INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le connecteur haute tension est positionné dans une zone du compartiment moteur dite « tranquille » ou plus sécurisée, c’est-à-dire ayant un risque limité d’être impactée en cas de choc.
L’invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, adaptée à une opération de fabrication additive par fusion de fil.
La fabrication additive, aussi désignée par les termes « d’impression 3D », consiste notamment à réaliser un apport de matière par lignes de dépôt, issues d’un dispositif d’apport de matière dont les déplacements sont pilotés dans l’espace selon des trajectoires programmées, pour obtenir un objet de forme tridimensionnelle définie.
Plus particulièrement pour la réalisation d’un objet constitué d’un matériau métallique, les lignes de dépôt sont obtenues par la fusion d’un apport métallique solide continu dudit métal.
À titre d’exemple cet apport est réalisé par un fil mis en fusion par la création d’un arc électrique entre ledit fil et la pièce en cours de fabrication, par exemple au moyen d’une torche MIG.
L’arc électrique provoque à la fois la fusion du fil et celle d’une couche de matière plus ou moins profonde et étendue dans le substrat sur lequel le dépôt de matière est réalisé.
Ainsi, il est nécessaire d'adapter les paramètres de dépose afin d’obtenir une bonne cohésion du dépôt avec le substrat et d’éviter les manques de matière, tout en évitant l'effondrement des couches de dépôt précédentes, plus particulièrement, mais non exclusivement, pour la réalisation de pièces de grandes dimensions.
De plus le contrôle de la forme du cordon de dépose, hauteur et largeur, prend une importance particulière dans le cadre de la fabrication additive par dépôts successifs comparativement à une opération de soudure simple,
Par suite, si les techniques de soudage de type MIG sont bien maîtrisées dans le cadre d’opérations de soudure, l’adaptation de ce procédé à des opérations de fabrication additive utilisant des cordons de dépose superposés nécessite un contrôle beaucoup plus fin et réactif des paramètres de dépose.
Le document US11027332 décrit un procédé de fabrication additive dans lequel l’apport de matière est réalisé par la fusion d’un fil métallique au moyen d’un faisceau d’électrons. Une caméra infrarouge mesure en temps réel la température du bain de fusion, la température après solidification, et utilise ces mesures pour piloter en temps réel les conditions de dépôt de matière, notamment en comparant le profil de distribution de température à un profil dit idéal.
Les document US2021/0191363 décrit un procédé de fabrication additive dans lequel l’apport de matière et réalisé par la fusion d’un fil au moyen d’un laser. Plusieurs paramètres sont mesurés au cours de la fabrication, dont la température au point de dépose, et sont traités via un réseau de neurones préalablement entraîné, afin d’apporter, le cas échéant, les corrections nécessaires aux paramètres de mise en œuvre du procédé, pour atteindre un objectif prédéfini.
Ces dispositifs de l’art antérieur sont toutefois complexes de mise en œuvre.
Dans l’exemple d’un apport de matière par fusion d’un fil au moyen d’une torche de soudage de type MIG, les plages adaptées des paramètres de dépôt sont déterminables a priori, par exemple à partir d’essais, notamment l’ampérage d’alimentation ou la vitesse de déplacement de la torche.
Il subsiste néanmoins de nombreuses sources de variation susceptibles d’influencer le résultat final, notamment et sans prétention d’exhaustivité, le diamètre réel du fil d’apport, la composition des matières constituant le substrat et le fil d’apport, la température de la matière sur laquelle le dépôt est réalisé, la température extérieure, l’hygrométrie etc.
Il est difficile, voire impossible, de connaître avec précision l’influence de ces facteurs de variation pris seuls ou en combinaison, de sorte que même si ceux-ci sont mesurés en cours de procédé, ledit procédé ne peut être piloté en conséquence, d’autant plus que le nombre de paramètres pilotables est limité.
L’invention vise à résoudre les insuffisances exposées ci-avant et concerne à cette fin un procédé pour le contrôle des conditions de dépôt de matière en fabrication additive, sur une surface d’une pièce, par la fusion d’un fil métallique dans un cordon de dépose au moyen d’un dispositif comprenant :
- une buse par laquelle le fil est apporté, selon une vitesse instantanée de sortie de fil, vers une zone de dépôt sur la surface de la pièce ;
Les ondes acoustiques sont générées par un transducteur ultrasonore 13 excité par un signal électrique U sinusoïdal de fréquence 34 kHz environ, modulé en créneaux, comme illustré à la , délivré par un générateur G.
L’amplitude de la tension U peut être réglée par l’utilisateur lors des essais en agissant sur le générateur.
Les créneaux sont caractérisés par une durée d’impulsion et un rapport cyclique , avec la durée de l’état « bas » ou « passif » sur une période.
On utilise par exemple une sonotrode 4 telle qu’illustrée à la pour émettre les ondes acoustiques, qui est déplacée lentement au contact de la composition, sans toucher le film de fond de teint.
La sonotrode comporte par exemple un système de transducteur de type piézoélectrique céramique.
La fréquence nominale du transducteur est par exemple d’environ 34kHz.
La sonotrode est par exemple en titane.
Le transducteur comporte par exemple des céramiques séparées par un isolant, et montées les unes avec les autres par serrage.
Le diamètre de la sonotrode est par exemple d’environ 1,8 cm, soit une surface d’environ 2,5 cm², et les céramiques du transducteur présentent par exemple une diamètre légèrement inférieur à celui de la sonotrode.
La sonotrode est par exemple contenue dans un carter, avec son extrémité avant faisant saillie du carter sur plusieurs centimètres, de préférence moins de 5 cm.
Des essais sont réalisés en faisant varier différents paramètres, à savoir :
la concentration totale en tensioactif(s) (%) dans la composition, l’intensité acoustique de crête I (en W/cm²), qui dépend directement de la tension d’activation U la durée d’impulsion le rapport cyclique, Ton / Toff la durée pendant laquelle surface à nettoyer est soumise aux ondes acoustiques, la distance entre la surface d’émission et à la surface à nettoyer.
L’intensité acoustique I SATA sur la surface à nettoyer, exprimée en W/cm², est calculée en fonction des paramètres sélectionnés. Elle est donnée par :
L‘intensité acoustique I SATA peut également être exprimée en fonction la pression acoustique moyenne appliquée sur la zone traitée :
Avec la masse volumique de la composition (en kg.m-3), la vitesse du son dans la composition (en m.s-1), la pression acoustique moyenne (en Pa, ou de manière équivalente en N.m-2 ou kg.m-1.s-2), et en W.m -2 .
L’efficacité de la combinaison de paramètres pour chaque essai est évaluée sur la base d’un pourcentage de démaquillage (% démaquillage) calculé à partir de gradients mesurés sur une échelle colorimétrique (delta E).
Pour éviter une rotation relative du support 10 et du deuxième support 3, ces supports peuvent chacun comprendre au moins un organe d’indexage 13,32 complémentaires l’un à l’autre. Ces organes 13,32 peuvent présenter une forme complémentaire empêchant cette rotation relative. Par exemple, comme illustré dans les figures 2C et 4B, le support 10, et plus particulièrement au moins un porte tube 11, peut comprendre une languette 13 configurée pour s’insérer dans une encoche 32 dans la plaque 30 du deuxième support 3 lorsque les supports sont assemblés. On peut prévoir que la languette 13 et l’encoche 32 soit inversées entre les supports. Un seul couple d’organe d’indexage est suffisant, pour empêcher cette rotation relative. On peut prévoir que plusieurs couples d’organes d’indexages soient disposés sur le support.
Pour des porte-tubes 11 de contenance importante, par exemple une contenance supérieure ou égale à 30 mL, de préférence supérieure ou égale à 50 mL, il peut être souhaitable de disposer les tubes 2 dans un plan parallèle au mouvement de précession du support 10. Comme illustré dans les figures 2A à 3A, les porte-tubes 11 peuvent être disposés chacun selon une direction tangentielle au mouvement de précession R, dans un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe principal A1 du premier support 10. Les porte-tubes 11, et plus particulièrement leurs emmanchures 110, peuvent pour cela présenter un axe central A2 s’étendant selon cette direction tangentielle et être configurés pour recevoir les tubes 2 selon cet axe central A2. Comme illustré en , l’axe central A2 des porte-tubes 11 peut-être perpendiculaire à une direction A3 s’étendant radialement depuis le centre O du support 10.
Se pose alors la question du maintien des tubes lors de la manipulation du dispositif 1, par exemple pour son montage dans le broyeur 4, et lors du broyage dans le broyeur 4. Pour maintenir les tubes 2 dans les porte-tubes 11, chaque porte-tube 11 comprend une emmanchure 110 s’étendant selon l’axe central A2 dans le plan sensiblement perpendiculaire à l’axe principal A1 du premier support 10. L’emmanchure 110 est configurée pour recevoir un tube 2 par coulissement selon l’axe central A2.
Comme l’illustre la , l’emmanchure 110 présente une paroi interne 110a configurée pour coopérer par contact avec une paroi externe 200 du tube 2. Un tube 2 est par exemple illustré en . Un tube 2 comprend un corps 20 présentant une surface externe 200. Le corps 20 est configuré pour contenir l’échantillon. Le corps 20 peut-être fermé une première extrémité 22 par une base, généralement tronconique. L’extrémité opposée à la base peut être ouverte et configurée pour être fermée par un bouchon 21. Le tube 2 s’étend selon une direction d’extension principale, par exemple l’axe A4 sur les figures.
Comme illustré par les figures 3A, 3B et 5, la paroi interne 110a de l’emmanchure 110 peut présenter une forme conique. Cette forme conique est de préférence complémentaire à la forme conique du tube 2. En effet, les tubes 2 sont généralement faiblement coniques à cause de contraintes de fabrication. Le dispositif 1 tire parti de cette conicité du tube 2 pour obtenir un emmanchement cône sur cône afin d’améliorer le maintien du tube 2 et de faciliter son insertion dans l’emmanchure 110.
L’emmanchement cône sur cône est maintenant décrit plus en détail en référence aux figures 3A, 3B et 5. La paroi interne 110a défini un premier angle θ 1 par rapport à une direction parallèle à l’axe central A2. Pour simplifier les figures, dans la cet angle θ 1 est représenté sur l’extérieur de la paroi externe 110b de l’emmanchure. L’angle θ 1 peut être inférieur ou égal à 2°, de préférence sensiblement égale à 1°. La montre le contact entre la paroi externe de 200 du tube 2 et la paroi interne 110a de l’emmanchure 110.
Cet angle θ 1 est de préférence sensiblement égal à l’angle θ 2 de conicité du tube 2 défini entre sa paroi externe 200 et une direction parallèle à une direction d’extension principale A4 du tube. La conicité d’un tube 2 est typiquement de l’ordre de 1°. Notons que les angles θ 1 et θ 2 peuvent ne pas être exactement égaux tout en permettant l’emmanchement cône sur cône, notamment dans le cas d’une emmanchure déformable élastiquement.
L’emmanchement cône sur cône est amélioré pour des valeurs d’angle conique faibles ainsi que pour une longue portée de l’emmanchement. On comprend donc que les valeurs d’angles ci-dessus favorisent le maintien du tube 2 dans l’emmanchure 110. L’emmanchure 110 présente en outre une forme conique coopérant avec le tube 2 sur toute sa surface de contact avec le tube 2. Afin de maximiser la surface de contact entre l’emmanchure 110 et le tube 2, cette surface de contact peut être maximisée. Pour cela, l’emmanchure 110 peut-être monobloc et former une surface de contact continue avec le tube 2 le long de sa paroi externe 200, à l’exception d’une éventuelle fente 111 décrite ultérieurement. Cette solution se distingue de porte-tubes comprenant une pluralité d’anneaux ou de clips distants les uns des autres et répartis le long du tube 2.
Selon son axe central A2, la longueur de l’emmanchure 110 est de préférence la plus grande possible jusqu’à correspondre la taille du tube. Selon un exemple, cette longueur de l’emmanchure 110 est comprise entre 60 % et 100% de la longueur du tube 2 prise selon l’axe A4. Cette gamme permet de limiter le risque de casse ou de déformation du tube 2 ainsi que de fuites au niveau du bouchon 21.
L’emmanchure 110 peut présenter à chacune de ses extrémités une ouverture 110c, 110d. Selon un exemple, de par la forme conique de l’emmanchure 110, l’ouverture 110d est de dimension inférieure à l’ouverture 110c par laquelle le tube 2 est introduit.
Selon exemple, l’emmanchure 110, et notamment sa paroi interne 110a, est déformable élastiquement. Ainsi, outre le maintien par emmanchement cône sur cône, l’emmanchure 110 maintient par friction le tube 2. Lors de l’insertion du tube 2, les dimensions de la section transversale de l’emmanchure 110, prise perpendiculairement à l’axe central A2, peuvent être agrandies par le tube 2. Cela améliore le maintien des tubes 2 ainsi que la tolérance de l’emmanchure 110 aux variabilités de fabrication des tubes 2.
Comme illustré dans les figures 3A, 3B et 4A, l’emmanchure 110, et plus particulièrement sa paroi interne 110a, peut présenter au repos c’est-à-dire sans tube 2, un diamètre D1 pour une section transversale donnée. Le tube 2 présente quant à lui un diamètre D2, pour une section transversale donnée. La paroi interne 110a et le tube 2 étant coniques on comprend que leur diamètre évolue le long respectivement de l’axe central A2 ou de la direction A4, selon la section transversale choisie. Lorsque le tube 2 est inséré dans l’emmanchure 110, la paroi interne 110a de l’emmanchure peut présenter un diamètre D1’ pour une section transversale donnée. Du fait de la déformation élastique de l’emmanchure 110, le diamètre D1’ peut être supérieur au diamètre D1 au repos. On comprend donc que le diamètre au repos D1 de la paroi interne 110a peut être inférieur au diamètre D2 du tube 2 pris dans la même section transversale lorsque le tube 2 est inséré dans l’emmanchure 110. Le diamètre au repos D1 de la paroi interne 110a peut être égal à D2 – x, x étant supérieur ou égal à 1,5 mm, de préférence sensiblement égal à 1,75 mm. L’emmanchure 110 peut présenter une épaisseur de paroi, prise sensiblement perpendiculairement à l’axe central A2, supérieure ou égale à 2 mm, par également sensiblement égale à 2,4 mm.
De préférence, l’emmanchure 110 entoure le tube 2 sur une partie seulement de sa circonférence. La déformation de l’emmanchure 110 est ainsi facilitée lors de l’installation du tube 2, notamment par rapport à une solution dans laquelle l’emmanchure déformable entourerait complètement la circonférence du tube 2. En outre, cela permet d’accommoder une éventuelle dilatation du tube 2 lors du broyage. Pour cela, et comme illustré par les figures 2A et 2B, le porte-tube 11 peut présenter une fente 111 s’étendant le long de l’emmanchure selon une direction parallèle à l’axe central A2. De préférence la fente 111 s’étend sur toute la longueur de l’emmanchure 110, d’une ouverture 110c à l’autre 110d. La fente 111 peut être disposées du même côté que la surface inférieure du support 10. Cette position permet d’optimiser la quantité de matière et l’encombrement associé au support 10, notamment par rapport à une fente disposée sur un bord latéral de l’emmanchure 110. En alternative, la fente 111 peut être disposée du côté de la surface supérieure du support 10.
Pour permettre cette déformation élastique de l’emmanchure 110, au moins l’emmanchure 110, et de préférence l’ensemble du porte-tube 11, peut être à base ou fait d’un matériau déformable élastiquement. Le matériau peut présenter un module d’élasticité en flexion sensiblement comprise entre 4000 MPa et 5000 MPa, par exemple sensiblement égal à 4500 MPa. Ce matériau peut être un polymère, par exemple de la famille des polyuréthanes ou de leurs dérivés. Le matériau peut par exemple être un polyuréthane de coulée sous vide tel que le SikaBiresin® PX245 commercialisés par la société Sika®.
À titre d’exemple, les propriétés mécaniques à 23°C du polymère PX245 sont décrites dans le tableau ci-dessous.
Propriétés mécaniques du PX245 à 23°C Module d’élasticité en flexion (MPa) 4500 Contrainte maximale en flexion (MPa) 150 Contrainte maximale en traction (MPa) 85 Allongement à la rupture en traction (%) 3 Résistance à l’impact Charpy (kJ/m²) 30 Dureté Shore D 85
En interchangeant les transducteurs, on peut faire varier l’intensité acoustique selon les besoins.
Ainsi, le dispositif peut être utilisé pour un large choix d’applications, selon le transducteur et/ou la sonotrode choisis. Le choix du transducteur et/ou de la sonotrode peut dépendre de divers paramètres, par exemple la nature du traitement recherché, le type des matières kératiniques à traiter, ou encore la fréquence d’utilisation du dispositif (journalière, hebdomadaire, etc.).
Le dispositif peut encore comporter un élément mécanique à ouverture réglable, tel qu’un diaphragme, disposé devant la sonotrode de manière à limiter la surface d’émission des ondes ultrasonores. Le diaphragme peut être réglable par l’utilisateur pour ajuster la puissance du traitement et/ou l’étendue de la zone de traitement.
Le transducteur et/ou la sonotrode peut comporter des moyens de fixation au reste du dispositf par encliquetage, par vissage, par baïonnette, par friction, magnétiques, par serrage, notamment à l’aide d’au moins une vis de serrage, d’un collier de serrage, d’un aimant, ou par tout autre moyen adapté.
Le transducteur peut se déplacer longitudinalement et/ou transversalement, notamment pour se rapprocher ou s’éloigner des cheveux à traiter. Il peut tourner autour de son axe longitudinal et/ou vibrer.
La sonotrode peut présenter toute forme au niveau de la surface d’émission des ondes acoustiques.
Le dispositif peut comporter des moyens d’entraînement du transducteur ou de la sonotrode, configurés pour générer un mouvement d’oscillation, de vibration et/ou de rotation de ceux-ci, de manière indépendante des ondes acoustiques générées.
Le transducteur peut être alimenté en continu ou en alternatif, en particulier de manière indépendante par rapport aux autres éléments du dispositif tels que la pompe.
Le transducteur ou la sonotrode associée peut comporter un conduit débouchant de préférence sur la surface d’émission, relié au circuit fluidique de manière à ce qu’ils soit traversés par le fluide circulant dans le dispositif. Une telle circulation permet de refroidir le transducteur.
Le dispositif peut comporter plusieurs transducteurs, notamment deux transducteurs. Cela permet par exemple d’augmenter l’efficacité du traitement par le dispositif.
Reliefs au niveau de la surface d’émission La surface d’émission des ondes acoustiques vers le milieu liquide peut comporter des reliefs où les bulles peuvent prendre naissance à des niveaux différents selon l’axe longitudinal du transducteur. En particulier, ces reliefs peuvent offrir des sites de nucléation à leur sommet et à leur base.
Ainsi, l’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un dispositif de traitement de matières kératiniques au contact d’un fluide, notamment une composition cosmétique, le dispositif comportant :
Au moins un transducteur ultrasonore présentant une surface d’émission d’ondes acoustiques dans ledit fluide pour générer dans celui-ci des bulles ayant une action mécanique lors de leur effondrement sur lesdites matières kératiniques, la surface d’émission présentant des reliefs où les bulles peuvent prendre naissance à des niveaux différents selon l’axe longitudinal du transducteur.
Les reliefs peuvent permettre une production plus homogène des bulles. En comparaison, une surface d’émission lisse tend à générer des sites de nucléation répartis aléatoirement sur la surface, et une production de bulles non optimale. Ces reliefs peuvent également favoriser l’effondrement des bulles, car les differences de niveaux selon l’axe longitudinal permettent de générer des zones de cavitation relativement étendues, ne se limitant pas à un seul plan .
Les reliefs peuvent également permettre de générer un flux turbulent dans le fluide, qui peut participer à la production de bulles, en particulier lorsque le fluide comporte un tensioactif.
Les reliefs peuvent être formés de diverses manières.
Selon un exemple, dans lequel le premier support et le deuxième support comprennent chacun un organe d’indexage complémentaire configuré pour empêcher une rotation relative entre les premier et deuxième supports. L’efficacité du broyage est ainsi améliorée.
Selon un exemple, le premier support comprend en outre un module de déblocage configuré pour exercer une force sur au moins l’un parmi l’emmanchure et le tube inséré dans l’emmanchure, de façon à dépasser et/ou relâcher une force de maintien de la paroi interne de l’emmanchure sur le tube. Le module de déblocage facilite ainsi le retrait du tube de l’emmanchement cône sur cône, en permettant un déblocage du cône au début de son retrait. Le module de déblocage permet de s’affranchir d’un moyen de déblocage externe, par exemple d’un outil qu’un utilisateur utiliserait pour appliquer cette force sur l’emmanchure ou le tube, par exemple en venant taper à la base du tube pour le décoincer. La manipulation du dispositif est donc facilitée pour le retrait du tube.
Selon un exemple, le module de déblocage est configuré pour exercer une force sur le tube inséré dans l’emmanchure, de façon à induire un déplacement du tube selon une direction parallèle à l’axe central de l’emmanchure, dans un sens contraire au sens d’insertion du tube dans l’emmanchure.
Selon un exemple, le module de déblocage est configuré pour exercer la force sur le bouchon du tube.
Selon un autre exemple, le module de déblocage est configuré pour exercer la force sur la base du tube.
Selon un exemple, le module de déblocage est configuré pour exercer une force sur l’emmanchure, de façon à déformer l’emmanchure en agrandissant une section transversale de l’emmanchure, prise perpendiculairement à son axe central.
Selon un exemple, l’axe central de l’emmanchure est perpendiculaire à une direction radiale du premier support.
Selon un exemple, le premier support présente une surface inférieure, l’axe central de l’emmanchure est perpendiculaire à une direction radiale du premier support, et l’axe central de l’emmanchure est disposé : en projection selon un plan perpendiculaire à l’axe principal du premier support, à une distance d du centre du premier support, en projection selon un plan perpendiculaire à l’axe central et incluant l’axe principal du premier support, à une hauteur h de la surface inférieure du premier support, le rapport d/h étant compris entre 5 et 7,5.
Ce rapport entre la distance au centre du support et la hauteur de l’emmanchure minimise les contraintes mécaniques qui s’exercent sur le porte-tube lors du broyage. Ceci est particulièrement avantageux lorsque le support est soumis à un débattement par précession selon un mouvement sensiblement sinusoïdal lors du broyage.
Selon un exemple, la paroi interne de l’emmanchure étant configurée pour entourer le tube sur une partie seulement de sa circonférence, et étant déformable élastiquement, le mouvement de coulissement du tube dans l’emmanchure est effectué de façon à induire, suite à la mise en contact de la paroi externe du tube et de la paroi interne de l’emmanchure, une déformation élastique de l’emmanchure.
Selon un exemple, le diamètre de l’emmanchure augmente suite à la mise en contact de la paroi externe du tube et de la paroi interne de l’emmanchure, lors du mouvement de coulissement du tube dans l’emmanchure.
Selon un exemple, lors du mouvement de coulissement du tube dans l’emmanchure, le module de blocage passe de la position déployée à la position de repos.
Selon un exemple, le passage de la position déployée à la position de repos est induit automatiquement suite au passage du tube.
Selon un exemple, le procédé comprend en outre le montage du dispositif sur le broyeur.