordons 12 d’une même couche débutent à des points de démarrage 34 qui sont alignés. Par ailleurs, les points de démarrage 34 de deux couches successives sont décalés angulairement d’une couche à l’autre, par exemple de 90°.
Par ailleurs, une fois les composantes de la commande C_PREP transmis auxdits sous-modèles SS_MODEL_CAB, SS_MODEL_HVAC, des données supplémentaires peuvent être générées par ledit sous-modèle SS_MODEL_HVAC et transmises au sous-modèle SS_MODEL_CAB. A titre d’exemple, et tel qu’illustré par la , lesdites données supplémentaires comportent une valeur MP_AIR[i+1] de débit d’air du système de climatisation HVAC, ainsi qu’une valeur T_AIR[i+1] de température de l’air injecté dans l’habitacle par le système de climatisation HVAC. De telles données supplémentaires permettent avantageusement au sous-modèle SS_MODEL_CAB d’affiner ses prédictions pour la prochaine itération de la boucle de contrôle.
L’invention a été décrite jusqu’à présent en considérant que le procédé de régulation est mis en œuvre à partir des seuls signaux de contrôle (deux signaux de contrôle S_T_WS, S_AH, CAB ou bien un seul signal de contrôle S_RH_CAB). L’invention n’est toutefois pas limitée par de telles dispositions, et couvre en effet d’autres modes de réalisation dans lesquels encore d’autres signaux, en complément desdits signaux de contrôle, sont utilisés pour la mise en œuvre du procédé de régulation.
La représente schématiquement un autre mode particulier de fonctionnement de la boucle de contrôle. La représente, sous forme d’ordinogramme, un mode particulier de mise en œuvre du procédé de régulation intégrant la boucle de contrôle de la .
Les étapes du procédé de régulation de la comportent les étapes E10, E20, E30 et E40 déjà décrites ci-avant en référence à la , mais également, à titre nullement limitatif, les sous-étapes E30_1, E30_2 et E30_3 décrites ci-avant en référence à la .
Dans le mode de la , le module d’obtention MOD_OBT est configuré pour recevoir, en complément des signaux de contrôle S_T_WS, S_AH_CAB, une pluralité de signaux, dits « signaux de perturbation », dont : - un signal S_V_CAR dont la grandeur associée est une vitesse V_CAR de la voiture 100, - un signal S_T_EXT dont la grandeur associée est une température extérieure T_EXT à la voiture 100, - un signal S_RH_EXT dont la grandeur associée est une humidité relative RH_EXT extérieure à la voiture 100, - un signal S_DATA_M dont la grandeur associée est une donnée M de prédiction météorologique (pluviométrie, ensoleillement, etc.).
De manière similaire à ce qui a été décrit pour les signaux de contrôle S_T_WS, S_AH, CAB, chaque signal de perturbation S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M comporte des valeurs passées et une valeur courante de la grandeur qui lui est associée.
L’obtention desdits signaux de perturbation S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M par le module d’obtention MOD_OBT fait l’objet d’une étape E11 du procédé de régulation, comme illustré en . L’ordre dans lequel les étapes E10 et E11 sont mises en œuvre n’est pas limitatif de l’invention. Par exemple, les étapes E10 et E11 peuvent être mises en œuvre en parallèle.
Il est à noter que le fait de considérer lesdits signaux de perturbation S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention. Ainsi, rien n’exclut d’envisager, en complément ou en remplacement d’un ou plusieurs desdits signaux S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M, encore d’autres signaux de perturbation, comme par exemple : - un signal dont la grandeur associée est un nombre de personnes dans le véhicule, - un signal dont la grandeur associée est un taux de dioxyde de carbone présent dans l’habitacle, - un signal dont la grandeur associée est une humidité absolue extérieure à la voiture 100, - un signal dont la grandeur associée est une puissance solaire absorbée par ledit au moins un vitrage et/ou par l’habitacle de la voiture 100.
D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée quant au nombre et à la nature des signaux de perturbation pouvant être envisagés.
Dans le mode de la , le système de régulation SYS_C comporte également un module de détermination MOD_DET configuré pour déterminer, à partir des signaux de perturbation S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M, au moins une valeur prédite pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M.
Par exemple, et tel qu’illustré par la , le nombre de valeurs prédites pour chaque grandeur V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M est égal à j, c’est-à-dire au nombre de pas de temps considéré pour l’horizon temporel futur utilisé par le module de régulation MOD_REG lors de la détermination de la commande prédictive C_PRED. Rien n’exclut cependant d’envisager un nombre différent de j, par exemple inférieur à j, pour les valeurs prédites pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M.
Suivant des considérations similaires à celles évoquées ci-avant concernant les sous-modèles SS_MODEL_CAB, SS_MODEL_HVAC, tout modèle (i.e. tout ensemble d’équations, typiquement des équations différentielles) apte à modéliser l’évolution des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M, et connu de l’homme du métier, peut être utilisé ici. Autrement dit, le choix d’un modèle particulier ne constitue qu’une variante d’implémentation de l’invention.
La détermination des valeurs prédites pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M par le module de détermination MOD_DET fait l’objet d’une étape E13 du procédé de régulation, comme illustré par la . Cette étape E13 est exécutée après que les signaux de perturbation S_V_CAR, S_T_EXT, S_RH_EXT, S_DATA_M soient transmis par le module d’obtention MOD_OBT vers le module de détermination MOD_DET, cette transmission faisant l’objet d’une étape E12 du procédé de régulation.
Les valeurs prédites pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M sont à leur tour transmises au module de régulation MOD_REG au cours d’une étape E21 du procédé de régulation. L’ordre dans lequel les étapes E20 et E21 sont mises en œuvre n’est pas limitatif de l’invention. Par exemple, les étapes E20 et E21 peuvent être mises en œuvre en parallèle.
Dans le mode de la , lors de l’étape E30 de détermination de la commande C_PRED, le modèle prédictif MODEL (plus particulièrement ici le sous-modèle SS_MODEL_CAB) utilise, en plus des signaux de contrôle S_T_WS, S_AH_CAB, les valeurs prédites pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M.
Le fait de prendre en compte les valeurs prédites pour chacune des grandeurs V_CAR, T_EXT, S_RH_EXT, DATA_M permet avantageusement d’affiner (i.e. d’enrichir) les modèles utilisés pour la détermination de la commande prédictive C_PRED, et donc a fortiori d’augmenter encore la précision de régulation mise en œuvre.
La gaine entoure le cœur sur toute la longueur du cordon. Elle a de préférence une épaisseur constante dans un plan perpendiculaire à la direction de la longueur du cordon, de préférence dans un plan quelconque perpendiculaire à la direction de la longueur du cordon.
De préférence, le rapport de l’épaisseur de la gaine, en micromètres, sur le diamètre extérieur équivalent du cordon, en micromètres, est supérieur à 0,03 et inférieur à 0,6, de préférence supérieur à 0,05, voire supérieur à 0,1 et/ou inférieur à 0,5, voire inférieur à 0,3, voire inférieur à 0,2. Un rapport compris entre 0,05 et 0,5 est tout particulièrement adapté lorsque l’ensemble de particules inorganiques présente une taille médiane inférieure à 5 micromètres.
De préférence, le constituant principal de la gaine est un polymère de la même famille, voire de même composition chimique voire de même formule brute que le liant polymère de la matrice du cœur du cordon. Le monomère réticulé pour former le polymère de la gaine est de préférence le même que celui du liant polymère.
Le polymère représente de préférence entre 55% et 75%, de préférence environ 65% du volume de la gaine, hors solvant.
De préférence, la gaine comporte un lubrifiant, de préférence de la glycérine en une teneur de préférence supérieure à 25%, en pourcentage en volume sur la base de la gaine, hors solvant. Le lubrifiant de la gaine facilite le cofilage lors de sa fabrication, limite l’usure des pièces de la torche sur lesquelles le cordon glisse, et en facilitant le glissement limite le risque de flambage du cordon lors de son injection dans le flux de plasma ou la flamme, ce qui contribue à la qualité du revêtement fabriqué.
Le complément à 100% du polymère et du lubrifiant dans la gaine est de préférence constitué d’impuretés organiques , en particulier résultant d’additifs organiques comme un plastifiant utilisé pour mettre en forme la gaine du cordon lors de sa fabrication.
De manière générale, les compositions de la matrice et de la gaine sont déterminées de manière à obtenir un faible taux de cendrespour le cordon final. Le taux de cendres des polymères et du lubrifiant ou du plastifiant utilisés est de préférence inférieur à 2,5%, de préférence inférieur à 2%, voire inférieur à 1%, en pourcentage massique sur la base de la masse du cordon. L’homme du métier sait adapter une composition afin d’en réduire le taux de cendres, éventuellement en réalisant quelques tests simples.
Des composants organiques avec un taux de cendres supérieur à 3% pollue significativement la torche, et génère d’importantes perturbations du procédé et peuvent aussi être une source de défauts dans le revêtement obtenu par la projection thermique.
En particulier, de préférence, le polymère de la gaine et/ou le liant polymère de la matrice, de préférence la charge organique constituée du polymère de la gaine et du liant polymère de la matrice est/sont constituée(s), pour plus de 80%, plus de 90%, plus de 95%, de préférence sensiblement 100% en masse, d’un dérivé cellulosique, en pourcentage en volume sur la base de la gaine ou du cœur, respectivement, hors solvant. Un dérivé cellulosique permet avantageusement un taux de cendres très faible, typiquement inférieur à 1% en masse.
De préférence, le dérivé cellulosique est choisi parmi les ethers de cellulose, de préférence parmi la méthylcellulose (MC), l’éthylcellulose (EC), la méthyléthylcellulose (MEC), l'hydroxyméthylcellulose (HMC), l'hydroxyéthylcellulose (HEC), la méthylhydroxyéthylcellulose (MHEC), l’hydroxyméthyléthylcellulose (HMEC), l'hydroxypropylcellulose (HPC), l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), l'hydroxypropyléthylcellulose (HEPC), la carboxyméthylcellulose (CMC) et leurs mélanges. De préférence, le dérivé cellulosique est choisi parmi les hydroxyéthylcelluloses, en particulier la méthylhydroxyéthylcellulose, car cette sous-famille de cellulose présente des propriétés rhéologiques bien adaptées à la fabrication d’un cordon de faible diamètre et dont l’ensemble des particules inorganiques a une taille médiane inférieure à 10 micromètres.
La teneur en alcalins, en particulier en Na, est de préférence inférieure à 1%, en masse dudit dérivé cellulosique. Cette caractéristique permet avantageusement de limiter le taux de cendres et la corrosion à long terme des torches. De préférence, le dérivé cellulosique ne présente pas ou peu de fibres de cellulose.
Un cordon selon l’invention peut être fabriqué par tout procédé classique, en particulier par cofilage d’une première pâte destinée à former le cœur du cordon et d’une deuxième pâte destinée à former la gaine. Un procédé de ce type est en particulier décrit dans FR1443142.
Un procédé tel que décrit dans GB1151091A est tout particulièrement adapté.
La flexibilité du cordon peut être facilement ajustée en ajustant la quantité de liant polymère du cœur ainsi que sa viscosité et/ou la viscosité du polymère de la gaine.
Applications Un cordon selon l’invention est particulièrement bien adapté pour les torches à plasma, et en particulier pour les torches à plasma à injection axiale, en particulier aux torches à plasma multi chambres.
La flexibilité du cordon selon l’invention lui permet d’être enroulé autour d’un mandrin afin d’être déroulé pendant la réalisation du revêtement. La projection peut être ainsi sensiblement continue. La gaine assure également un contact lisse avec l’orifice d’éjection, ce qui limite son usure.
Il est davantage préférable que les micro-aiguilles ne soient pas solubles dans l'eau.
Les micro-aiguilles peuvent être fabriquées à partir de matériaux organiques ou inorganiques. Comme exemples de matériaux organiques, on peut citer les polymères synthétiques incluant polyéthylène, polypropylène et photorésists, plastiques biodégradables, dérivés de cellulose et des mélanges de ceux-ci. Parmi les matériaux inorganiques, on peut citer les métaux incluant acier inoxydable, non-métaux tels que silicium, verre, céramiques et des mélanges de ceux-ci. Tout autre matériau implantable dans la peau ou le corps peut également être utilisé.
Il est préférable que les micro-aiguilles soient stériles ou stérilisées avant utilisation. Il est préférable que les micro-aiguilles ne soient utilisées qu'une seule fois et qu'elles soient donc jetables.
Il est préférable que les micro-aiguilles soient faites de matériaux inorganiques, plus préférentiellement de métaux ou de non-métaux, et encore plus préférentiellement de silicium (en particulier de silicium monocristallin).
Il est également préférable que les micro-aiguilles soient pleines (non creuses).
Les micro-aiguilles elles-mêmes peuvent avoir n'importe quelle couleur. Toutefois, il peut être préférable que les micro-aiguilles n'incluent aucun agent colorant afin de colorer une substance kératineuse.
(Feuille de substrat)
La feuille de micro-aiguilles à utiliser pour la présente invention comprend une feuille de substrat sur laquelle les micro-aiguilles sont présentes ou placées.
La feuille de substrat et les micro-aiguilles peuvent être séparées ou intégrées.
Par exemple, la feuille de substrat et les micro-aiguilles peuvent comprendre au moins un matériau commun. Ainsi, dans un mode de réalisation de la présente invention, la feuille de substrat et les micro-aiguilles peuvent être un élément unique comprenant au moins un matériau commun. Préférentiellement, l'élément unique peut être préparé en utilisant le même matériau.
D'autre part, la feuille de substrat peut être différente ou distincte des micro-aiguilles. Par exemple, la feuille de substrat et les micro-aiguilles peuvent être faites de matériaux différents. Dans ce cas, la feuille de substrat peut être, par exemple, choisie parmi les masques, les lingettes, les patchs, et en général tous les types de feuilles de substrat poreux. Préférentiellement, ces feuilles de substrat ont une structure oblongue, c'est-à-dire avec une épaisseur inférieure aux dimensions du plan dans lequel elles sont définies.
La feuille de substrat peut être découpée de manière à se présenter sous la forme d'un patch, d'un disque, d'un masque, d'une serviette, d'un gant, d'un rouleau prédécoupé, ou de toute autre forme convenable pour un usage cosmétique.
Il n'y a aucune limitation concernant la manière de préparer la feuille de micro-aiguilles à utiliser pour la présente invention. Il est possible de préparer la feuille de micro-aiguilles à utiliser pour la présente invention sur la base d'une technologie classique telle que le moulage, l'impression 3D, le traitement des métaux, et similaires.
La forme de la feuille de micro-aiguilles à utiliser pour la présente invention n'est pas limitée, et il peut s'agir de n'importe quelle forme telle que la forme des lèvres ou une forme convenable pour une application sous les yeux, en fonction de la cible d'application de la feuille de micro-aiguilles.
{Dispositif}
- le diamètre de l'arbre de pignon 56a (et donc le diamètre interne du voile 56b) est augmenté par rapport à la configuration de la , tandis que le diamètre externe du voile ou diamètre de denture 56b1 reste inchangé ;