INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le liant peut être choisi dans le groupe comprenant un polymère, tel que par exemple un thermoplastique, tel que par exemple du polyéthylène (PE), ou du polypropylène (PP), une paraffine (PA), du polyéthylène glycol (PEG), ou de l’acide stéarique (SA).
A titre illustratif et de manière nullement limitative, on pourrait utiliser une des matières métalliques suivantes : de l’acier, par exemple de l’acier H13 ou de l’acier P20, de l’inox, par exemple de l’inox 316L ou de l’inox 17-4PH.
Par exemple, le moule comprend un état de surface rugueux avec une rugosité moyenne de surface arithmétique inférieure ou égale à 3.2 μm.
Avantageusement, l’étape de fabrication additive est réalisée au moyen d’un dispositif de fabrication additive d’au moins un objet tridimensionnel comprenant un extrudeur comprenant une vis sans fin configurée pour réaliser un jonc de matière fondue à partir des granulés de matière ou un dispositif utilisant un filament.
Par exemple, le dispositif de fabrication additive peut utiliser une buse d’impression configurée pour calibrer le diamètre du jonc de matière fondue.
La variation dimensionnelle entre le moule obtenu et la pièce intermédiaire est, par exemple, comprise entre 10% et 30%, de préférence égale à 20%.
La couche isolatrice optique est éventuellement en contact direct avec ladite couche fonctionnelle électroconductrice ou avec une (première, seule) sous-couche diélectrique (notamment sous couche mince, d’au plus 120nm, dépôt magnétron etc) d’indice de réfraction supérieur à n2, notamment d’au moins 1,9.
Pour la thermique, le revêtement réfléchissant les infrarouges de préférence s’étend au moins au niveau du clair de vitre, classiquement partie centrale du vitrage. Le revêtement réfléchissant les infrarouges s’étend même sur la totalité ou quasi totalité de la face F4 (par exemple au moins 80%, 90% de la face F4), par exemple est en retrait de la tranche de la deuxième feuille. Le revêtement réfléchissant les infrarouges est notamment adjacent (espacé ou non) à une couche de masquage intérieure périphérique (détaillée plus tard), sur la face F4, formant de préférence un cadre périphérique de masquage.
La Demanderesse a identifié que l’absorption de la lumière visible par la couche fonctionnelle électroconductrice est non négligeable notamment dans le rouge pour une couche à base d’un oxyde conducteur transparent (TCO) telle qu’une couche à base d’oxyde d’indium et d’étain (ITO). Toutefois, l’absorption de la lumière visible à incidence normale demeure faible car la lumière traverse perpendiculairement la couche fonctionnelle électroconductrice. L’interaction entre le rayonnement et la couche fonctionnelle électroconductrice se fait uniquement sur l’épaisseur ef de la couche fonctionnelle.
Or la situation est différente pour la lumière du mode guidé, avec un revêtement réfléchissant les infrarouges directement sur la face F4 du guide de lumière, la lumière guidée étant susceptible d’interagir avec le revêtement réfléchissant les infrarouges. Les rayons du mode guidé sont « rasants », se propageant suivant un θ d’incidence par exemple supérieur à 78° environ dans la configuration avec couche intercalaire inférieure à base de butyral de polyvinyl (PVB) et une deuxième feuille de verre minéral.
Ainsi, une partie importante de la lumière guidée rentrant en contact avec ce revêtement fonctionnel avec un angle rasant et est donc susceptible d’être absorbée lorsque le revêtement réfléchissant les infrarouges comprend une ou des couches absorbantes en l’espèce majoritairement la couche fonctionnelle électroconductrice.
Un rayon du mode guidé traverse donc la couche fonctionnelle électroconductrice sur une distance correspondant à : ef / cos (θ). Plus l’angle est rasant, plus cos (θ) est faible, plus les rayons du mode guidé interagissent avec la couche fonctionnelle électroconductrice sur une grande distance et donc plus les proportions de rayons absorbés sont aussi importantes.
C’est pourquoi on observe, en fonction de la lumière par la source injectée dans le guide, une altération, un changement chromatique, une diminution voire un effacement de la zone lumineuse issue de l’extraction au fur et à mesure que l’on s’éloigne du point d’injection de lumière due à l’absorption élevée en mode guidé aux angles rasants de la couche fonctionnelle électroconductrice.
Ce problème peut être particulièrement marqué aux grandes longueurs d’onde dans le visible car l’absorption d’une couche fonctionnelle électroconductrice à base d’oxyde transparent conducteur TCO et en particulier de l’ITO va croissant avec la longueur d’onde.
Typiquement le coefficient d’extinction k, partie imaginaire de l’indice de réfraction complexe, est entre 0,005 et 0,02 pour l’ITO dans le visible (en particulier à la longueur d’onde de référence par exemple 550nm et même sur la gamme spectrale de la source).
Dans le cas d’une couche ITO, lorsque l’on utilise une source de lumière émettant de la lumière rouge (diode ou LED rouge), l’absorption en mode guidé du rouge se traduit par une couleur (ou luminosité, ou luminance) de la zone lumineuse qui s’atténue en s’éloignant de la source lumineuse (le long du motif diffusant). Lorsque l’on utilise une source de lumière émettant de la lumière blanche ou au moins RGB, l’absorption en mode guidé du rouge se traduit par une couleur qui s’altère, se modifie et une intensité lumineuse qui s’atténue en s’éloignant de la source lumineuse (le long du motif).
L’invention s’applique à tout autre revêtement ayant au moins une couche fonctionnelle électroconductrice absorbante en particulier métallique non argent
- à base de nitrure de titane, des exemples de revêtement à base de couches de nitrure de titane étant décrit dans la demande WO2020/128327,
- à base de niobium, tantale, molybdène et zirconium, des exemples de revêtements à étant décrit dans la demande US2014377580.
Pour préserver la zone lumineuse, les inventeurs ont donc choisi d’intercaler entre la face F4 et le revêtement réfléchissant les infrarouges, une couche isolatrice optique ayant une absorption plus faible et donc une meilleure préservation du mode guidé au sens de son intensité totale. La couche isolatrice optique (film ou revêtement) peut présenter de préférence une absorption lumineuse d’au plus 3% même à 1% dans le visible (à la longueur d’onde de référence voire sur tout le visible).
La couche isolatrice optique est efficace, de par sa transparence, son caractère diélectrique, le choix de son indice de réfraction n2 avec une épaisseur E1 raisonnable. En fonction des matériaux disponibles et de l’intégration de la couche isolatrice optique, on abaisse plus ou moins E1, on se rapproche plus ou moins de n2.
On connait les moules d’injection plastique ou d’estampage à chaud qui comprennent des canaux de refroidissement afin de garantir le contrôle de la température de la surface du moule et ainsi un meilleur état de surface de la pièce moulée et une meilleure productivité.
Il est connu d’utiliser la fabrication additive pour réaliser des éléments de géométrie complexe qui ne sont pas réalisable en fabrication soustractive. On peut se référer aux technologies connues sous le nom de fusion laser sélective, de fabrication additive fil ou encore de fabrication additive par projection de liant.
La fusion laser sélective ou « selective laser melting », d’acronyme SLM en termes anglosaxons est particulièrement précise mais très couteuse limitant son utilisation pour la réalisation de canaux de refroidissement de bruts de moule. Il n’est par ailleurs pas possible de réaliser des ponts de matière pour réaliser des canaux de section rectangulaire avec ce type de fabrication additive. Cette technologie nécessite par ailleurs une très bonne gestion de la poudre métallique, ce qui génère un coût de fabrication important.
Pour plus de détails, on peut par exemple se référer à cet égard au document CN 108788148 qui décrit cette technologie de fabrication additive par fusion laser sélective.
La fabrication additive fil ou « wire additive manufacturing », d’acronyme WAM en termes anglosaxons consiste à déposer des cordons de soudure par empilement pour la réalisation d’une pièce. Là encore, il n’est pas non plus possible de réaliser des ponts de matière pour réaliser des canaux de section rectangulaire avec ce type de fabrication additive.
On peut se référer à cet égard au document CN 108480821 qui décrit un exemple de technologie de fabrication additive fil.
La fabrication additive par projection de liant ou « binder jetting » en termes anglo-saxons consiste à projeter un liant sur un bac de poudre afin de réaliser une pièce. Cette technologie permet la création de géométrie en surplomb, la poudre non liée servant de support. Toutefois, il est nécessaire de supprimer la poudre restante ce qui pose des problèmes d’hygiène, sécurité et environnement.
On connait également la fabrication d’une pièce en utilisant la technologie moulage par injection de métal, ou « metal injection molding », d’acronyme MIM en termes anglosaxons, lors de laquelle on utilise une matière première comprenant un polymère chargé à 80% de particules métalliques et on injecte ladite matière première dans un moule spécifique avec une presse à injection. La pièce ainsi obtenue est une pièce dite « verte » c’est-à-dire une pièce qui est maintenue en place par le liant. La pièce verte doit ensuite subir dans des installations dédiées, un déliantage, c’est-à-dire la suppression du liant, puis un frittage dans lequel la pièce est soumise à une température proche du point de fusion des particules métalliques afin de permettre aux grains de se souder entre eux et de créer une pièce solide.
Cette technologie est utilisée pour des petites pièces de longueur inférieure ou égale à 100 mm.
Par ailleurs, une telle technologie nécessite la fabrication d’un moule spécifique pour l’injection de la matière première afin d’obtenir la pièce verte. Cette technologie n’est donc pas envisageable pour fabriquer un moule d’injection de pièces plastiques. En effet, il faudrait réaliser d’abord ce moule spécifique pour fabriquer ensuite le moule d’injection, ce qui augmente le coût et le temps de fabrication, ainsi que la quantité de matière totale utilisée.
Ainsi, il existe un besoin d’améliorer la fabrication d’un moule comprenant des canaux de refroidissement.
L’objectif de l’invention est de proposer un procédé de fabrication d’un moule comprenant au moins un canal de refroidissement à faible coût, sans nécessiter d’étapes de suppression de poudres métalliques et permettant la réalisation d’un ou de canaux de refroidissement pouvant présenter une section circulaire, elliptique ou rectangulaire.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d’un moule pour le moulage par injection, par exemple d’un matériau thermoplastique.
Le procédé comprend les étapes successives suivantes : - une étape de fabrication additive par extrusion d’une matière fondue, appelée « fused deposition modeling », d’acronyme FDM en termes anglo-saxons à partir des granulés ou d’un filament de matière comprenant au moins un liant et une poudre métallique pour la réalisation d’une pièce intermédiaire ou pièce dite « verte » comprenant au moins un canal interne, - une étape de déliantage lors de laquelle le liant est extrait au moins en partie de la pièce intermédiaire pour la réalisation d’un pièce semi-finie ou pièce dite « marron », et - une étape de frittage de la pièce semi-finie pour l’obtention du moule.
Par « pièce intermédiaire » ou « pièce verte », on entend un objet ou pièce qui est maintenue en forme par le liant.
Par « canal interne », on entend un canal ménagé dans l’épaisseur de la pièce verte. Lors de l’utilisation du moule après sa fabrication, le canal interne forme un canal de refroidissement du moule.
Dans une configuration, la couche de protection optique, est un film adhésif à base de polymère réticulé, notamment d’au moins 30µm, de préférence film sensible à la pression, de préférence choisi parmi les polymères à base d’acrylate, d’uréthane acrylate ou en fluoro uréthane acrylate ou de silicone.
La matière polymère réticulé de la couche de protection optique adhésive est par exemple choisie parmi les polymères à base de polyacrylate, notamment d’uréthane acrylate ou de fluoro uréthane acrylate ou de fluoro-silicone acrylate, de polysiloxanes, de silicone, notamment de polydiméthylsiloxane, de polymère époxy ou de polyépoxydes, de polyuréthane, d’acétate de polyvinyle, de polyester. En particulier, la matière polymère réticulé de la couche de protection optique adhésive est de préférence est choisie parmi un polymère à base d’acrylate, notamment d’uréthane acrylate ou de silicone acrylate ou à base de silicone, et le polymère ayant en outre une fonction fluorée
Si on préfère E1 d’au plus 1µm, il faut n1 respectivement d’au moins 1,466, 1,4685, 1,453. Si on préfère E1 d’au plus 800nm, il faut n1 respectivement d’au moins 1,461, 1,453, 1,438. Si on préfère E1 d’au plus 600nm, il faut n1 respectivement d’au moins 1,442, 1,43, 1,40. Si l’épaisseur E1 peut être d’au moins 1,2 µm (film autoportant, revêtement par voie liquide) on peut avoir n1 d’au moins 1,472, 1,470, 1,461.
La couche de protection optique peut comporter, être, un revêtement dit protecteur, de préférence monocouche, sur la face F4 (de préférence en contact direct).
Le revêtement protecteur peut être déposé sur la deuxième feuille de verre plane avant l’opération de bombage trempe (et donc doit être trempable). Sinon le revêtement protecteur optique peut être déposé (par voie liquide de préférence) sur la deuxième feuille de verre bombée en particulier si revêtement protecteur organique. Typiquement, l’opération de bombage trempe est à une température d’au moins 600°C.
Le revêtement protecteur peut être déposé après le feuilletage en particulier si revêtement protecteur adhésif avec un élément porteur par exemple une un verre trempé.
Le revêtement protecteur peut être minéral, et sur la deuxième feuille de verre de préférence minéral de préférence revêtement à base de silice (dense ou de préférence poreuse) en particulier sol-gel avec E1 au plus 1,5 ou 1,1µm ou 1µm. De préférence la deuxième feuille de verre est alors minérale dans le cas d’un dépôt sol gel impliquant une élimination d’agent porogène par traitement thermique (par exemple lors du bombage-trempe).
Le revêtement protecteur comporte (notamment est constitué de) de préférence :
On préfère que la couche de protection optique (le revêtement protecteur) soit monocouche et sur la face F4, par simplicité.
Même si l’on préfère (pour sa simplicité, sa compacité) une couche de protection optique sous forme d’un revêtement sur la face F4, on peut envisager d’autres modes de réalisation de l’invention.
On peut alternativement choisir de coller un film protecteur optique fluoropolymère (thermoplastique) sur la face F4 et le lier à un film transparent (polymère ou de préférence verre clair ou extraclair notamment ultramince ou ‘UTG’ d’au plus 600µm 300µm. Le film en fluoropolymère peut être à base voire en l’une des matières suivantes :
Dans une configuration, la couche de protection optique, de préférence monocouche, peut comporter une couche adhésive, en matière polymère réticulé (film ou revêtement) sur la face F4 (en contact direct de préférence) et en contact avec une face principale interne Fi d’un film (polymère ou de préférence verre clair ou extraclair notamment ultramince ou ‘UTG’ d’au plus 600µm ou 300µm) transparent. On préfère le verre pour la durabilité mécanique.
La couche de protection optique est une colle optique (OCA pour optically clear adhesive en anglais, LOCA si liquide).
Pour la fabrication de la couche de protection optique, on peut utiliser des adhésifs réticulables qui durcissent lorsque leurs composants réagissent (photoréticulable notamment sous ultraviolet, thermoréticulable etc) ou lorsqu’un solvant s’évapore. Dans tous les cas il y a réaction chimique afin de créer des liaisons chimiques pour la réticulation, polymère réticulé défini alors par la formation d’un réseau 3D de chaines polymériques liées par des liaisons chimiques.
De préférence, la couche protecteur optique peut être de préférence photo-réticulée par ultraviolet, par exemple comporte une matrice polymère photo-réticulée par ultraviolet.
Dans une configuration, la couche de protection optique, de préférence monocouche, comporte (est) en particulier :
Le problème qui cherche à être résolu concerne ainsi le dimensionnement de la chambre à copeaux d’un élément de broche qui est aujourd’hui non maîtrisé outre de façon empire et historique.
Dans la présente demande, on entend par alvéole, une forme obtenue par brochage, cette forme étant quelconque et étant par exemple en queue d’aronde et en pied de sapin bien que ces deux formes ne soient pas limitatives. L'alvéole pourrait par exemple être une encoche ou une cannelure. L’alvéole peut être droite (l’axe de l’alvéole est colinéaire à l’axe pièce), ou inclinée : l’axe de l’alvéole est incliné par rapport à l’axe de la pièce.
L’invention propose un procédé de fabrication d'un élément de broche pour le brochage d’une pièce, par exemple métallique, l’élément de broche ayant une forme allongée le long d’un axe correspondant à un axe de brochage Z et comportant au moins une série de dents réparties le long de cet axe, chacune des dents comportant une face avant de coupe, une face supérieure de dépouille, et une face arrière de contre-dépouille, l’intersection entre la face de coupe et la face de dépouille formant une arête de coupe, la face de coupe de chaque dent étant située en regard d’une face de contre-dépouille d’une dent adjacente et définissant avec cette face de contre-dépouille une chambre à copeaux qui comprend un fond reliant ces faces de coupe et de contre-dépouille, ledit fond comportant une partie sensiblement perpendiculaire à un axe Y qui fait partie avec l’axe de brochage Z d’un repère XYZ,
a) modélisation de l’enroulement d’un copeau dans chaque chambre à copeaux au cours d’un brochage,
b) détermination d’une géométrie et d’un dimensionnement de chaque chambre à copeaux, et
c) fabrication de l’élément de broche en fonction des résultats à l’étape b).
La particularité de cette invention concerne l’optimisation des chambres à copeaux d’un élément de broche en se basant sur une méthode de modélisation de l’enroulement du copeau dans ces chambres. Cette méthode d’optimisation permet aussi bien d’éviter l’endommagement précoce des dents par le coincement d’un copeau dans une chambre, le recyclage de copeau car ce dernier est laissé libre dans la chambre et l’optimisation de l’épaisseur de la dent permettant de gagner en durée de vie de la broche (nombre d’affûtages possibles de la dent).
- les dents et les chambres à copeaux de l’élément de broche sont toutes identiques ;
- l’étape a) comprend une sous étape préliminaire de simulation de l’enroulement d’un copeau par une spirale exponentielle selon l’équation polaire :
dans laquelle θ c est l’angle de la spirale, et a c et b c sont des paramètres de l’équation polaire ;
- l’étape a) comprend les sous étapes de :
i) capture de plusieurs images photographiques de formation d’un copeau au cours du temps lors d’un brochage, dans un plan de coupe YZ perpendiculaire à l’arête de coupe, le copeau comportant une extrémité libre et une extrémité opposée reliée à la pièce en cours de brochage,
ii) sélection d’une de ces images,
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le préhenseur comprend une pince pivotante incorporant des doigts de prise qui s’étendent d’une plateforme où la fixation de la pince à l’extrémité libre du périphérique de préhension est réalisée, chaque doigt comprenant un membre avec une longueur prédéterminée qui s’étend entre une extrémité d’actuation, où le mouvement du doigt est réalisé, et une extrémité de prise opposée, où le doigt agrippe la soupape.
Dans des modes de réalisation du système de l’invention, le ou les processeurs sont capables d'exécuter des instructions programmées stockées dans la mémoire pour réaliser une étape de mise en mouvement du robot pour qu’il puisse poser la soupape pour insertion dans un évent identifié dans un segment du moule.
L’invention concerne en outre un procédé mis en œuvre par le système divulgué permettant d’identifier des évents d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques comprenant un ou des segments et une surface interne dont les évents sont dispersés pour permettre l’insertion des soupapes correspondantes dedans, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de positionnement du moule dans un champ de vue d’un système de détection du système, de sorte que les évents définis le long de la surface interne d’au moins un segment sont visibles, pendant laquelle le système de détection vient survoler le moule ; - une étape de détection d’une présence d’un agencement d’évents dans le champ de vue du système de détection, ce qui déclenche pour capturer au moins une image de la surface interne du segment du moule ; et - une étape de recherche, dans l’image capturée par le système de détection, la présence des évents détectés, de sorte que le système de détection continue de capturer les images si aucun évent n’est détecté, jusqu’à ce que la recherche du moule soit épuisée.
Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une étape de contrôle réalisée après l’insertion des soupapes dans les évents du moule.
Dans des modes de réalisation du procédé de l’invention, le procédé comprend en outre une dernière étape de positionnement du robot à l’aplomb d’un évent identifié, dans l’axe d’insertion de celui-ci, pendant laquelle le robot insufle la soupape.
La nature et les divers avantages de l’invention vont devenir plus évidents à la lecture de la description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels : La représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un moule de vulcanisation du type à segments. La représente un mode de réalisation d’une soupape insérée dans un évent du moule de la . La représente une vue schématique d’un système de l’invention permettant l’insertion des soupapes dans un moule de vulcanisation des pneumatiques. La et la représentent, à titre d’exemple, des surfaces internes des segments de moules de vulcanisation des pneumatiques dont les évents sont susceptibles d’être identifiés par le système de la . La représente un exemple de reconstitution d’un profil du moule du type représenté dans la . La représente un exemple de réponse à la recherche des évents dans un segment du moule de vulcanisation.
Description détaillée En se référant maintenant aux figures, sur lesquelles les mêmes numéros identifient des éléments identiques, la représente un système d’insertion des soupapes (ou « système ») 100 de l’invention. Le système 100 met en œuvre un procédé de l’invention permettant l’insertion des soupapes (par exemple, des soupapes du type représenté dans la ) dans des segments d’un moule de vulcanisation pour les pneumatiques (par exemple, un moule 10 du type représenté dans la et ayant des segments 12). Il est entendu que le système 100 reste susceptible d’adaptation pour une utilisation versatile en fonction de la géométrie du moule concerné (voir, par exemple, les moules représentés dans les figures 4 et 5).
Le procédé divulgué incorpore une méthode d’apprentissage automatique qui est basée sur les données correspondantes aux images obtenues du moule dont l’algorithme employé analyse la surface interne du moule pour poser et pour insérer la soupape dans un évent identifié.