INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention au mode de réalisation exposé dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
MODULE DE PUISSANCE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un module de puissance. Il peut en particulier être utilisé dans un engin de mobilité par exemple en tant que bras de commutation d’un onduleur ou d’un redresseur, ou bien d’un chargeur embarqué (de l’anglais « On Board Charger » également désigné par le sigle OBC) ou bien encore d’un convertisseur DC-DC. L’onduleur et/ou le redresseur peuvent par exemple être associés à une machine électrique.
Arrière-plan technologique On connait de l’état de la technique un module de puissance comportant : un substrat isolant électrique plat ; portées par une face supérieure du substrat : une piste positive, une piste de phase, une piste négative, une piste de commande de côté haut et une piste de commande de côté bas ; des interrupteurs commandables à semi-conducteur présentant chacun une face inférieure munie d’une première électrode principale et une face supérieure munie d’une deuxième électrode principale et d’une électrode de commande, parmi lesquels : des interrupteurs de côté haut avec leur face inférieure plaquée contre la piste positive pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste positive, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste de phase et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté haut, et des interrupteurs de côté bas avec leur face inférieure plaquée contre la piste de phase pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste de phase, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste négative et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté bas.
La connexion des grilles à la piste de grille est parfois difficile à réaliser.
Il est donc proposé, selon un premier aspect de l’invention, un module de puissance comportant : un substrat isolant électrique plat ; portées par une face supérieure du substrat : une piste positive, une piste de phase, une piste négative, une piste de commande de côté haut et une piste de commande de côté bas ; des interrupteurs commandables à semi-conducteur présentant chacun une face inférieure munie d’une première électrode principale et une face supérieure munie d’une deuxième électrode principale et d’une électrode de commande, parmi lesquels : des interrupteurs de côté haut avec leur face inférieure plaquée contre la piste positive pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste positive, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste de phase et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté haut, et des interrupteurs de côté bas avec leur face inférieure plaquée contre la piste de phase pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste de phase, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste négative et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté bas ; caractérisé en ce qu’au moins certains des interrupteurs sont répartis en deux alignements d’interrupteurs parallèles l’un à l’autre, au moins une partie de l’une des pistes de commande passant entre les deux alignements d’interrupteurs et étant connectée électriquement aux électrodes de commande des interrupteurs d’un premier des alignements, de préférence par au moins un conducteur électrique souple tel qu’un fil.
Ainsi, grâce à l’invention, la connexion des électrodes de commande est simplifiée par le fait que la piste de commande peut passer du côté où sont situés les électrodes de commande, sans être gêné par les connexions des premières électrodes principales, généralement réalisées par des rubans conducteurs ou bien des barrettes conductrices. En particulier, l’invention évide de devoir superposer les connexions des électrodes de commande et les connexions des premières électrodes principales, ce qui pourrait en outre causer des problèmes de couplage entre ces connexions.
De façon optionnelle, la partie de la piste de commande passant entre les deux alignements d’interrupteurs est allongée et parallèle à ces alignements d’interrupteurs.
De façon optionnelle également, la face supérieure de chaque interrupteur est en outre munie d’une électrode auxiliaire connectée, en particulier dans l’interrupteur, à la deuxième électrode principale, et le module de puissance comporte en outre une piste d’électrode auxiliaire portée par la face supérieure du substrat et passant entre les deux alignements d’interrupteurs, la piste d’électrode auxiliaire étant connectée aux électrodes auxiliaires des interrupteurs du premier alignement, de préférence par au moins un conducteur électrique souple tel qu’un fil.
De façon optionnelle également, ce sont les interrupteurs de côté haut qui sont répartis entre les deux alignements d’interrupteurs, dits alignements d’interrupteurs de côté haut et c’est la piste de commande de côté haut qui passe entre les deux alignements d’interrupteurs de côté haut, et les interrupteurs de côté bas sont répartis en deux autres alignements d’interrupteurs, dits alignements d’interrupteurs de côté bas, entre lesquels passe la piste de commande de côté bas.
Ainsi, dans cette option, l’invention concerne un module de puissance comportant : un substrat isolant électrique plat ; portées par une face supérieure du substrat : une piste positive, une piste de phase, une piste négative, une piste de commande de côté haut et une piste de commande de côté bas ; des interrupteurs commandables à semi-conducteur présentant chacun une face inférieure munie d’une première électrode principale et une face supérieure munie d’une deuxième électrode principale et d’une électrode de commande, parmi lesquels : des interrupteurs de côté haut avec leur face inférieure plaquée contre la piste positive pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste positive, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste de phase et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté haut, et des interrupteurs de côté bas avec leur face inférieure plaquée contre la piste de phase pour connecter électriquement leur première électrode principale à la piste de phase, avec leur deuxième électrode principale connectée électriquement à la piste négative et avec leur électrode de commande connectée électriquement à la piste de commande de côté bas ; caractérisé en ce les interrupteurs de côté haut sont répartis entre deux alignements d’interrupteurs, dits alignements d’interrupteurs de côté haut, parallèles l’un à l’autre, entre lesquels passe la piste de commande de côté haut connectée électriquement aux électrodes de commande des interrupteurs de côté haut, de préférence par au moins un conducteur électrique souple tel qu’un fil, et en ce que les interrupteurs de côté bas sont répartis en deux alignements d’interrupteurs, dits alignements d’interrupteurs de côté bas, parallèles l’un à l’autre, entre lesquels passe la piste de commande de côté bas connectée électriquement aux électrodes de commande des interrupteurs de côté bas, de préférence par au moins un conducteur électrique souple tel qu’un fil.
Cette option permet de réduire l’impédance de la piste de commande de côté haut et de celle de côté bas, en réduisant leurs longueurs, par rapport au cas où tous les interrupteurs de côté haut seraient alignés et tous les interrupteurs de côté bas également alignés.
De façon optionnelle également, l’électrode de commande de chaque interrupteur de côté haut est connectée électriquement à la piste de commande de côté haut et l’électrode de commande de chaque interrupteur de côté bas est connectée électriquement à la piste de commande de côté bas.
De façon optionnelle également, le module de puissance comporte en outre une barrette conductrice électrique de côté haut plaquée contre les faces supérieures des interrupteurs de côté haut pour être connectée électriquement aux deuxièmes électrodes principales des interrupteurs de côté haut, la barrette conductrice électrique de côté haut comportant une patte plaquée contre la piste de phase pour connecter électriquement la barrette conductrice électrique de côté haut à la piste de phase et/ou le module de puissance comporte en outre une barrette conductrice électrique de côté bas plaquée contre les faces supérieures des interrupteurs de côté bas pour être connectée électriquement aux deuxièmes électrodes principales des interrupteurs de côté bas, la barrette conductrice électrique de côté bas comportant une patte plaquée contre la piste négative pour connecter électriquement la barrette conductrice électrique de côté bas à la piste négative.
Après avoir été testé, le taux de précipitation du nickel-cobalt est de 78%, le diamètre des particules D50 de PHM est de 10~20 μm, la teneur en eau est de 70%, et le produit contient 39% de nickel et 5,8% de manganèse.
La solution mélangée effectue directement une réaction de précipitation avec une solution aqueuse d'hydroxyde de magnésium à 20% préalablement préparée, le temps de réaction est de 0,5 h, et la température de réaction est de 60°C, pour obtenir une suspension de précipitation.
La suspension de précipitation est envoyée en continu vers un épaississeur pour une séparation dense, afin d'obtenir un flux inférieur et un flux supérieur ; et le flux inférieur est filtré et lavé successivement, afin d'obtenir un produit PHM.
Après avoir été testé, le taux de précipitation du nickel-cobalt est de 76%, le diamètre des particules D50 de PHM est de 15~25 μm, la teneur en eau est de 65%, et le produit contient 37% de nickel et 4,7% de manganèse.
Contre-exemple 3
Une différence par rapport au mode de réalisation 1 est que l'étape d'ajout d'un agent réducteur est éliminée.
Après avoir été testé, le taux de précipitation du nickel-cobalt est de 80%, le diamètre des particules D50 de PHM est de 30~40 μm, la teneur en eau est de 60%, et le produit contient 35% de nickel et 6,1% de manganèse.
Les modes de réalisation ci-dessus ne sont que des modes de réalisation préférés de la présente divulgation et ne sont pas destinés à la limiter. Pour l'homme du métier, la présente divulgation peut subir diverses modifications et changements. Toutes les modifications, remplacements équivalents, améliorations et autres effectués dans l'esprit et le principe de la présente divulgation seront inclus dans la portée de la protection de la présente divulgation.
Machine de tressage avec aiguillage vers une zone de réserve La présente invention concerne les machines de tressage permettant la réalisation de structures tressées, et plus particulièrement de structures tubulaires tressées présentant de fortes variations de section.
- une pluralité de fuseaux d’alimentation en fil mobiles le long d’un chemin de guidage principal de sorte à participer au tressage,
Une première acquisition est réalisée en introduisant le matériau sous forme pulvérulente dans l’outillage de frittage et en chauffant l’ensemble jusqu’à densification finale, encore dite densification totale, avec une rampe de montée en température représentative, par exemple 100K/min. L’ensemble est ensuite refroidi.
Une seconde acquisition est réalisée dans les mêmes conditions avec l’assemblage ainsi refroidi et densifié.
A l’aide des données de déplacement des deux acquisitions et de la mesure de la densité finale de la pièce, des courbes représentant la densification et la vitesse de densification relative en fonction de la température peut être obtenue à l’image de celles illustrées en figure 2. Les bornes inférieures et supérieures de l’intervalle de densification sont extraites et le point correspondant au maximum de vitesse de densification Tvmax également. La borne inférieure Tmin correspond à une densification de 10% et la borne supérieure Tmax à 99% de densification.
De préférence, les matériaux M1 et M2 possèdent avantageusement des plages de température de densification par frittage telles que la température maximale de frittage Tmax(M1) du matériau M1 est inférieure ou égale à la température maximale de frittage Tmax(M2) du matériau M2. En particulier, les matériaux M1 et M2 possèdent des cinétiques de densification telles que la différence entre les températures auxquelles les matériaux M1 et M2 sont au maximum de leur vitesse de densification respective, « |Tvmax (M1) – Tvmax (M2)| » est inférieure à 50°C.
Selon une autre variante de réalisation avantageuse, les matériaux M1 et M2 peuvent notamment posséder des plages de température de densification par frittage telles que la différence entre les températures minimales de frittage Tmin (M1) du matériau M1 et Tmin (M2) du matériau (M2), « |Tmin (M1) – Tmin (M2)|» est inférieure à 300°C, voire inférieure à 100°C, la température Tmin (M2) étant de préférence inférieure au maximum de vitesse de densification Tvmax (M1) du matériau M1.
En particulier, le matériau M2 de ladite contre-forme et le matériau M1 densifient dans une gamme de température de frittage dont l’écart entre d’une part les températures minimales de frittage Tmin et d’autre part les températures maximales de frittage Tmax est inférieur à 50°C voire de préférence inférieur à 20°C.
La densification du matériau M1 au contact de la contre-forme selon l’invention peut être réalisée avec un appareillage nommé « outillage de frittage » et formé d’une matrice de frittage et de deux pistons. L’outillage de frittage forme une cavité, généralement cylindrique, entre une matrice de frittage fixe et deux pistons se faisant face et pouvant se déplacer suivant un unique axe. Lors du déplacement uni-axial des pistons, le volume de la cavité varie. L’outillage de frittage est généralement en graphite.
La densification peut être réalisée en plaçant le ou les matériaux à densifier dans la cavité de l’outillage de frittage. En particulier, la contre-forme est d’abord placée dans la cavité, puis le volume de cavité restant est complété par le matériau M1 destiné à former la pièce souhaitée. En particulier, la contre-forme et le matériau M1 destiné à former la pièce souhaitée ne sont pas séparés par un papier souple.
Selon un mode de réalisation particulier, la contre-forme et le matériau M1 sont séparés de l’outillage de frittage par un papier souple. En particulier, ce papier souple est formé d’un matériau conducteur électrique et/ou thermique. Il permet alors d’assurer une conduction électrique avec les matériaux à densifier, avantageuse pour le chauffage par effet Joule au cours du frittage SPS, et/ou thermique, avantageux pour chauffer rapidement les matériaux à densifier. De préférence, ce papier souple est formé d’un matériau conducteur électrique et thermique, de préférence en papier graphite souple, ou en papier graphite souple recouvert d’une couche de nitrure de bore hexagonal ou de métal réfractaire, en particulier en papier graphite souple. A titre d’exemple de papier graphite souple peut être cité le papyex®. En alternative, le papier graphite souple peut être remplacé par un métal réfractaire, éventuellement recouvert d’une couche de nitrure de bore hexagonal, notamment pour prévenir de la pollution des pièces par le carbone du papier graphite.
Selon un premier mode de réalisation particulier, la contre-forme et le matériau M1 sont densifiés sans formation d’une phase intermédiaire à l’interface de la pièce de forme complexe et de la contre-forme.
Selon un second mode de réalisation particulier, une phase intermédiaire se forme à l’interface de la pièce de forme complexe et de la contre-forme. Cette phase intermédiaire est notamment le produit d’une réaction entre le matériau de la contre-forme et le matériau M1 ou un oxyde résultant d’un échange oxygène entre le matériau de la contre-forme et le matériau M1. En particulier, cette phase intermédiaire peut être formée d’un oxyde métallique ou de silicium, d’un carbure métallique ou de silicium, d’un nitrure métallique ou de silicium, ou d’un composé intermétallique.
La phase intermédiaire est soit destinée à être éliminée lors du décochage, soit destinée à former un revêtement en surface de la pièce de forme complexe.
Dans le cas où il n’est pas souhaité garder cette phase intermédiaire (dite encore interphase), au moins l’une des conditions qui suit est privilégiée parmi : - Un CTE de cette phase, différent des matériaux de pièce et de contre-forme permettant la séparation par action themomécanique lors du refroidissement ; - Une vitesse de dissolution de cette phase significativement supérieure à celle des matériaux de pièces et de contre-formes dans des conditions de décochage choisies (milieu, température, pression) ; ou - Une résistance mécanique plus faible que les matériaux M1 et M2.
Le frittage peut être réalisé par frittage sous compaction uni-axiale à chaud. De préférence, la densification par frittage est réalisée par frittage flash (encore appelé frittage SPS, acronyme anglais de « Spark Plasma Sintering »), notamment à une pression variant de 1 MPa à 100 MPa, voire de 10 MPa à 80 MPa, ou par compaction uniaxiale à chaud (encore appelée CUC).
Le frittage SPS comprend le chauffage d’un moule électriquement conducteur, de préférence en graphite, qui contient la poudre à fritter et la contre-forme. La poudre est comprimée uni-axialement au moyen de pistons de compaction, par exemple en graphite et le chauffage est opéré par effet Joule en soumettant le moule à des impulsions de courant électrique. Un exemple de dispositif pour mettre en œuvre le procédé SPS est décrit par exemple dans l’ouvrage « Mise en forme de matériaux par frittage flash », Juil. 2006, Claude Estournes, Technique de l’ingénieur.
En particulier, la densification est réalisée dans une plage de température de frittage variant de 300°C à 2000°C, en particulier de 600°C à 2000°C, de préférence de 1000°C à 1900°C, notamment de 1150°C à 1750°C.
A l’issue du frittage, la pièce de forme complexe et la contre-forme adhèrent l’une et l’autre et forment un ensemble pré-pièce/contre-forme densifié. Il n’est avantageusement pas constaté, lors du refroidissement de l’ensemble, la manifestation de phénomènes de dilatation distincts entre la pièce et la contre-forme, susceptibles de créer des contraintes dans l’ensemble pré-pièce/contre-forme, notamment au niveau de la pièce de forme complexe. En particulier, les coefficients de dilatation de la pièce et de la contre-forme ne diffèrent pas de plus de 30%, en particulier de plus de 10%.
Afin d’isoler la pièce de forme complexe formée, il convient donc de la séparer de la contre-forme. Cette opération est couramment dénommée décochage. Dans certains cas, une couche intermédiaire a pu être formée à l’interface de la pièce et la contre-forme. Selon l’application souhaitée, cette couche intermédiaire peut être à conserver ou non en surface de la pièce de forme complexe isolée.
Comme précisé ci-dessus, le décochage de la pièce de forme complexe comprend au moins une étape de solubilisation sélective d’au moins un des composants de ladite contre-forme densifiée et/ou de l’éventuelle phase intermédiaire.
Selon un mode de réalisation particulier, le décochage de la pièce de forme complexe implique la solubilisation sélective du ou d’un composé B, non matriciel, de ladite contre-forme densifiée. Ce mode de réalisation est privilégié lorsqu’il n’y a pas de phase intermédiaire entre la contre-forme et la pièce de forme complexe, ou lorsque la phase intermédiaire présente en surface de la pièce est à préserver.
En particulier, une densification moindre de la contre-forme permet d’augmenter la cinétique de dissolution sélective lors du décochage.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le décochage de la pièce de forme complexe peut être réalisé en présence d’une phase intermédiaire en surface de ladite pièce de forme complexe et par solubilisation sélective de ladite phase intermédiaire. Ce mode de réalisation est avantageusement mis en œuvre lorsque la présence de la phase intermédiaire n’est pas souhaitée à la surface de la pièce de forme complexe.
Bien entendu, il est également possible de solubiliser simultanément la phase intermédiaire et en partie la contre-forme.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, le décochage de la pièce de forme complexe peut être réalisé en présence d’une phase intermédiaire en surface de ladite pièce de forme complexe et en conservant ladite phase intermédiaire. Ce mode de réalisation est avantageusement mis en œuvre lorsque la présence de la phase intermédiaire est souhaitée à la surface de la pièce de forme complexe.
Cette solubilisation sélective peut être réalisée par immersion dans un milieu réactionnel chimique, notamment acide ou basique, en particulier à une température allant de 20 °C à 250°C, en autoclave ou à pression ambiante. La solubilisation sélective peut notamment être réalisée par immersion de l’ensemble dans ou, du moins, la mise en contact de l’interface pièce de forme complexe/contre-forme avec une solution solubilisante du composant à solubiliser, par exemple une solution de soude lorsqu’il s’agit d’un composé B figuré par du Zircon (ZrSiO 4 ).
Comme le confirme le terme « sélective » cette solubilisation est inopérante à l’égard de la pièce à forme complexe et n’altère donc pas son intégrité.
La solution acide ou basique peut être sélectionnée en se basant sur les domaines de stabilité du matériau de la contre forme et de la pièce en milieux acides et/ou basiques bien connus de l’homme du métier. De préférence, une combinaison milieu réactionnel / température / pression qui maximise l’écart de vitesse de dissolution entre la pièce et la contre-forme est sélectionnée pour le décochage des assemblages pièce/contre-forme frittés.
La dissolution sélective de la phase intermédiaire permet la séparation des deux entités constituant l’ensemble.
La dissolution sélective du composé B engendre une porosité au sein de la contre-forme ce qui a pour effet d’altérer sa résistance mécanique et donc de permettre d’éliminer mécaniquement et sans impacter la pièce de forme complexe, le résidu de contre-forme.
Le procédé peut alors comprendre, consécutivement à cette étape de solubilisation sélective, dite encore dissolution sélective, une étape de retrait par action mécanique de la contre-forme résiduelle, qui peut notamment être éliminée par sablage, par brossage, par microbillage, par polissage, par tribofinition, par vibrations, par ultrasons et/ou par chocs.
Procédé de fabrication d’une contre-forme convenant notamment à la réalisation d’une pièce de forme complexe selon le procédé de l’invention
Comme signifié précédemment l’originalité du procédé de l’invention repose plus particulièrement sur l’ajustement du choix d’une part, du matériau devant constituer la contre-forme et d’autre part, du degré de densification de cette contre-forme pour la fabrication d’une pièce de forme complexe par frittage par compaction uni-axiale d’un matériau, dit M1, déterminé.
Matériau M1 D’une manière générale, le matériau M1 est un matériau pulvérulent. Il peut posséder une taille particulaire variant de 0,5 µm à 1000 µm, en particulier de 20 µm à 500 µm.
Le matériau M1 peut être choisi parmi les céramiques, métaux, alliages métalliques, et leurs mélanges.