INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
la montre une représentation schématique en perspective du bloc hydraulique de la en vue de face et en coupe selon un plan de coupe horizontal,
Le cordon présente de préférence une section constante sur toute la longueur du cordon. Il a de préférence une section circulaire, et présente de préférence un diamètre extérieur équivalent supérieur à 1,5 mm, de préférence supérieur à 2 mm, et/ou inférieur à 3,3 mm, de préférence inférieur à 3,2 mm, un diamètre extérieur équivalent de 3 mm étant préféré.
. Le cordon est de préférence enroulé sur un moyeu, de préférence conditionné sous forme de bobine facilement manipulable et déroulable pour l’alimentation du dispositif de projection.
De préférence, le cordon ne comprend pas de sels ou d’hydroxydes métalliques, par exemple ne comprend pas d’hydroxyde d’aluminium (boehmite) formant un gel lors de la préparation de la pâte ou d’acétate d’ammonium. Les inventeurs ont en effet constaté que ces constituants mentionnés dans l’art antérieur peuvent avoir un impact négatif vis-à-vis de l’objectif visé par la présente invention.
La formation de gel inorganique (tel que par exemple avec les hydroxydes d’aluminium) conduit ensuite à une agglomération des particules inorganiques lors du procédé de projection, ce qui ne permet pas de libérer les particules fines individuelles, condition nécessaire à l’obtention de couches finement structurées
Ces constituants conduisent à une moindre flexibilité pour les cordons dont les particules inorganiques présentent une taille médiane inférieure à 10 micromètres. Cœur
Le cœur 18, sous la forme d’un fil, de préférence de section constante sur toute la longueur du cordon, présente de préférence une section circulaire. Son diamètre extérieur équivalent est de préférence supérieur à 2 mm, et/ou de préférence inférieur à 3,2mm.
Le cœur contient un ensemble de particules inorganiques 22 destinées à être fondues sous forme de gouttelettes dans le flux de plasma ou la flamme et projetées sur un substrat, afin de former un revêtement sur le substrat.
Les particules inorganiques représentent de préférence plus de 40%, de préférence plus de 50%, de préférence plus de 55%, et/ou moins de 80%, de préférence moins de 75%, de préférence moins de 70%, de préférence moins de 65% du volume du cœur du cordon. Une teneur volumique en particules inorganiques inférieure à 40% augmente la consommation d’énergie nécessaire, lors de la projection, pour décomposer les composants organiques de la matrice liante et de la gaine. Une teneur volumique en particules inorganiques supérieure à 80% est défavorable à la flexibilité du cordon.
La taille médiane D 50 de l’ensemble des particules inorganiques est inférieure à 10 micromètres. Cette très faible taille médiane est destinée à permettre l’obtention d’un revêtement de structure très fine.
La taille médiane D 50 de l’ensemble des particules inorganiques est de préférence inférieure à 5 micromètres et de préférence supérieure à 0,1 micromètre.
La taille médiane de l’ensemble des particules inorganiques est de préférence comprise entre 1 à 5 micromètres pour l’obtention d’un revêtement dense destiné à la protection mécanique et/ou chimique.
La taille médiane de l’ensemble des particules inorganiques est de préférence comprise entre 0,2 à 0,5 micromètres pour l’obtention d’un revêtement formé de couches colonnaires ou « plumeuse » (Feathery) de microstructure plus isolante thermiquement, notamment pour obtenir une barrière thermique.
Un taille médiane supérieure à 0,1 micromètre permet avantageusement de réduire les problèmes de sécurité lors de la fabrication du cordon.
De préférence, le rapport R du diamètre extérieur équivalent d du cordon, en micromètres, sur la taille médiane (D 50 ) des particules inorganiques, en micromètres, est compris entre 200 et 20 000, de préférence supérieur à 500, de préférence supérieur à 1000 et/ou inférieur à 10 000, de préférence inférieur à 5 000, de préférence inférieur à 2 000. Un rapport R compris entre 200 et 1600 est particulièrement avantageux, notamment pour les cordons destinés aux torches à plasma ou à flamme de grande vélocité à injection de matière axiale.
De préférence, (D 90 -D 10 )/D 50 est supérieur de 1 et/ou inférieur à 1,8.
Selon un mode possible pour une taille médiane de particules comprise entre 0,2 à 0,5 micromètres, le percentile 10 (D 10 ) de l’ensemble de particules inorganiques est de préférence supérieur à 50 nm, de préférence supérieur à 100 nm, de préférence supérieur à 150 nm, et le percentile 90 (D 90 ) de l’ensemble de particules inorganiques est de préférence inférieur à 1000 nm, de préférence inférieur à 900 nm, de préférence inférieur à 850 nm.
Selon un exemple, la largeur du canal 12 accessible aux racines peut être comprise entre 2 et 10 cm, de préférence entre 3 et 6 cm.
Le fond 20 peut être poreux. La porosité du fond 20 peut être obtenue grâce aux caractéristiques du matériau formant le fond lui-même, lesquelles caractéristiques peuvent optionnellement résulter d’un procédé particulier, et/ou grâce à une couche supplémentaire, par exemple de 0,1 à 2 millimètres (mm) d’épaisseur, de préférence de 0,5 à 1 mm d’épaisseur, configurée pour former la partie superficielle du fond 20. La porosité peut être une microporosité. La porosité peut être homogène. Le diamètre moyen des pores peut être adapté à l’application souhaitée, par exemple optimisé en vue du développement d’un ou plusieurs microorganismes données.
Une telle porosité permet de piéger des microorganismes, notamment des microorganismes qui fixent du diazote présent dans l’air et le transforment en ammonium absorbable par la plante.
En outre, comme illustré sur les figures 1 et 2, le fond 20 peut être strié pour favoriser l’accroche des bactéries et autres microorganismes. Les stries peuvent être parallèles à l’écoulement afin de ne pas le perturber. En l’espèce, les stries sont formées par des bossages faisant saillie depuis le fond 20 du canal 12, s’étendant sur tout ou partie du canal 12.
Afin de nourrir la plante, des nutriments peuvent être ajoutés au fluide qui entre par l’entrée 14, que ce fluide en contienne déjà lui-même ou non. A cette fin, le canal 12 peut être muni de moyens de rétention d’une charge hydrosoluble. Dans l’exemple de la , ces moyens de rétention comprennent au moins une butée 24, en l’espèce deux telles butées, faisant saillie vers l’intérieur du canal 12 depuis le fond 20 et/ou depuis un rebord 22. Les butées 24 limitent la section de passage du canal 12 afin de retenir une charge, notamment une charge solide. Les butées 24 sont positionnées en aval de l’entrée 14. La charge, hydrosoluble ou équivalent, est alors progressivement dissoute par l’écoulement de fluide en provenance de l’entrée 14. La charge peut d’ailleurs avoir une structure multicouche, par exemple être conçue de sorte que ses couches externes, accessibles dès le début, comprennent des nutriments utiles à la plante lors de ses premiers stades de développement, tandis que les couches plus internes, qui ne sont accessibles qu’après une certaine érosion de la charge, comprennent des nutriments utiles à la plante lors de son développement ultérieur. La charge hydrosoluble elle-même peut prendre la forme d’un tuyau multicouche, d’une forme grillagée, ou toute autre forme adéquate.
Dans ce mode de réalisation, la zone de plantation 18 est prévue en amont des butées 24. La charge peut alors être placée en amont ou en aval de la zone de plantation 18, les nutriments contenus dans la charge profitant dans les deux cas à au moins la majeure partie des racines. Indépendamment des butées 24, la charge pourrait être maintenue par la plante elle-même.
Selon une variante, les butées 24, ou plus généralement les moyens de rétention, peuvent être prévus entre l’entrée 14 et la zone de plantation 18. Alors, l’ensemble des racines bénéficie des nutriments libérés par la charge.
Comme évoqué précédemment, le pot 10 peut comprendre par ailleurs une âme 30. L’âme 30 s’étend le long de la ligne directrice A. Ainsi, l’âme 30 peut être rectiligne. En l’espèce, l’âme 30 a une forme générale de cylindre à base circulaire.
L’âme 30 peut soutenir le canal 12 pour renforcer le pot 10. Comme le montre par exemple la , le rebord 22 interne du canal 12 peut être fixé à l’âme 30. Dans l’exemple représenté, l’âme 30 et le canal 12 sont faits d’une seule pièce et sont venus de matière, comme on le détaillera par la suite.
L’âme 30 peut être munie de moyens de fixation 32, en l’occurrence un taraudage. Le taraudage peut former également un moyen de couplage. Bien qu’on décrive par la suite ce taraudage, les propriétés indiquées s’étendent à tout moyen de fixation ou de couplage envisagé.
Le taraudage peut être prévu à au moins une extrémité de l’âme 30, par exemple son extrémité du côté de l’entrée 14 et/ou son extrémité du côté de la sortie 16. En l’occurrence, le taraudage est prévu sur toute la longueur de l’âme 30, et peut être traversant. Le caractère traversant du taraudage peut permettre le passage, d’un côté à l’autre de l’âme 30, d’instruments tels qu’un tuteur, un câble, etc.
Les moyens de fixation 32 peuvent servir à assortir l’âme 30, et plus généralement le pot 10, d’accessoires. Par exemple, il est possible d’accrocher au pot 10, via les moyens de fixation 32, une poignée de manipulation, éventuellement manipulable par un bras robotisé, un système d’éclairage, un tuteur, etc.
Par ailleurs, les moyens de fixation 32 peuvent servir à associer plusieurs pots entre eux, ce qui permet de fabriquer un même pot 10 en plusieurs morceaux, la sortie de fluide d’un pot pouvant alors être mise en communication avec l’entrée de fluide du pot adjacent.
L’âme 30 peut également comprendre un conduit d’alimentation 34 pour alimenter l’entrée de fluide 14. Le conduit d’alimentation 34 peut s’étendre sensiblement sur toute la longueur de l’âme 30, depuis son extrémité du côté de la sortie 16 et jusqu’à son extrémité du côté de l’entrée 14. Dans le présent mode de réalisation, le conduit d’alimentation 34 débouche sur une canule 36, en l’espèce radiale, qui relie le conduit d’alimentation 34 à l’entrée 14 de fluide du canal 12. Ainsi, l’alimentation en fluide du pot 10, via le conduit d’alimentation 34, et l’évacuation du fluide du pot 10, via un conduit d’évacuation 38 sur lequel la sortie de fluide 16 débouche, peuvent être prévus d’un même côté du pot 10 (en l’occurrence l’extrémité du côté de la sortie), ce qui limite l’encombrement des systèmes annexes. En outre, le fait que ce côté soit le côté opposé à la zone de plantation 18 permet de libérer l’espace pour la croissance de la partie aérienne de la plante.
Comme il ressort de la , le pot 10 peut d’ailleurs être monté sur une base 40. La base 40 est ici détachable du pot 10. Bien qu’elle soit représentée ici comme base individuelle pour un unique pot 10, la base 40 peut être plus grande et commune à plusieurs pots 10.
La base 40 peut comprendre un support 42 pour le maintien du pot 10, ce support 42 coopérant par exemple avec les moyens de fixation 32 précités. En l’espèce, le support 42 est un plot, par exemple non fileté, qui s’engage dans le taraudage de l’âme 30.
Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, les pigments à recouvrir d'au moins un composé lipophile ou hydrophobe sont choisis parmi les pigments inorganiques et organiques.
Par « pigment inorganique », on entend tout pigment répondant à la définition de l'encyclopédie Ullmann dans le chapitre sur les pigments inorganiques. Parmi les pigments inorganiques, on peut citer les oxydes métalliques tels que dioxyde de titane, oxydes de zirconium, oxydes de cérium, oxydes de zinc, de fer (noir, jaune ou rouge) ou de chrome, violet de manganèse, bleu outremer, hydrate de chrome et bleu ferrique, ainsi que les poudres métalliques telles que poudre d'aluminium et poudre de cuivre. Ces pigments inorganiques peuvent en particulier être choisis parmi les oxydes métalliques.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les pigments inorganiques, en particulier les oxydes métalliques, présents dans la composition à utiliser pour le processus cosmétique selon la présente invention sont choisis parmi dioxyde de titane, oxyde de zinc, et oxyde de fer. Il peut être préférable que l'oxyde de titane en tant que pigments inorganiques présente une granulométrie de 0,1 μm ou plus, plus préférentiellement de 0,2 μm ou plus, et encore plus préférentiellement de 0,3 μm ou plus.
Par « pigment organique », on entend tout pigment correspondant à la définition de l'encyclopédie Ullmann dans le chapitre sur les pigments organiques. Le pigment organique peut en particulier être choisi parmi les composés nitroso, nitro, azoïque, xanthène, quinoléine, anthraquinone et phtalocyanine, les composés de type complexe métallique, et les composés isoindolinone, isoindoline, quinacridone, périnone, pérylène, dicétopyrrolopyrrole, thioindigo, dioxazine, triphénylméthane et quinophtalone.
Le(s) pigment(s) organique(s) peut(vent) être choisi(s), par exemple, parmi carmin, noir de carbone, noir d'aniline, jaune azoïque, quinacridone, bleu de phtalocyanine, rouge de sorgho, les pigments bleus codifiés dans le Color Index sous les références CI 42090, 69800, 69825, 73000, 74100, et 74160, les pigments jaunes codifiés dans le Color Index sous les références CI 11680, 11710, 15985, 19140, 20040, 21100, 21108, 47000, et 47005, les pigments verts codifiés dans le Color Index sous les références CI 61565, 61570, et 74260, les pigments oranges codifiés dans le Color Index sous les références CI 11725, 15510, 45370, et 71105, les pigments rouges codifiés dans le Color Index sous les références CI 12085, CI 12120, 12370, 12420, 12490, 14700, 15525, 15580, 15620, 15630, 15800, 15850, 15865, 15880, 17200, 26100, 45380, 45410, 58000, 73360, 73915, et 75470, et les pigments obtenus par polymérisation oxydative de dérivés indoliques ou phénoliques tels que décrits dans le brevet FR 2 679 771.
Enrobage du pigment :
Le pigment hydrophobe peut comporter au moins un revêtement comprenant au moins un composé lipophile ou hydrophobe. Ce revêtement lipophile ou hydrophobe peut être présent sur la surface la plus externe du pigment hydrophobe.
Aux fins de la présente invention, le « revêtement » d'un pigment désigne généralement le traitement de surface total ou partiel du pigment par un agent de traitement de surface, absorbé, adsorbé ou greffé sur ledit pigment. Ainsi, les pigments hydrophobes peuvent être des pigments traités en surface.
Les pigments traités en surface peuvent être préparés à l'aide de techniques de traitement de surface de nature chimique, électronique, mécanochimique ou mécanique, bien connues des hommes du métier. Des produits commerciaux peuvent également être utilisés comme pigments traités en surface.
L'agent de traitement de surface peut être absorbé, adsorbé ou greffé sur les pigments par évaporation du solvant, réaction chimique et création d'une liaison covalente.
Selon une variante, le traitement de surface est constitué d'un revêtement de pigments.
Le pigment hydrophobe peut également présenter au moins un revêtement comprenant au moins un composé non lipophile ou non hydrophobe, par exemple au moins un composé hydrophile. Par exemple, le composé non lipophile ou non hydrophobe peut être choisi parmi les hydroxydes métalliques tels que l'hydroxyde d'aluminium et les chlorures métalliques tels que le chlorure de magnésium. Ce revêtement non lipophile ou non hydrophobe peut être présent entre le pigment lui-même et le revêtement lipophile ou hydrophobe.
L'enrobage peut représenter de 0,1 % à 20 % en poids et en particulier de 0,5 % à 5 % en poids par rapport au poids total du pigment enrobé.
L'enrobage peut être réalisé, par exemple, par adsorption d'un agent de traitement de surface liquide sur la surface de particules solides de pigment par simple mélange avec agitation des particules et dudit agent de traitement de surface, facultativement avec chauffage, avant l'incorporation des particules dans les autres ingrédients de la composition à utiliser pour la présente invention.
L'enrobage peut être réalisé, par exemple, par réaction chimique d'un agent de traitement de surface avec la surface des particules de pigment solide et création d'une liaison covalente entre l'agent de traitement de surface et les particules. Ce procédé est notamment décrit dans le document US-B-4 578 266.
Le traitement chimique de surface peut consister à diluer un agent de traitement de surface dans un solvant volatil, à disperser les pigments dans ce mélange, puis à évaporer lentement le solvant volatil, de sorte que l'agent de traitement de surface se dépose à la surface des pigments.
Schématiquement, chaque cellule comprend deux plaques polaires, entre lesquelles sont agencés un élément cathodique et un élément anodique, lesquels sont séparés par un électrolyte solide sous la forme d’une membrane échangeuse d’ions, réalisée par exemple en un matériau polymère perfluoré sulfuré. Chaque plaque polaire comprend une face avant, avec une portion centrale dans laquelle sont ménagés des canaux de circulation de l’hydrogène et de l’oxygène, et un dos, opposé à la face avant. Dans une cellule, la face avant de chaque plaque polaire est orientée du côté de la membrane.
Pour deux cellules voisines, une plaque polaire d’une des deux cellules se retrouve dos à dos avec une plaque polaire de l’autre cellule. Ces deux plaques polaires forment ensemble un séparateur bipolaire, aussi appelé plaque bipolaire. Un circuit de refroidissement, dans lequel circule un liquide de refroidissement tel que de l’eau glycolée, est généralement aménagé entre les deux plaques polaires du séparateur bipolaire. L’hydrogène, l’air et le liquide de refroidissement sont des fluides qui sont apportés en continu à la pile à combustible pendant son fonctionnement. Des ouvertures sont ménagées dans chaque plaque polaire autour de la portion centrale pour laisser passer les fluides entre deux cellules voisines. Ainsi, chaque séparateur bipolaire assure d’un côté l’alimentation en carburant de la cellule adjacente à ce côté et de l’autre côté l’alimentation en comburant de la cellule adjacente à cet autre côté, les alimentations assurées par les séparateurs bipolaires se faisant en parallèle.
On s’intéresse ici aux plaques polaires métalliques, qui sont réalisés dans une tôle. Les ouvertures sont généralement ménagées par perforation, tandis que les canaux sont réalisés par emboutissage. Pour un bon fonctionnement de la pile à combustible, les plaques polaires présentent des épaisseurs très fines et des tolérances de fabrications très étroites. À titre d’ordre de grandeur, une plaque polaire est classiquement réalisée dans une tôle de 0,1 mm d’épaisseur, tandis que les canaux présentent chacun une profondeur de 0,2 mm à 0,3mm, avec une tolérance inférieure à 0,01 mm.
Pour réduire les couts de production, les plaques polaires sont fabriquées en série, à partir d’un feuillard enroulé sous forme de bobine, le feuillard étant perforé et embouti puis finalement découpé de manière à former chaque plaque polaire.
Il est connu de réaliser ces trois opérations, éventuellement subdivisées en sous-étapes, avec une presse de grande capacité comprenant plusieurs outils, qui forment ensemble un outillage de cette presse. Une telle presse comprend généralement un bâti, un coulisseau, qui est mobile par rapport au bâti, et une zone de travail, appelée table, qui est fixe par rapport au bâti et qui est agencée en regard du coulisseau. Les outils sont répartis le long de la table. Entre chaque opération de la presse, le feuillard est avancé d’un pas fixe le long de la table, de manière à le façonner progressivement. À titre d’ordres de grandeurs, une plaque polaire présente par exemple une largeur de 180 mm, tandis que la table présente une longueur comprise entre 1500 mm à 2000 mm, huit à dix outils étant typiquement répartis le long de la table.
Pour assurer chacune des opérations de manière satisfaisante, des trous de centrages sont ménagés dans le feuillard à intervalle réguliers, tandis que la presse comprend des pions, qui sont configurés pour être reçus dans les trous de centrage de manière à aligner le feuillard par rapport aux outils montés sur cette presse. Les trous de centrage sont ménagés en périphérie de la portion centrale.
Cependant, l’opération d’emboutissage déforme significativement le feuillard vers le centre de chaque portion centrale, ce qui entraine un décalage des trous de centrage. Ce décalage, aléatoire, peut atteindre 0,15 mm, voire plus, ce qui entraine une réduction de la qualité des opérations qui suivent l’emboutissage, notamment l’opération de découpage.
C’est à ces problèmes qu’entend plus particulièrement remédier l’invention, en proposant un procédé de formage de plaque polaire offrant une meilleure précision.
À cet effet, l’invention concerne un procédé de formage d’une plaque polaire pour des cellules électrochimiques d’une pile à combustible, le procédé étant mis en œuvre au moyen d’une installation de formage comprenant au moins une presse d’emboutissage, qui est configurée pour former les plaques polaires en série à partir d’un feuillard métallique, chaque plaque polaire étant ménagée dans un tronçon élémentaire du feuillard, la presse d’emboutissage comprenant :
un coulisseau mobile agencé en regard d’une table fixe, le coulisseau étant déplacé par un dispositif d’actionnement entre une position haute et une position basse, le coulisseau et la table délimitant ensemble un volume de travail de la presse, et un outil d’emboutissage, qui est relié au coulisseau et qui est configuré pour emboutir en relief sur le feuillard, lorsque le coulisseau passe de sa position haute vers sa position basse, un réseau de canaux de circulation de fluides,
le procédé de formage comprend une étape dite d’emboutissage et une étape dite aval, postérieure à l’étape d’emboutissage et mise en œuvre au moyen d’une presse dite aval, appartenant à l’installation de formage et distincte de la presse d’emboutissage, et lors de l’étape d’emboutissage, alors que le feuillard est reçu dans le volume de travail de la presse d’emboutissage, le coulisseau passe de sa position haute vers sa position basse et emboutit sur le feuillard un réseau de canaux de circulation de fluides.
une fois que le réseau de canaux est embouti sur le feuillard, pendant que le feuillard est maintenu serré dans l’outil d’emboutissage, un repère est formé dans le feuillard, à l’aide d’un l’outil de repérage porté par le coulisseau, et lors de l’étape aval, le feuillard est positionné par rapport à la presse aval au moyen d’organes de positionnement montés sur la presse aval et qui coopèrent avec le repère.
Grâce à l’invention, le repère formé au cours de l’étape d’emboutissage est positionné après que le feuillard ait été déformé par l’outil d’emboutissage. Au cours des étapes aval le feuillard est positionné au moyen de ce repère, aussi le façonnage réalisé pendant les étapes avals est positionné avec plus de précisions par rapport au réseau de canaux. La qualité globale de la plaque polaire, notamment en termes de précision dimensionnelles, est ainsi améliorée.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel procédé de formage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible :
Selon un mode possible pour une taille médiane de particules comprise entre 1 à 5 micromètres, le percentile 10 (D 10 ) de l’ensemble de particules inorganiques est de préférence supérieur à 0,1 micromètre, de préférence supérieur à 0,5 micromètres et le percentile 90 (D 90 ) de l’ensemble de particules inorganiques est de préférence inférieur à 10 micromètres, de préférence inférieur à 8 micromètres.
La nature des particules inorganiques est déterminée en fonction de la nature du revêtement souhaité. .
De préférence, les particules inorganiques sont en un matériau constitué, pour plus de 80%, de préférence plus de 90%, de préférence plus de 95%, voire sensiblement 100% en masse, d’un ou plusieurs des oxydes suivants, seuls ou en solution solide : Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , et TiO 2 .
Les particules inorganiques peuvent être en un matériau non oxyde, en particulier choisi parmi :