INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
A titre d’aérogels de silice hydrophobe utilisables dans l’invention, on peut citer par exemple l’aérogel commercialisé sous la dénomination VM-2260 ou VM-2270 (nom INCI : SILICA SILYLATE), par la société Dow Corning, dont les particules présentent une taille moyenne d’environ 1000 microns et une surface spécifique par unité de masse allant de 600 à 800 m 2/ g.
Comme gélifiants hydrophiles, on peut citer en particulier les biopolymères polysaccharidiques comme la gomme de xanthane, la gomme de guar, la gomme de caroube, la gomme d'acacia, les scléroglucanes, les dérivés de chitine et de chitosane, les carraghénanes, les gellanes, les alginates, les celluloses telles que les gommes de cellulose, la cellulose microcristalline, la carboxyméthylcellulose, l'hydroxyméthylcellullose et l'hydroxypropylcellulose ; et leurs mélanges.
Comme gélifiants lipophiles, on peut citer par exemple les argiles lipophiles.
Par exemple, en impression 3D d’objets de grande taille, la rhéologie permettant une bonne tenue de la matière en sortie de buse est bien plus exigeante, les phénomènes exothermiques sont plus présents car la chaleur est difficile à éliminer et un retrait après polymérisation mal maîtrisé conduit à des objets de mauvaise qualité. Pour la fabrication d’objets de grandes dimensions, on ne superpose plus de fines lamelles mais des lamelles de quelques centimètres d’épaisseur. Les phénomènes d’écoulement et de retrait à la polymérisation sont exacerbés et sont aujourd’hui mal résolus. Lors de la fabrication d’objets de grande dimension, l’utilisateur cherche par ailleurs une bonne tenue mécanique de ces objets.
Dans l’état de l’art connu actuellement, il est difficile de disposer d’une formulation polymérisable qui permet la fabrication d’objets de grande dimension avec une bonne tenue mécanique, tout en gardant une bonne maîtrise du retrait, en limitant l’exothermie et avec une bonne maîtrise de la définition dimensionnelle des différentes couches se superposant résultant de la rhéologie lors du processus de fabrication de ces couches. L’écoulement de la formulation à polymériser se fait au travers d’une buse et doit conserver une tenue dimensionnelle caractérisée par suffisamment de viscosité et de contrainte au seuil. Cet ensemble de problèmes techniques est mal résolu aujourd’hui.
En raison de la faible viscosité apportée par les monomères, il est dans l’art antérieur utilisé des formulations comprenant des oligomères ce qui complique les formulations, augmente les coûts, et ne permet pas toujours d’obtenir des compositions transparentes lorsque cela est souhaité. EP0802455 en est un exemple avec des oligomères difficiles à fabriquer et donc onéreux.
Dans l’extrusion de compositions polymérisables, WO21029945 utilise une approche similaire avec l’utilisation d’oligomères réactif sous forme d’acrylates. Une alternative est décrite dans WO21183396 mais suppose une étape supplémentaire consistant à effectuer une pré polymérisation, ceci pour augmenter la viscosité lors de l’utilisation dans un procédé d’impression 3D par la technique d’extrusion au travers d’une buse, mais cela rajoute une étape supplémentaire. Dans ces exemples, malgré les augmentations de la viscosité, les contraintes au seuil restent faibles et un écoulement de la matière est toujours observé.
La demanderesse a cherché à améliorer les formulations dont un exemple est constitué de monomères et d’amorceur car la seule combinaison de ces composants ne permet pas la construction correcte d’un objet par polymérisation sous irradiation ou thermiquement du fait d’une viscosité et d’une contrainte au seuil trop faibles. Le retrait à la polymérisation est par ailleurs trop important et les objets présentent beaucoup de défauts d’aspect.
L’addition de copolymères à blocs au sein de ces formulations permet d’améliorer les propriétés mécaniques, ce qui est connu de l’homme du métier. La présence des copolymères à blocs apporte par ailleurs une contribution positive sur la rhéologie ce qui est également connu de l’homme du métier.
Cependant le comportement rhéologique de ces formulations reste insuffisant ou exige l’utilisation de grandes quantités de copolymères à blocs sans résoudre les phénomènes d’écoulement car la contrainte au seuil reste insuffisante.
Les diamides et en particulier les diamides d’acides gras sont largement utilisés dans le domaine de la formulation en tant qu’agents permettant le contrôle de la rhéologie. On peut par exemple citer EP3613728.
Ces diamides sont parfois associés à l’huile de ricin. Ainsi dans EP3919546, des compositions de diamides, d’huile de ricin hydrogénée et d’un polyamide particulier, soit deux à deux, soit les trois ensembles sont divulguées comme additifs de rhéologie.
Dans EP3131996 l’association de polyamide et d’huile de ricin hydrogénée est également décrite.
Il est constaté que les modifications de la rhéologie associées à l’utilisation de ces diamides et huile de ricin hydrogénée, en combinaison ou non, est insuffisante au regard des besoins que peuvent engendrer des formulations qu’elles soient polymérisables ou non, dans les mastics, peintures ou encore dans les adhésifs. Dans le cas de formulations polymérisables, le cas particulier des applications en impression 3D est un bon exemple de la nécessité de maîtriser la rhéologie des formulations.
Lorsqu’on utilise ces composés, combinés à un ou plusieurs monomères, il est nécessaire d’en utiliser des quantités importantes pour avoir un effet significatif. Cela peut avoir comme conséquences de dégrader certaines propriétés des formulations de monomères polymérisées.
La combinaison de copolymère à blocs, de diamides et/ou de triamides et d’huile de ricin hydrogénée dans une formulation de monomère polymérisable c’est-à-dire en présence d’un amorceur de polymérisation est un exemple de solution aux problèmes techniques relevant d’un contrôle de la rhéologie, des propriétés mécaniques et de la maîtrise des polymérisations. Il est observé en particulier des effets d’augmentation de la viscosité et de la contrainte au seuil très significatifs même en utilisant de faibles quantités des compositions de l’invention. La combinaison de copolymère à blocs, de diamides et/ou des triamides et d’huile de ricin procure un effet surprenant et permet de limiter la quantité de ces additifs tout en apportant des améliorations des propriétés mécaniques des produits obtenus et avec une exothermie lors des polymérisations mieux maitrisées qu’en l’absence de la combinaison de ces trois composés. L’utilisation combinée de copolymères à blocs, des amides et d’huile de ricin procure donc une somme d’effets techniques inattendus (rhéologie améliorée, propriétés mécaniques améliorées, exothermes et retrait limités).
Ainsi, en plus du ou des composants monomères, la demanderesse a constaté que l’association de faibles quantités d’huile de ricin, de diamide et/ou de triamide, et de copolymères à blocs procure une viscosité et une contrainte au seuil en adéquation avec les besoins générés dans des formulations de mastics et adhésifs, de peintures, ou en impression 3D. La présence combinée de copolymère à blocs, d’amide et d’huile de ricin hydrogénée est nécessaire pour maximiser les effets sur la rhéologie des formulations les contenant, et l’effet technique obtenu est bien supérieur à la combinaison de deux seuls de ces composés.
Dans le cas de l’impression 3D, les compositions de l’invention formulées avec des monomères présentent une bonne tenue du cordon de la formulation avant polymérisation et permettent leur placement sur la couche précédemment polymérisée sans défaut. Les objets obtenus à l’aide de ces compositions présentent en outre de bonnes propriétés mécaniques. La combinaison d’huile de ricin, de diamide et/ou de triamide, et de copolymères à blocs au sein d’une composition comprenant un ou plusieurs monomères permet d’obtenir un effet significatif permettant de résoudre les problèmes techniques existants dans les applications nécessitant de fortes viscosités ou bien un ajustement de ces viscosités, avec des contraintes au seuil suffisantes, et ce avec de faibles quantités de ces composés.
Les quantités d’huile de ricin, de diamide et/ou de triamide, et de copolymères à blocs peuvent être variables et permettent d’ajuster finement les contraintes rhéologiques liées à la formulation de mastics, d’adhésifs, de peintures et lors de la fabrications des objets par impression 3D, tout en procurant des avantages de retrait, de maîtrise d’exothermie et de propriétés mécaniques. On peut rajouter des charges au sein des compositions de l’invention formulées avec des monomères tout en gardant l’avantage de la combinaison d’huile de ricin, de diamide et/ou de triamide, et de copolymères à blocs .
Selon un aspect particulier de l’invention, les données spectrales proviennent de spectres d’émission ou d’absorption d’espèces chimiques.
L’invention a aussi pour objet une méthode d’analyse quantitative ou qualitative de données spectrales comprenant les étapes de : Générer un ensemble de données spectrales synthétiques en exécutant la méthode de synthèse de données spectrales selon l’invention, Entrainer un modèle d’apprentissage automatique à partir des données spectrales synthétiques générées. Utiliser le modèle entrainé pour réaliser une analyse quantitative ou qualitative de données spectrales.
L’invention a encore pour objet un programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution d’une méthode selon l’invention, lorsque le programme est exécuté par un processeur ainsi qu’un support d'enregistrement lisible par un processeur sur lequel est enregistré un programme comportant des instructions pour l'exécution d’une méthode selon l’invention, lorsque le programme est exécuté par un processeur.
représente un diagramme des étapes de mise en œuvre d’une méthode de génération de données spectrales synthétiques selon l’invention,
représente un organigramme des étapes de mise en œuvre d’une méthode d’apprentissage automatique d’un modèle d’analyse de données spectrales selon l’invention,
représente un diagramme quantile-quantile des distributions réelle et synthétique pour un échantillon de ciment (type I) avec l’ajout de NaCl,
représente un exemple de spectre moyen
représente une illustration des résultats obtenus par l’invention avec une modélisation de type Gaussienne,
représente une illustration des résultats obtenus par l’invention avec une modélisation basée sur un noyau « tophat »
Les données spectrales LIBS sont obtenues en focalisant un faisceau laser en un point d’une surface à analyser. L’émission d’un plasma résultant de cette focalisation est collectée et traitée par spectroscopie pour obtenir un spectre de raies atomiques. Le processus est itéré pour chaque point de la zone à analyser.
La représente, à titre illustratif, un exemple de spectre de raies atomiques 101 obtenu pour un échantillon ayant une certaine composition chimique. Sur la , on a identifié les signatures spectrales de certains éléments chimiques (Ca, Al) qui correspondent à des raies atomiques dans des canaux de longueurs d’ondes donnés.
Comme expliqué en préambule, l’invention vise à générer des données spectrales synthétiques à partir d’une ou plusieurs mesures de données spectrales du type de celle décrite à la .
La méthode selon l’invention est décrite à la .
Un tel dispositif permet de réaliser un déplacement des éléments abrasifs 50 par exemple sur toute la largeur W de la plaque 40 sans devoir nécessairement relever la structure porteuse des éléments abrasifs 50 pour pouvoir réaliser des successions discontinues de sillons et éviter de graver certaines portions entre les sillons. Par rapport à l’agencement décrit précédemment, un tel dispositif permet la mise en œuvre d’un mouvement simplifié.
Le plateau 100 d’accueil de la plaque 40 peut être lui-même mobile et actionné par exemple à l’aide d’un système de courroie 102. Ainsi, la plaque 40 peut être convoyée d’une zone à l’autre d’une installation et amenée au dispositif de gravure par déplacement du plateau 100 mobile.
Un dispositif de gravure tel que décrit précédemment peut être intégré dans une installation, par exemple d’une ligne de production industrielle, comportant d’autres dispositifs ou appareils permettant d’effectuer d’autres étapes de fabrication d’un module solaire. Dans ce cas, l’étape de réalisation des sillons peut être effectuée par exemple après une étape de caractérisation courant tension des cellules typiquement réalisée en fin de procédé de fabrication.
L’étape de réalisation des sillons permet de préparer la plaque 40 à une étape ultérieure de clivage. Cette étape de clivage vise à diviser la plaque 40 en plusieurs portions distinctes et séparées.
La plaque 40 sur laquelle les sillons 45 sont réalisés est amenée pour cela à un dispositif clivage configuré pour mettre en flexion la plaque 40 en lui appliquant au moins une force F. il résulte de cette mise en flexion, la propagation d’une fissure de clivage que les sillons 45 précédemment réalisés permettent de guider plus précisément afin de pouvoir réaliser une découpe selon un axe souhaité.
Un exemple de dispositif de clivage de plaque 40 est illustré sur les figures 6A, 6B (respectivement selon une vue de dessus et selon une vue de côté). La plaque 40 est ici disposée sur un support 200 d’accueil qui peut être sous forme d’un plateau. Pour effectuer le clivage, la face inférieure 41b de la plaque 40 peut être maintenue en position fixe contre le support 200 par exemple au moyen de brides 168 de maintien et/ou d’un dispositif d’aspiration (non représenté).
Le dispositif de clivage comprend une structure de mise en flexion ici sous forme d’un système 160 de charnière doté d’un premier élément 162, par exemple sous forme d’une première portion plane sur laquelle une zone d’une région de bord de la plaque 40 appartenant ici à sa face supérieure 41a est destiné à s’appuyer, le premier élément 162 étant monté en rotation par rapport à un deuxième élément 166 de charnière. Le deuxième élément 166 de charnière peut être formé par exemple d’une deuxième portion plane sur laquelle une autre zone de la face supérieure 41a de la plaque 40 est destinée à s’appuyer.
La mise en flexion de la plaque 40 est effectuée par mise en rotation du premier élément 162 par rapport au deuxième élément 166. La rotation est réalisée par rapport à un axe A3 (axe parallèle à l’axe x du repère orthogonal [O ;x ;y ;z] donné sur les figures 6A-6B) parallèle à la face supérieure 41a de la plaque 40.
La plaque 40 est positionnée au bord du support 200 et a une partie en regard du plateau qui est maintenue fixe. Un bord du plateau 200 se trouve de préférence aligné avec un plan P passant par une succession de sillons 45. Une contrainte de mise en flexion est ensuite appliquée, par l’intermédiaire du premier élément 162, mis en rotation, à une portion de la plaque 40 qui dépasse du support 200 et se trouve en regard et en contact du premier élément 162 de charnière.
Un autre exemple de dispositif de clivage est donné sur les figures 7A-7B (respectivement selon une vue de dessus et selon une vue de côté). La structure 170 de mise en flexion comprend cette fois un élément de préhension 176 lié à un bras 172 et monté mobile en rotation, en particulier par rapport à ce bras 172. L’élément de préhension 176 est configuré pour pincer une région de bord de plaque 40 en particulier entre une zone de la face supérieure 40a et une zone de la face inférieure 40b opposée à la face supérieure 40a de la plaque 40. La plaque 40 est disposée sur un support 200 d’accueil qui peut être, là encore, par exemple sous forme d’un plateau. De même que dans l’exemple de réalisation précédemment décrit, la plaque 40 peut être ici maintenue en position fixe contre le support 200 par exemple au moyen de brides 168 de maintien et/ou d’un dispositif d’aspiration (non représenté).
La contrainte en flexion de la plaque 40 est réalisée ici par mise en rotation de l’élément 176 de préhension et en particulier par rapport au support 200.
Avantageusement, l’élément de préhension 176 est prévu de sorte à pincer la plaque 40 sur toute sa largeur W (dimension mesurée parallèlement à l’axe x du repère orthogonal [O ;x ;y ;z]).
Dans ce dispositif de clivage comme dans le dispositif de gravure de plaque décrit précédemment, le support 200 d’accueil de plaque peut être mobile, et déplacé en particulier en translation. Le support 200 peut être mis en mouvement par exemple au moyen d’un système de courroie 202. Un déplacement par pallier ou pas à pas peut être réalisé. Une fois qu’une portion de plaque a été séparée par clivage, un tel déplacement permet de pouvoir présenter un nouveau bord de plaque 40 dévoilé à l’issu de ce clivage. Un tel système peut permettre de placer une nouvelle rangée de sillons 45 au bord du support ou plateau 200 tandis qu’une région de bord de plaque dépasse du bord du support 200.
Dans le cas d’un dispositif de clivage tel que décrit en lien avec les figures 6A-6B, la portion de plaque séparée du reste de la plaque 40 lorsqu’une pression lui est appliquée, peut être récupérée sur une autre courroie 204 située en aval du support 200, puis est déplacée et évacuée de la zone de séparation au moyen de cette courroie.
D’autres dispositifs mobiles de récupération peuvent être envisagés pour réceptionner et déplacer les morceaux de plaque séparés par clivage.
Dans le cas d’un dispositif de clivage tel que décrit en lien avec les figures 7A-7B, l’élément de préhension 172 effectue un mouvement mettant une portion de plaque pincée en flexion. Une fois cette portion de plaque séparée du reste de la plaque 40, ce même élément 172 de préhension, par exemple faisant partie d’un bras robotisé, peut être prévu pour évacuer la portion de plaque clivée vers une zone de stockage ou de convoyage.
Lors du tissage de la portion de base 211 et de la portion de déploiement 221, le peigne 150 est orienté autour de son axe de rotation R 150 de manière à ce que la première partie fixe 151 soit perpendiculaire à la direction longitudinale tandis que la deuxième partie fixe 152 forme un angle β 22 1 avec la direction longitudinale D L qui est inférieur à 90°. Le peigne 150 est positionné suivant la direction verticale D V de manière à ce que les première et deuxième parties fixes 151 et 152 soient en regard respectivement de la portion de base 211 et de la portion de déploiement 221. Ainsi, à chaque frappe du peigne 150 suivant la direction de frappe D F , les fils de trame de la portion de base 211 sont juxtaposés dans chaque colonne de fil de trame suivant la direction de superposition D S21 1 qui est perpendiculaire à la direction longitudinale tandis que les fils de trame de la portion de déploiement 221 sont juxtaposés dans chaque colonne de fil de trame suivant la direction de superposition D S22 1 formant l’angle β 22 1 avec la direction longitudinale D L .
La valeur de l’angle β 22 1 est déterminée de manière à compenser, c’est-à-dire annuler, la variation angulaire imposée à la portion de déploiement 221 par les forces de cisaillement lors de sa mise en forme par pliage.
A la fin du tissage on obtient la structure fibreuse 200 illustrée à la avec des portions de déploiement 221 et 222 dans lesquelles les fils de trame dans les colonnes de fils de trame de fils de trame C T221 et C T221 sont juxtaposés suivant respectivement des directions de superposition D S221 et D S222 formant des angles β 221 et β 22 2 avec la direction longitudinale qui sont différents de 90° aptes à compenser la variation angulaire imposée lors du pliage des portions de déploiement 221 et 222. La valeur des angles β 221 et β 222 entre les directions de superposition DS221 et DS222 et la direction longitudinale D L est comprise entre 60° et 80°, plus préférentiellement un angle d’environ 70°.
Cette compensation est illustrée sur la qui montre une préforme 300 obtenue par la mise en forme de la structure fibreuse 200, c’est-à-dire, après pliage des portions de déploiement 221 et 222 à 90° par rapport aux portions de base 211 et 212 et la portion centrale 230. La variation angulaire résultant des forces de cisaillement F CIS 221 et F CIS 222 qui s’exercent dans les portions de déploiement 221 et 222 ( ) lors de leur déploiement entraîne le redressement horizontal des colonnes de fils de trame dans ces portions et évite un décollement dans la structure fibreuse au niveau du rayon interne.
L’exemple qui vient d’être décrit concerne une structure fibreuse avec plusieurs portions de déploiement tissées en même temps que des portions de base avec une déliaison entre les portions de déploiement et les portions de base. L’invention s’applique bien entendu à des structures fibreuses ayant des architectures différentes en particulier plus simples. Le procédé de tissage de l’invention peut être appliqué au tissage d’une structure fibreuse comprenant suivant une direction longitudinale une portion de base prolongée par une portion de déploiement destinée à être pliée lors de la mise en forme de la structure fibreuse afin de former une préforme en forme de L, par exemple dans le cas de la fabrication d’un raidisseur en matériau composite.
D’une manière générale, le peigne peut comprendre une ou plusieurs parties fixes tout en étant orientable suivant un axe de rotation. Dans le cas d’une structure fibreuse comprenant suivant une direction longitudinale une portion de base prolongée par une portion de déploiement destinée à être pliée lors de la mise en forme de la structure fibreuse comme décrite ci-avant, le peigne ne peut comprendre qu’une seule partie fixe qui est orientée différemment selon que l’on tisse la portion de base ou la portion de déploiement. Ainsi, lors du tissage de la portion de déploiement, le peigne est orienté autour de son axe de rotation de manière à ce que la partie fixe forme avec la direction longitudinale de la structure ou la direction d’avancement des fils de chaîne un angle différente de 90° déterminé de manière à compenser, c’est-à-dire annuler, la variation angulaire imposée à la portion de déploiement par les forces de cisaillement lors de sa mise en forme par pliage. Lors du tissage de la portion de base, le peigne est orienté autour de son axe de rotation de manière à ce que la partie fixe soit perpendiculaire à la direction longitudinale ou la direction d’avancement des fils de chaîne.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, le positionnement vertical relatif du peigne par rapport à la façure de la structure fibreuse peut être également réalisé en tout ou partie par un dispositif de maintien de la structure fibreuse tissée 200 présent en aval des lisses 113 et de la lance 120. Dans l’exemple décrit ici, le dispositif de maintien 160 comprend une mâchoire inférieure 161 et une mâchoire supérieure 162 chacune reliée à un moyen d’actionnement (non représentée sur les figures 3 à 6) qui est apte à maintenir la structure tissée 200, d’une part, et à déplacer les mâchoires 160 et 161 suivant la direction verticale D V . Le dispositif de maintien 160 permet de déplacer la façure 205 de la structure tissée suivant la direction verticale D V vers le haut ou vers le bas par rapport au peigne 150. Dans ce cas d’un métier à tisser comprenant le dispositif de maintien, le positionnement vertical relatif du peigne par rapport à la façure de la structure fibreuse peut être réalisé par le dispositif de maintien ou par des mouvements combinés du peigne et du dispositif de maintien.
On procède ensuite à la densification de la préforme fibreuse 300 afin de former une pièce en matériau composite, dans l’exemple décrit ici un secteur d’anneau de turbine à gaz. La densification de la préforme fibreuse destinée à former le renfort fibreux de la pièce à fabriquer consiste à combler la porosité de la préforme, dans tout ou partie du volume de celle-ci, par le matériau constitutif de la matrice. Cette densification peut être réalisée de façon connue en soi suivant le procédé par voie liquide (CVL) ou le procédé par voie gazeuse (CVI), ou le procédé d’injection de charge céramique (Slurry Cast) ou le procédé d’imprégnation d’un alliage de silicium (MI ou RMI) ou encore suivant un enchaînement d’un ou plusieurs de ces procédés.