INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Idéalement, la protection assurée par un longeron requiert qu’il absorbe un certain niveau d’énergie (ou d’effort), contrôle la répartition et le niveau des efforts transférés aux éléments voisins et permette une limitation des déformations dans une zone prédéfinie. A cet effet, les longerons actuels comprennent une enveloppe constituée de deux demi-coques métalliques solidarisées fixement l’une à l’autre et logeant un profilé comportant des parois internes longitudinales et délimitant des caissons internes longitudinaux qui sont censés absorber l’énergie d’un choc latéral en se déformant. Cependant, cette déformation n’est pas bien contrôlée actuellement, et donc les transferts d’efforts pendant et après déformation ne sont pas bien maîtrisés et souvent trop importants, ce qui peut provoquer des dommages au niveau du plancher et/ou de l’éventuel ensemble de batterie rechargeable.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation pour augmenter la protection passive des passagers, ainsi que d’un éventuel ensemble de batterie rechargeable, en cas de choc latéral.
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un longeron, d’une part, propre à être installé parallèlement à un côté longitudinal d’un plancher d’une structure d’un véhicule automobile, et, d’autre part, comprenant un profilé comportant des parois internes longitudinales et délimitant des caissons internes longitudinaux.
Ainsi, la forme du rouleau d’application, déformé par la force de pressage, est estimée en première approximation par le grand axe (125) et le petit axe (124) de l’ellipse et par la distance (123) de la zone aplatie au grand axe de l’ellipse perpendiculairement à la surface de dépose,
En se basant sur cette géométrie il est possible de calculer la position de la ligne de pincement (130) par rapport à l’axe de rotation (121) du rouleau d’application, ligne de pincement où la bande de fibres pré-imprégnées (110) rejoint la surface de dépose (101).
La sélection de la dureté du rouleau d’application et donc son écrasement sous l’effet de la force de pressage dépendent de la nature de la matière déposée et de la complexité géométrique de la forme à réaliser. Ainsi pour la dépose sur une surface plane de fibres pré-imprégnées d’un polymère thermodurcissable présentant avant cuisson une pégosité importante, les conditions d’application, dureté du rouleau d’application et force de pressage sont telles que le rouleau reste de section circulaire avec un contact quasi linéique avec la surface de dépose le long de la ligne de pincement.
En revanche, pour la dépose de fibres pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique, les conditions d’application sont telles que le rouleau est plus fortement écrasé de sorte à appliquer une pression pendant un temps plus long sur l’empilage de plis à la vitesse de déplacement (192) de la tête de dépose.
À titre d’exemple illustratif et afin de fixer les ordres de grandeur, un rouleau de diamètre nominal de 70 mm avec une dureté shore de 40 est écrasé de sorte que la distance (123) de la zone aplatie au grand axe de l’ellipse est de 30 mm sous une force de pressage de 1500 N.
Les valeurs relatives à l’écrasement du rouleau d’application sont calculées et calculables de manière empirique en fonction des caractéristiques du rouleau d’application et de la force de pressage. À partir de ces valeurs relatives à l’écrasement la position théorique de la ligne de pincement (130) par rapport à l’axe de rotation du rouleau d’application est déterminée par des relations géométriques.
Plus particulièrement pour la dépose de fibres pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique, les fibres pré-imprégnées (110) et la surface de dépose (101) doivent être chauffées à une température généralement proche de la température de fusion du polymère d’imprégnation au moment de la dépose.
Ce chauffage est par exemple réalisé par un laser de chauffe émettant un faisceau laser (150) dirigé sensiblement vers la ligne de pincement (130).
La répartition de la surface chauffée entre la partie chauffée (151) de la bande déposée et la partie chauffée (152) de la surface de dépose, dépend du centrage du faisceau laser par rapport à la ligne de pincement, caractérisée par les paramètres h b et h s , de l’inclinaison α du faisceau laser par rapport à la surface de dépose (101) et de la distance de travail (155) du laser.
Le profil de chauffe optimum dépend fortement de la nature de la matière mise en œuvre et de sa microstructure. Des travaux de recherche montrent l’existence de relations entre la qualité des pièces dont l’obtention met en œuvre ce procédé de dépose de fibres pré-imprégnées : porosités inter/intra-plis, résistance interlaminaire, taux de cristallinité, dégradation thermique et contraintes résiduelles ; et le paramétrage du laser de chauffage et plus particulièrement la localisation d’une température cible au niveau de la ligne de pincement, mais aussi de la vitesse de dépose.
À titre d’exemple non limitatif, la dépose de fibres de carbone pré-imprégnées d’un polyetheréthercétone (PEEK), avec une vitesse de dépose de 30 m/min, un laser de hauteur (h b +h s ) de 28 mm et une température cible de 350 °C, le réglage optimum est obtenu avec un angle αde 19° et un décalage du centre du faisceau laser de -14 mm, c’est-à-dire h b = 0 et h s = 28 mm, par rapport à la ligne de pincement (130), soit un chauffage entièrement appliqué sur la surface de dépose.
Pour la même matière déposée à 24 m/min le réglage optimum est obtenu pour un angle α de 20° et une répartition h b = 4,2 mm et h s = 23,8 mm.
Ces conditions optimales sont déterminées par des essais et les résultats sont transcrits dans une base de données ou des abaques, permettant à l’homme du métier de procéder aux réglages adaptés en fonction du matériau et des conditions de dépose visées.
montre schématiquement un exemple de réalisation d’une tête de dépose (200) comportant un dispositif de liaison polyarticulée (220) pour le réglage de la position d’un dispositif optique (250) focalisant le laser de chauffage (150), relativement à l’axe de rotation du rouleau d’application (120), dans lequel un cercle représente une liaison pivot et un rectangle une liaison glissière.
Ainsi ce dispositif de liaison polyarticulée (220) permet de régler l’angle α, la distance de travail (155) et le positionnement h b , h s du laser de chauffage (150) par rapport à la ligne de pincement (130), pour obtenir les paramètres optimums de dépose en fonction de l’opération.
D’autres cinématiques de réglage sont possibles pour cette liaison polyarticulée mais restent d’une manière générale assez complexes pour assurer à la fois la liberté nécessaire dans les réglages, et, une fois lesdits réglages réalisés, assurer une position stable du dispositif optique après blocage des liaisons.
Selon un mode opératoire non limitatif et donné à titre d’exemple, la pulpe de cellulose 22 est obtenue en pulpant de la pâte de cellulose dans de l’eau. Cette étape comprend une première phase lors de laquelle une quantité, entre 2 et 15% de matière sèche, est pulpée avec de l’eau de manière à obtenir un premier mélange. En suivant, ce premier mélange est dilué dans de l’eau pour obtenir la pulpe de cellulose 22. Ainsi, cette dernière comprend entre 0,1 et 1% de matière sèche.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette composition ou à ce mode opératoire pour la pulpe de cellulose 22. Quel que soit le mode opératoire, la pulpe de cellulose 22 comprend des particules 22.1 de pâte de cellulose en suspension dans un liquide.
Le moule 26 comprend une surface de dépose 28 conformée comme une surface de la pièce 24 à réaliser. Selon une configuration, la surface de dépose 28 comprend au moins une zone plane 30 et au moins une zone courbe 32.
Selon un mode de réalisation donné à titre d’exemple et non limitatif, la pièce 24 à réaliser est une barquette et comprend un fond, des parois latérales ainsi qu’une collerette périphérique sensiblement parallèle au fond, les parois latérales étant évasées en direction de la collerette périphérique.
Selon ce mode de réalisation visible sur les figures 3 à 5, la surface de dépose 28 comprend une zone supérieure 28.1 conformée comme le fond de la pièce 24 à réaliser, quatre zones latérales 28.2 à 28.5 conformées comme les parois latérales de la pièce 24 à réaliser ainsi qu’une zone périphérique 28.6 conformée comme la collerette périphérique de la pièce 24 à réaliser. Les zones supérieure, latérales et périphériques 28.1 à 28.6 correspondent à des zones planes 30 et sont reliées par des zones courbes 32.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette géométrie pour la pièce 24 à réaliser ainsi que pour la surface de dépose 28.
Quelle que soit la géométrie, le moule 26 comprend au moins une paroi 34 qui comporte une face formant la surface de dépose 28. Selon une configuration visible sur la , la paroi 34 présente une épaisseur constante sur toute l’étendue de la surface de dépose 28. En variante, la paroi 34 peut comprendre, à partir de la surface de dépose 28, une épaisseur qui varie d’une zone à l’autre. Pour la suite de la description, une épaisseur en un point donné de la paroi correspond à une dimension prise à partir de la surface de dépose 28 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la surface de dépose 28 au point donné.
Selon une première configuration, la paroi 34 comprend au moins une première partie 34.1 qui présente une face égale à la surface de dépose 28 et ne s’étend pas au-delà de la surface de dépose 28.
Selon une deuxième configuration, la paroi 34 comprend une première partie 34.1 ainsi qu’au moins une deuxième partie 34.2 qui présente une face s’étendant au-delà la surface de dépose 28.
Comme illustré sur les figures 6 à 8, la paroi 34 du moule comprend au moins une structure 36 qui s’étend à partir de la surface de dépose 28 et présente une épaisseur donnée comportant une superposition d’au moins deux couches de fils 38.1, 38.2, les fils 40.1, 40.2 de chaque couche ayant le même diamètre, étant parallèles entre eux et étant séparés d’un écartement donné. Les fils 40.1 des couches de fils impaires 38.1 sont tous orientés selon une première direction et les fils 40.2 des couches de fils paires 38.2 sont orientés selon une deuxième direction, sécante à la première direction, généralement sensiblement perpendiculaire à la première direction.
Contrairement à l’art antérieur, les fils de deux couches adjacentes ne sont pas entrelacés mais superposés. Cette conception limite les risques de colmatage de la structure 36.
Pour la présente demande, on entend par fil aussi bien un fil qu’un tronçon de fil.
Généralement, la structure 36 comprend, à partir de la surface de dépose 28, au moins quatre couches de fils superposées.
Selon un agencement, les fils 40.1 des couches de fils impaires 38.1 sont positionnés à l’aplomb les uns des autres d’une couche de fils impaire à l’autre. De la même manière, les fils 40.2 des couches de fils paires 38.2 sont positionnés à l’aplomb les uns des autres d’une couche de fils paire à l’autre.
Selon un mode de réalisation, les fils 40.1, 40.2 des différentes couches ont le même diamètre, compris entre 0,2 mm et 0,4 mm. L’écartement entre les fils d’une même couche est constant et compris entre 0,05 et 5 mm. De préférence, l’écartement entre les fils est compris entre la moitié du diamètre des fils et deux fois le diamètre des fils. L’écartement entre les fils peut varier d’une couche à l’autre, cet écartement diminuant en se rapprochant de la surface de dépose 28.
Selon un mode opératoire, la structure 36 est obtenue par impression tridimensionnelle. A titre d’exemple, les fils de la structure 36 sont en bioplastique, en acrylonitrile butadiène styrène (ou ABS) ou en toute autre matière imprimable.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la composition selon l’invention comprend une ou plusieurs silicones aminées de formule (I) :
La composition selon l’invention peut, en outre, comprendre au moins une silicone additionnelles.
De préférence, la composition selon l’invention comprend une ou plusieurs silicone(s) additionnelle(s).
- un panneau extérieur annulaire centré sur l’axe longitudinal et comprenant un premier matériau composite, le panneau extérieur comprenant des faces externe et interne présentant chacune un état de surface,
- un joint annulaire, et
- une piste de joint annulaire agencée radialement entre le joint et le panneau extérieur, la piste de joint comprenant des faces annulaires externe et interne présentant chacune un état de surface, l’état de surface de la face interne de la piste de joint étant supérieur, c’est-à-dire meilleur, à l’état de surface de la face interne du panneau extérieur et le joint étant en appui sur la face interne de la piste de joint.
Le capot est remarquable en ce que la face interne du panneau extérieur est collé à la face externe de la piste de joint, et en ce que la piste de joint comprend un second matériau composite.
L’état de surface est caractérisé notamment par deux principaux paramètres qui sont la rugosité R et l’ondulation W. Plus la rugosité et/ou l’ondulation est grande, moins bon est l’état de surface.
Selon l’invention, le joint est en appui sur la face interne de la piste de joint qui présente un état de surface supérieur, c’est-à-dire meilleur, à l’état de surface de la face interne du panneau extérieur. Le joint est donc en appui sur une surface présentant un bon état de surface. L’étanchéité du joint qui se trouve en appui sur cette face s’en trouve donc améliorée. Par ailleurs, selon l’invention, la piste de joint est en matériau composite et le panneau extérieur est également en matériau composite. Grâce à une telle configuration, le risque de dilatation différentielle en cas de feu est limité. La piste de joint peut donc être solidarisée au panneau extérieur par collage. Ceci permet donc de s’affranchir d’une solidarisation de ces deux éléments du capot par rivetage au moyen par exemple de fixations à tête fraisée. Le temps de fabrication du capot et le coût de fabrication sont donc considérablement réduits. Aussi, la piste de joint étant en matériau composite, la masse totale du capot est réduite. Enfin, l’épaisseur du panneau extérieur peut être réduite par rapport à l’art antérieur, réduisant ainsi la masse du capot.
- l’état de surface de la face externe du panneau extérieur est supérieur, c’est-à-dire meilleur, à l’état de surface de la face interne du panneau extérieur,
- l’état de surface de la face interne de la piste de joint est supérieur, c’est-à-dire meilleur, à l’état de surface de la face externe de la piste de joint,
- les faces externe et interne du panneau extérieur présentent chacune une rugosité R, et les faces annulaires externe et interne de la piste de joint présentent chacune une rugosité R, la rugosité R de la face interne de la piste de joint étant inférieure à la rugosité R de la face interne du panneau extérieur,
- la rugosité R de la face externe du panneau extérieur est inférieure à la rugosité R de la face interne du panneau extérieur,
- la rugosité R de la face interne de la piste de joint est inférieure à la rugosité R de la face externe de la piste de joint,
- la face interne de la piste de joint présente une rugosité Ra qui est inférieure ou égale à 8 µm, inférieure ou égale à 6,5 µm, inférieure ou égale à 6,4 µm, inférieure ou égale à 4 µm, inférieure ou égale à 3,5 µm, inférieure ou égale à 3,2 µm, inférieure ou égale à 0,8 µm,
- les faces externe et interne du panneau extérieur présentent chacune une ondulation W, et les faces annulaires externe et interne de la piste de joint présentent chacune une ondulation W, l’ondulation W de la face interne de la piste de joint étant inférieure à l’ondulation W de la face interne du panneau extérieur,
- l’ondulation W de la face externe du panneau extérieur est inférieure à l’ondulation W de la face interne du panneau extérieur,
- l’ondulation W de la face interne de la piste de joint est inférieure à l’ondulation W de la face externe de la piste de joint,
Les figures 7A à 7D illustrent, à titre d’exemple, différentes vues du garnissage de l’outillage de moulage au cours de l’extrusion en vue de l’obtention d’une matelassure, de forme complexe, qui comporte une face frontale FF (moulée par la cavité de moulage) comprenant de manière notable des boudins latéraux Bl en saillie par rapport à une partie centrale PC de la face frontale FF.
Aussi, la présente divulgation est relative à un procédé de fabrication d’une matelassure MAT de siège, telle qu’une matelassure d’assise ou de dossier, et dans lequel on obtient la matelassure comprenant la pièce d’enchevêtrement 3D, 30, de fibres thermoplastiques, continues disposées irrégulièrement formant des boucles soudées entre elles par : - /A/ Extrusion d’un polymère thermoplastique dans la filière d’extrusion 6 comprenant des buses d’extrusion 60 réparties suivant une direction en longueur X et suivant un direction en largeur Y de la filière d’extrusion, générant un rideau R de fibres continues fondues, chutant par gravité, - /B/ Réception du rideau de fibres continues fondues chutant par gravité dans la cavité de moulage CAV de l’outillage de moulage OM de sorte à générer un enchevêtrement 3D de fibres selon une répartition irrégulier avec fusion de boucles entre les fibres continues, ledit enchevêtrement 3D de fibres étant conformé à ladite cavité de moulage, - /C/ Solidification de l’enchevêtrement 3D de fibres conformé à la cavité de moulage par immersion dans un liquide de refroidissement LF.
Les figures 7A et 70B divulguent à titre d’exemple, une section de moule suivant un plan YX, présentant un fond avec un relief en saillie RS sur une portion centrale de la section, et deux reliefs en creux RC, de part et d’autre de cette portion centrale suivant la direction Y. De tels reliefs en creux peuvent être conformés pour le moulage des boudins latéraux Bl. Ces boudins latéraux sont en saillie par rapport à une partie centrale PC de la matelassure depuis la face frontale FF.
Ainsi, aux figures 7C et 7D, on remarque que l’unité logique U pilote les buses, sur une troisième phase consécutive à la deuxième phase, de sorte à générer un rideau de fibres fondues qui vient garnir le relief en saillie RS sur la portion centrale de du fond, et non les deux reliefs en creux RC.
Une telle géométrie de la face dorsale FD, comprenant une portion centrale PCE en saille (suivant la direction Z) par rapport à des portions latérales PL peut permettre une intégration de la matelassure 3 sur la structure 2.
PROCEDE D’ASSEMBLAGE D’UNE PORTION DE FUSELAGE PAR SOUDAGE A FLEXIBILITE AMELIOREE, PORTION DE FUSELAGE ET AERONEF AINSI OBTENUS La présente invention se rapporte au domaine de l’assemblage de fuselage d’aéronef. En particulier, elle concerne l’assemblage de panneaux de fuselage pour former des portions de fuselage et en particulier des tronçons de fuselage ainsi que l’assemblage entre ces tronçons formés. La présente invention concerne également la portion de fuselage, le tronçon de fuselage et l’aéronef ainsi obtenus.
Comme montré sur les figures 1 et 2, le fuselage 2 d’un aéronef 4 comprend plusieurs tronçons 6, 8 de fuselage aboutés les uns contre les autres et assemblés entre eux selon des lignes de jonctions 5 circonférentielles définissant des plans perpendiculaires à l’axe longitudinal de l’avion. Chaque tronçon 6, 8 est lui-même obtenu par l’assemblage de panneaux 10, 12, 14, 16 de fuselage suivant des lignes 17A et 17B de jonctions longitudinales.
Comme illustré sur la , le procédé d’assemblage d’un fuselage 2 d’aéronef comprend une étape de jonction longitudinale et la technique d’assemblage par soudage est étudiée pour la réaliser. Ainsi au moins deux panneaux 10, 12 sont positionnés de manière contiguë et assemblés par soudage bord à bord suivant une ligne de jonction 17A des panneaux 10 et 12 pour former un tronçon 6 (dont seuls les deux panneaux 10, 12 sont représentés sur la ). Le terme longitudinal se réfère à la direction X longitudinale de l’aéronef 4. Le tronçon 6 ainsi formé est positionné de manière contiguë avec un autre tronçon 8 et les tronçons 6 et 8 sont assemblés entre eux d’une manière plus classique à savoir à l’aide de fixations 19 par exemple de type rivet. Le soudage d’une extrémité à l’autre longitudinalement entre deux panneaux prive le fuselage de toute flexibilité. Or à l’assemblage, une flexibilité de la jonction est nécessaire pour ajuster les tronçons entre eux.
La présente invention vise à proposer un procédé d’assemblage par soudage permettant d’en améliorer la flexibilité.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé d’assemblage de panneaux de fuselage d’aéronef, caractérisé en ce que des panneaux sont aboutés selon des lignes de jonction longitudinales et fixés l’un à l’autre par leurs bords longitudinaux par soudage sans que les extrémités longitudinales de leurs bords soudés ne soient liées entre elles et en ce que des viroles longitudinales sont fixées de manière à recouvrir partiellement la surface concave des panneaux au moins partiellement au niveau desdites extrémités.
De cette manière, le procédé d’assemblage assure une certaine flexibilité au fuselage une fois les panneaux fixés les uns aux autres.
Les panneaux sont soudés l’un à l’autre sur toute leur longueur L et les extrémités longitudinales des bords soudés sont dessoudées.
L’opération de soudage n’est réalisée que sur la partie des bords devant être liés et pas au niveau des extrémités.
Les viroles longitudinales recouvrent au moins partiellement les extrémités non soudées des bords et une partie des bords soudés sur une longueur permettant de mettre en place au moins une fixation pour fixer les viroles aux panneaux.
La longueur des extrémités non soudées est inférieure à la distance inter-cadre.
Les panneaux une fois assemblés forment un tronçon, et les tronçons sont assemblés deux à deux à l’aide d’une virole circonférentielle qui enjambe les viroles longitudinales.
Les panneaux une fois assemblés forment un tronçon, et les tronçons sont assemblés deux à deux à l’aide d’une virole circonférentielle qui jouxte les viroles longitudinales auxquelles elles sont liées par l’intermédiaire d’une éclisse.
La présente invention concerne également une portion de fuselage comprenant au moins deux panneaux liés selon des lignes de jonction longitudinale par leurs bords longitudinaux soudés entre eux sans que les extrémités longitudinales de leurs bords soudés ne soient liées entre elles, des viroles longitudinales étant fixées de manière à recouvrir partiellement la surface concave des panneaux au moins partiellement au niveau desdites extrémités.
L’invention prévoit la caractéristique optionnelle suivante, prise isolément ou en combinaison.
Polymères cationiques La composition selon l’invention peut en outre comprendre un ou plusieurs polymères cationiques.
Les polymères cationiques sont non siliconés (ne comprenant pas d’atome de silicium) et sont différents des polymères associatifs (ils sont donc non associatifs).
On entend par "polymère cationique", tout polymère non siliconé contenant des groupements cationiques et/ou des groupements ionisables en groupements cationiques, et ne contenant pas de groupements anioniques et/ou des groupements ionisables en groupements anioniques.
Parmi les polymères cationiques susceptibles d’être employés, on peut citer, seuls ou en mélange, les polymères suivants :
Tensioactifs cationiques La composition selon l’invention comprend un ou plusieurs tensioactifs cationiques.
On remarque sur les figures 1 à 3 que l’insert 1 comporte deux pattes latérales 15, saillantes de la parois latérale 12 et qui s’étendent suivant une direction radiale.
Comme on peut le voir sur la , ces pattes 15 peuvent servir à saisir l’insert 1, par exemple avec une pince.
Les pattes 15 ont toutefois une fonction principale autre : elles permettent de positionner, de façon amovible, l’insert 1 dans le récipient 3 (le récipient 3 sera décrit par la suite), voire à différents niveaux (ou positions) dans le récipient 3.
On remarque que chacune des pattes 15 présente un trou borgne transversal 16, qui sert également dans la fixation amovible de l’insert 1 dans le récipient 3, comme il sera vu par la suite (second élément de fixation).