INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Grâce à ces caractéristiques de l'invention, il existe un effet de synergie entre les deux branches du profilé et les ondulations de la portion à structure annelée qui contribue à renforcer l’effet de pince du profilé et le maintien global du joint lorsque celui-ci est disposé sur un support du véhicule automobile, tel une feuillure.
En outre, la structure annelée confère au joint son caractère cintrable tant selon l’axe longitudinal du profilé que latéralement, de sorte que celui-ci peut épouser par exemple la forme courbe ou sinusoïdale du support du véhicule automobile sur lequel il est destiné à être placé.
De plus, le choix des matériaux rend le joint plus léger que ceux contenant une armature métallique et plus aisément recyclable.
Enfin, l’élément en matériau élastomère qui fait saillie dans la cavité longitudinale du joint renforce encore le maintien du joint lorsque celui-ci est placé sur la feuillure.
On pourra choisir que la lame comprenne au moins une portion s’étendant localement selon une direction d’étendue locale formant un angle non droit avec la direction de raclage dans le plan horizontal.
Ceci permettra de réduire la largeur d’une zone de contact entre le bord de la lame et les bords des pièces orientés perpendiculairement à la direction de raclage, et ainsi de limiter les contraintes mécaniques lors du déplacement du racleur.
Autre possibilité : que la lame soit allongée suivant une direction d’allongement (X2) perpendiculaire à la direction de raclage (X).
Pour optimiser la performance de fabrication des pièces, avec un dépôt de poudre bien maîtrisé suivant des passes successives de la lame au-dessus du plateau de fabrication, il est par ailleurs proposé que le dispositif comprenne en outre, selon la direction de raclage (X) : - d’un côté du plateau de fabrication, un bac de chargement de poudre, où le racleur prélève de ladite poudre métallique, et - du côté opposé, un bac de récupération où le racleur libère de la poudre métallique en excès.
Avec une telle construction, on va notamment pouvoir prévoir que la lame ayant deux extrémités opposées, le patin de nettoyage de la lame soit, selon la direction (X3) de frottement, mobile par rapport à la lame, entre : - une position (sous la lame) intermédiaire entre lesdites deux extrémités opposées de la lame, alors que la lame est au-dessus du bac de récupération, et - une position à une des deux extrémités opposées de la lame, alors que la lame est à l’écart du bac de récupération.
Ainsi, le patin pourra être maintenu à l’écart du dessus du plateau de fabrication, précisément : - à l’écart de la surface du plateau de fabrication où le dépôt de poudre utile à la fabrication des pièces est effectué, et/ou, décalé latéralement à l’écart de la zone de dépôt, sur un bord du plateau de fabrication, voire au-delà, le patin pouvant ainsi suivre le mouvement de la lame sans gêner ni le dépôt de poudre ni son rechargement.
Outre le dispositif de fabrication additive précité, est ici aussi concerné un procédé de fabrication d’au moins une pièce métallique, mettant en œuvre ce dispositif, avec tout ou partie de ses caractéristiques, le procédé comprenant les étapes suivantes : - déplacement de la lame du racleur au-dessus d’une surface de dépôt de poudre du plateau de fabrication, le long de la direction de raclage (X), dépôt de poudre sur ladite surface du plateau de fabrication, et formation d’une couche de poudre métallique sur ladite surface, - fusion partielle d’une partie de la couche de poudre métallique au moyen d’un faisceau laser et formation partielle de la ou de chaque pièce métallique, et - déplacement de la lame du racleur selon la direction de raclage (X) et formation d’une nouvelle couche de poudre au-dessus de la ou de chaque pièce partiellement formée, et en outre : - pendant que la lame se déplace au-dessus du plateau de fabrication et que la poudre est déposée, maintien du patin de nettoyage de la lame à l’écart de ladite surface de dépôt de poudre, et - quand la lame s’est déplacée au-delà du plateau de fabrication, déplacement du patin de nettoyage de la lame, le long de la lame, en le faisant frotter contre la lame.
La qualité de dépôt de la poudre et l’intégrité de la surface de dépôt seront ainsi améliorées, limitant ainsi le rebus de pièce pour non-conformité.
Par ailleurs, les résidus seront alors d’autant plus faciles à récupérer si on fait frotter l’un contre l’autre la lame et le patin de nettoyage au-dessus le bac de récupération (uniquement).
Une pluralité de pièces peut être fabriquée simultanément, les pièces étant agencées alignées avec des bords latéraux des pièces perpendiculaires à la direction de raclage.
Brève description des figures la est une vue schématique de côté d’un dispositif de fabrication additive de l’état de la technique, la est une vue schématique de dessus d’un dispositif de fabrication additive selon un premier mode de réalisation de la lame du racleur permettant d'amener la poudre, la est une vue schématique de dessus d’un dispositif de fabrication additive selon un deuxième mode de réalisation de la lame, la est une vue schématique de dessus du dispositif de la avec adjonction d’un bac de récupération de la poudre, la est une vue schématique en coupe verticale agrandie de la lame de raclage sous laquelle est disposée son patin de nettoyage mobile (ligne V–V de la ), la est une vue schématique en perspective du patin de nettoyage de la lame dans une situation de coulissement, alors que la lame est fixe au-dessus du bac de récupération, la est une vue schématique en perspective du patin de nettoyage de la lame arrivé en bout de lame, dans la rainure où il coulisse lorsqu’il est inopérant et que la lame va elle-même pouvoir de nouveau coulisser, la est une vue schématique en perspective du patin de nettoyage de la lame bloqué en bout de lame, dans la rainure où il coulisse alors que la lame coulisse elle-même entre les bacs de chargement et de récupération.
La illustre une machine de soudage 1 configurée pour se déplacer le long d’au moins deux pièces à souder 2. De manière plus précise, les pièces à souder 2 sont constitutives d’une membrane étanche 4 d’une paroi 6 de cuve 8 de stockage et/ou de transport de produits cryogéniques, par exemple du gaz naturel liquéfié et visible à la .
La machine de soudage 1 comprend au moins un ensemble mobile 10 qui présente une forme sensiblement parallélépipédique et qui s’étend suivant une direction d’allongement principal P parallèle à une direction longitudinale L de la machine de soudage 1. L’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1 est destiné à se déplacer le long des pièces à souder 2 et comprend à cette fin au moins une paire de molette d’entrainement 12 destinées à déplacer ladite machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder. Plus particulièrement les molettes d’entrainement 12 sont disposées au contact des pièces à souder 2 au moyen d’un dispositif de mise sous pression 13, tel que par exemple un vérin, et un organe d’entrainement, non visible, permet de les entrainer en rotation contre les pièces à souder, déplaçant ainsi l’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1. L’organe d’entrainement peut être par exemple un organe d’entrainement électrique, hydraulique, pneumatique ou encore mécanique. De préférence, l’organe d’entrainement dans le cadre de l’invention est un moteur électrique. Selon l’exemple de l’invention illustré, l’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1 comprend deux paires de molettes d’entrainement 12 disposées à l’opposé l’une de l’autre suivant la direction d’allongement principal P de l’ensemble mobile 10.
La machine de soudage 1 comprend par ailleurs au moins un dispositif de refroidissement 18 destiné à refroidir au moins de la tête de soudure 14. Plus particulièrement, le dispositif de refroidissement 18 est composé d’un circuit interne, non visible, faisant circuler un liquide de refroidissement au plus près des molettes de soudage 16, le dispositif de refroidissement 18 comprenant en outre un réservoir 20 de liquide de refroidissement, une pompe et un groupe de refroidissement, non visibles. Un tel dispositif de refroidissement 18 permet notamment d’éviter la surchauffe des molettes de soudage 16 lors du fonctionnement de la machine de soudage 1.
La machine de soudage 1 comprend également un chariot 22, distant de l’ensemble mobile 10, et relié à celui-ci par un faisceau 24. Le faisceau 24 comprenant entres autres les liaisons électriques et hydrauliques nécessaires au fonctionnement de l’ensemble mobile 10. Le chariot 22 est notamment configuré pour porter des éléments de la machine de soudage 1, par exemple une unité d’alimentation électrique 26 de la machine de soudage 1 ou encore le réservoir 20, la pompe et le groupe de refroidissement du dispositif de refroidissement 18.
L’unité d’alimentation électrique 26 a notamment pour fonction de délivrer un courant électrique au moins à l’organe d’entrainement des molettes d’entrainement 12 afin qu’elles soient entrainées en rotation de telle sorte à déplacer l’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1, et aux molettes de soudage 16 afin qu’elles soient aptes à opérer le soudage des pièces à souder 2 lorsqu’elles sont traversées par ce courant électrique. Par ailleurs, le courant électrique sortant de l’unité d’alimentation électrique 26 est un courant alternatif. Ainsi, la machine de soudage 1 comprend un convertisseur électrique 28, ci-après appelé convertisseur, disposé sur le parcours du courant électrique entre l’unité d’alimentation électrique 26 et les molettes de soudage 16, le convertisseur 28 permettant de transformer le courant alternatif 50Hz de l’unité d’alimentation électrique 26 en un courant alternatif 1000Hz, nécessaire aux molettes de soudage 16. Le convertisseur comprend notamment au moins un pont redresseur, un condensateur et un onduleur. Le courant électrique en sortie de convertisseur est dirigé vers un transformateur/redresseur qui transforme le courant alternatif 1000Hz en un courant électrique pulsé envoyé aux molettes de soudage 16.
Selon l’invention, la machine de soudage 1 comprend une unité de pilotage 30 de la tête de soudure 14, l’unité de pilotage 30 étant apte à contrôler des paramètres de la machine de soudage 1 choisis parmi la pression de serrage des molettes de soudage 16 contre les pièces à souder 2 et/ou la vitesse de déplacement de l’ensemble mobile 10 le long des pièces à souder 2 et/ou l’intensité d’un courant électrique traversant les molettes de soudage 16 et/ou la position de la machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder 2. On comprend alors que l’unité de pilotage 30 est apte au moins à contrôler le dispositif de mise en pression des molettes de soudage et/ou l’organe d’entrainement des molettes d’entrainement 12 et/ou l’intensité du courant électrique délivré par l’unité d’alimentation électrique 26 et/ou à déterminer la position de la machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder 2 suivant sa vitesse d’avancement.
On entend par contrôler, le fait que l’unité de pilotage 30 est apte à traiter des valeurs des différents paramètres de la machine de soudage 1 qu’elle reçoit de telle sorte à permettre un suivi du procédé de soudage par un opérateur de manière continu entre une position de départ de l’ensemble mobile 10 et une position d’arrivée de l’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1 sur les pièces à souder 2. On comprend par position de départ une position de l’ensemble mobile 10 sur les pièces à souder 2 où le début de la soudure est souhaité, et par position d’arrivée une position de l’ensemble mobile 10 sur les pièces à souder 2 où la fin de la soudure est souhaitée.
Selon l’invention, l’unité de pilotage 30 est portée par l’ensemble mobile 10 ou par le chariot 22 de la machine de soudage 1. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’unité de pilotage 30 est portée par l’ensemble mobile 10.
Par ailleurs, selon un exemple de l’invention, le convertisseur 28 est porté par l’ensemble mobile 10 de la machine de soudage 1. Plus particulièrement, le convertisseur 28 et l’unité de pilotage 30 sont portés par une même carte de circuit imprimé, ladite carte de circuit imprimé étant portée par l’ensemble mobile 10.
Selon un exemple de l’invention, l’unité de pilotage 30 est apte à contrôler des valeurs de paramètres du dispositif de refroidissement 18. Plus particulièrement, les paramètres du dispositif de refroidissement 18 comprennent au moins un paramètre parmi le débit du liquide de refroidissement qui circule dans la machine de soudage 1 et/ou la température dudit liquide de refroidissement.
Selon l’invention, l’unité de pilotage 30 est apte à recevoir les valeurs des différents paramètres de la machine de soudage 1 qu’elle est apte à contrôler. Plus particulièrement, la machine de soudage 1 comprend au moins un premier moyen de détermination 32a apte à détecter des valeurs du paramètre relatif à la pression de serrage des molettes de soudage 16 contre les pièces à souder 2 et/ou un deuxième moyen de détermination 32b apte à détecter des valeurs du paramètre relatif à la vitesse de déplacement de l’ensemble mobile 10 le long des pièces à souder 2 et/ou un troisième moyen de détermination 32c apte à détecter des valeurs du paramètre relatif à l’intensité d’un courant électrique traversant les molettes de soudage 16 et/ou un quatrième moyen de détermination 32d apte à détecter des valeurs du paramètre relatif à la position de la machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder et/ou un cinquième moyen de détermination 32e apte à détecter des valeurs du paramètre relatif aux durées de pulsations du courant électrique traversant les molettes de soudage 16.
Les moyens de détermination 32a, 32b, 32c, 32d, 32e sont par exemple des capteurs configurés pour détecter une valeur d’un des paramètres tels que la pression de serrage exercée par le dispositif de mise en pression 15 des molettes de soudage 16 et/ou la vitesse de rotation des molettes d’entrainement 12 et/ou l’intensité du courant électrique circulant dans les molettes de soudage 16 et/ou la position de la machine de soudage 1 par rapport aux pièces à souder et/ou les durées des pulsations du courant électrique traversant les molettes de soudage 16. Les moyens de détermination 32a, 32b, 32c, 32d, 32e peuvent être également des dispositifs aptes à déterminer la valeur d’un des paramètres à partir d’un autre paramètre mesuré par ailleurs. Par exemple, un des moyens de détermination 32d peut être un dispositif apte à déterminer la position de l’ensemble mobile 10 par rapport aux pièces à souder 2 en fonction de la valeur de la vitesse de l’ensemble mobile 10 détectée par un des capteurs et par rapport à la position de départ de l’ensemble mobile 10.
La machine de soudage 1 peut également comprendre un sixième moyen de détermination 32f permettant de détecter des valeurs relatives au débit du liquide de refroidissement qui circule dans la machine de soudage 1 et/ou un septième moyen de détermination 32g disposé dans le réservoir 20 et permettant de détecter la température dudit liquide de refroidissement. Plus particulièrement, le sixième moyen de détermination 32f permet de déterminer une vitesse de rotation de la pompe.
Les moyens de détermination 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g sont alors aptes à transmettre l’au moins une valeur mesurée pour au moins un des paramètres, à l’unité de pilotage 30 de telle sorte qu’elle la traite tel qu’évoqué précédemment. Le procédé de contrôle du soudage par l’unité de pilotage sera décrit plus loin dans la suite de la description détaillée.
Selon l’invention, la machine de soudage 1 comprend au moins une interface de contrôle 34 apte au moins à afficher les valeurs des différents paramètres de la machine de soudage 1 reçues par l’unité de pilotage 30. Plus particulièrement et selon un exemple de l’invention, l’interface de contrôle 34 est portée par le chariot 22 et permet à l’opérateur de suivre l’évolution des paramètres de la machine de soudage 1 lors du procédé de soudage. L’interface de contrôle 34 permet par ailleurs à l’opérateur de saisir des seuils de référence des différents paramètres de la machine de soudage 1, c’est-à-dire des valeurs prédéfinies et/ou des intervalles de valeurs prédéfinis, pour chacun des paramètres de la machine de soudage 1. On entend par seuil de référence des valeurs et/ou intervalles de valeurs attendus par un opérateur pour différents paramètres de la machine de soudage 1 lors du procédé de soudage. Selon un autre exemple de l’invention non illustré, l’interface de contrôle peut être portée par un dispositif portable, distinct du chariot.
(15) Les esters de polyéthylène glycol et d’acide gras de type C n H 2n+1 -(CH=CH 2 ) o -C p H 2p -CO-(O-CH 2 -CH 2 ) n -OH ou C n H 2n+1 -(CH=CH) o -C p H 2p -CO-(O-CH 2 -CH 2 ) q -O-CO-CrH 2r+1 ou C n H 2n+1 -(CH=CH) o -CO-(O-CH 2 -CH 2 ) q -O-C n H 2n+1 ou C n H 2n+1 -O-CH(alkyl)-(CH 2 ) p -(O-CH 2 -CH 2 ) q -O-CO-C r H 2r+1 en particulier choisis parmi le PEG-6 Isostearate, le PEG-6 Stearate, le PEG-8 Stearate, le PEG-8 Isostearate, le PEG-20 Stearate, le PEG-30 Stearate, le PEG-32 Stearate, le PEG-40 Stearate, le PEG-75 Stearate, le PEG-100 Stearate, le PEG-8 Distearate, le PEG-150 Distearate, le Mereth-3 Myristate, le PEG-4 Olivate, le Propyleneglycol Ceteth-3 Acetate, le PEG-30 Dipolyhydroxystearate.
(16) Les acides carboxyliques polyoxyéthylénés de type C n H 2n+1 -(O-CH 2 -CH 2 )o-COOH, en particulier choisis parmi le PEG-7 Capric Acid, PEG-6 Caprylic Acid, le PEG-7 Caprylic Acid, le Laureth-5 Carboxylic Acid, le Laureth-11 Carboxylic Acid, le Laureth-12 Carboxylic Acid.
(17) Les alkylglycérides polyoxyéthylénés, en particulier choisis parmi le PEG-6 Caprylic/Capric Glycerides, le PEG-60 Almond Glycerides, le PEG-10 Olive Glycerides, le PEG-45 Palm Kernel Glycerides,
(18) Les alkylglucoses polyoxyéthylénés, en particulier choisis parmi le Methyl-Gluceth-10, le Méthyl-Gluceth-20.
(19) Les esters de sucre polyoxyéthylénés comme le PEG-120 Methyl Glucose Dioleate, le PEG-20 Methyl Glucose Sesquistearate.
(20) Les alkyl glycol éthers polyoxyalkylénés comme le PPG-1-PEG-9 Lauryl Glycol Ether.
(21) Les esters et les éthers de pentaérythritol polyoxyéthylénés ou polyglycérolés, en particulier choisis parmi le PEG-150 Pentaerythrityl Tetrastearate.
(22) Les polysorbates, en particulier choisis parmi le Polysorbate-20, le Polysorbate-21, le Polysorbate-60, le Polysorbate-61, le Polysorbate-80, le Polysorbate-85.
(23) Les polyamines polyoxyéthylénées, en particulier le PEG-15 Cocopolyamine.
(24) Les dihydrocholesteryl esters polyoxyéthylénés.de structure : [Chem 1] en particulier le Dihydrocholeth-30.
(25) Les esters éventuellement hydrogénés de glycérol et d’acide gras polyoxyéthylénés choisis parmi le PEG-7 Glyceryl Cocoate, le PEG-30 Glyceryl Cocoate, le PEG-200 Glyceryl Stearate, le PEG-200 Hydrogenated Glyceryl Palmitate.
(26) Les huiles de ricin hydrogénées polyoxyéthylénées comme le PEG-40 Hydrogenated Castor Oil, le PEG-60 Hydrogenated Castor Oil, (27) les polyéthylèneglycol éthers d’ester d’acide gras et de propylène glycol comme le PEG-55 Propylene Glycol Oleate.
(26) Les beurres polyoxyéthylénés, en particulier le beurre de karité polyoxyéthyléné.
(27) Les silicones polyoxyalkylénées ou polyglycérolées, en particulier choisies parmi le PEG/PPG-17/18 Dimethicone, le PEG/PPG-18/18 Dimethicone, le Trideceth-9 PG-Amodimethicone, le PEG/PPG-22/24 Dimethicone.
(28) Les silanes polyoxyalkylénés ou polyglycérolés, en particulier choisis parmi le Bis-PEG-18 Methyl Ether Dimethyl Silane, le Bis-PEG-18 Methyl éther Dimethyl Silane.
(29) Les copolymères acrylates polyoxyéthylénés ou polyglycérolés, en particulier le copolymère de nom INCI : Acrylate/Palmeth-25 Acrylate Copolymer
Le soudage par friction malaxage est un des procédés de soudage sans fusion, utilisés notamment pour des alliages d’aluminium. La réalisation d’un cordon de soudure s’effectue grâce au malaxage des matières induit par la rotation d’un outil, généralement nommé pion rotatif. Le malaxage est induit par frottement entre le pion et la ou les surfaces des panneaux à assembler.
Dans un premier temps, le pion en rotation pénètre progressivement dans les matières, afin de créer un échauffement qui a pour but de ramollir et d’entrainer les matières en rotation pour créer le phénomène de malaxage. La tête de soudage comprend deux parties. La première partie, qui produit le malaxage, est décrite précédemment (le pion), et la deuxième partie est un épaulement solidaire de la première partie qui reste sur la surface de contact. Le frottement de la deuxième partie produit également un échauffement. Une force de forgeage maitrisée est appliquée pendant tout le processus pour assurer le contact avec l’épaulement sans pénétration de celui-ci.
En particulier, la tête de soudage est typiquement portée par un robot. Le robot est par exemple un robot d’architecture sérielle anthropomorphique poly-articulé. Un tel robot poly-articulé présente plusieurs servomoteurs pour commander un déplacement tridimensionnel de la tête de soudage par rapport au panneau, le long d’une trajectoire suivant le raidisseur, et pour commander un effort maitrisé.
Pour assembler un raidisseur sur un panneau, il existe plusieurs types de configurations de soudage possibles par le procédé de friction malaxage, comme par exemple le soudage en T. Une configuration de soudage en T est une configuration où le raidisseur est soudé de manière sensiblement perpendiculaire au panneau.
Certaines pièces d’aéronef, comme des éléments de voilure ou de fuselage, présentent un profil géométrique tridimensionnel simple, c’est-à-dire légèrement galbé avec un grand rayon de courbure ou même plan. L’assemblage de ces pièces, par soudage de raidisseurs sur panneau, est alors facilement compatible avec le procédé de soudage par friction malaxage.
Cependant, certaines pièces d’aéronef présentent à la fois des profils géométriques tridimensionnels à plus faible accessibilité pour une tête de soudage, par exemple des profils cylindriques à faible rayon de courbure, ainsi qu’à faibles épaisseurs.
Ces pièces requièrent une tolérance faible sur le suivi de la trajectoire de soudage. Or, une telle trajectoire de soudage est difficilement accessible aux têtes de soudage connues, et il en suit que la faible tolérance ne peut être respectée avec les procédés de soudage par friction malaxage connus.
En effet, un robot poly-articulé tel que décrit ci-dessus présente une anisotropie ainsi qu’une souplesse articulaire qui ne sont pas compatibles avec les tolérances requises. L’effort important exercé par le robot pour mettre en œuvre la friction malaxage produit notamment des vibrations, qui empêchent le robot de suivre la trajectoire sur le profil à faible accessibilité avec une précision suffisante pour des faibles épaisseurs de raidisseurs et de panneaux.
Pour remédier à ces inconvénients, on connait une première méthode hors ligne de génération de trajectoire adaptée de commande des servomoteurs du robot. La trajectoire adaptée est générée en amont du soudage par modélisation des vibrations du robot. La trajectoire adaptée générée ne correspond pas au suivi exact de la ligne de soudage, mais est déterminée pour compenser les déviations de la tête de soudage dues aux vibrations, de sorte que la trajectoire réelle de la tête de soudage suive au mieux la ligne de soudage souhaitée.
Cependant, cette première méthode n’est pas satisfaisante. En effet, il est tout de même constaté des déviations réelles de trajectoire de quelques millimètres, qui sont inacceptables pour de faibles épaisseurs de raidisseurs et de panneaux.
On connait aussi une deuxième méthode en ligne de correction de la déviation latérale en temps réel par capteur profilométrique laser.
Cependant, cette deuxième méthode n’est pas non plus satisfaisante. En effet, le temps de réponse est long pour des profils de panneaux complexes, car il y a une reprise de la calibration quand l’orientation de la tête du capteur change. De plus, les mesures du capteur ne sont pas fiables, notamment en raison des irrégularités des bords des pièces. Enfin, pour cette deuxième méthode aussi, il est constaté des déviations réelles de trajectoire de quelques millimètres, qui sont inacceptables pour de faibles épaisseurs de raidisseurs et de panneaux.