INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon, une autre variante (non illustrée) du mode de réalisation illustré par la , la face avant est traitée comme indiqué ci-dessus, tandis que la face arrière est traitée comme dans l’art antérieur (par exemple, avec un empilement de couches électrodéposées de nickel, de nickel-phosphore et d’or), c’est-à-dire sans la couche 12 de deuxième matériau électriquement conducteur électrodéposée.
Selon, une autre variante (non illustrée) du mode de réalisation illustré par la , la face avant est traitée comme indiqué ci-dessus, tandis que la face arrière comporte sur le deuxième feuillet 11, une couche 12 de deuxième matériau électriquement conducteur électrodéposée, puis une couche superficielle contenant de l’or (par exemple comme la couche superficielle 19 mentionnée ci-dessous, elle-même déposée sur une couche sous forme de « flash » ou d’amorce d’or 18).
Selon, une autre variante (non illustrée) du mode de réalisation illustré par la , la face avant et la face arrière comportent en outre une couche superficielle contenant de l’or (par exemple comme la couche superficielle 18 sous forme de « flash » mentionnée ci-dessous).
Comme cela est visible plus en détail sur les différentes figures 5 à 12, le premier moyen 200 de mise en rotation de la tête d’impression tridimensionnelle 20 selon l’axe (vertical) C, et plus spécifiquement d’un support de jonction pivotant 55, comporte un premier arbre périphérique d’entrainement 201, un premier moteur inférieur d’entrainement 202, par exemple de type brushless pas à pas, monté sur une platine commune 101 et pourvu d’un premier arbre de sortie 203 fixé par l’intermédiaire d’un accouplement mécanique à une première vis sans fin 204 en prise avec une première roue dentée 205 inférieure. Cette première roue dentée 205 inférieure est couplée mécaniquement au premier arbre d’entrainement 201 par l’intermédiaire d’une clavette 206 longitudinale et d’une rainure 207 ménagée dans un disque supérieur 201a dudit arbre d’entrainement 201 reposant sur une butée à aiguilles 201b. La première vis sans fin 204 est quant à elle portée par une double butée à billes 208, un double palier 209 et un double roulement à billes 210, comme cela est visible plus en détail sur la . Le premier palier 209 est lui-même supporté par une bride 211 (barbotine) fixée sur la platine 101 commune. L’axe de rotation de la première roue dentée 205, laquelle est montée sur un axe de rotation 105 à butée à billes d’un bride 107, est confondue avec l’axe de rotation du premier arbre 201 pivotant selon l’axe de rotation C. A l’extrémité opposée à la première roue dentée 205, le premier arbre d’entrainement 201 est fixé au support de jonction 55 à l’aide de vis 56. Le premier arbre d’entrainement 201 est entouré par une première entretoise tubulaire cylindrique 401 reposant sur des roulements à billes supérieur 402 et inférieur 403. Une entretoise annulaire 405 est également prévue au-dessus du roulement à billes supérieur 402 et au-dessous de la butée à aiguilles 201b.
De même, le second moyen 300 de mise en rotation de la tête d’impression tridimensionnelle 20 (plus précisément d’un arbre 410 appartenant à un dispositif 500 de couplage pneumatique de ladite tête d’impression 20) selon l’axe A comporte un second arbre interne d’entrainement 301, un second moteur supérieur d’entrainement 302, par exemple de type brushless pas à pas, monté sur la platine commune 101 et pourvu d’un second arbre de sortie 303 fixé par l’intermédiaire d’un accouplement mécanique à une seconde vis sans fin 304 en prise avec une seconde roue dentée 305 inférieure. Cette seconde roue dentée 305 inférieure est couplée mécaniquement au second arbre d’entrainement 301 par l’intermédiaire d’une clavette 306 longitudinale et d’un bec de transmission 307 dont une portion tubulaire supérieure traverse la première roue dentée 205. La seconde vis sans fin 304 est quant à elle portée par une double butée à billes 308, un double palier 309 et un double roulement à billes 310, comme cela est visible plus en détail sur la . Le second palier 309 est lui-même supporté par une bride 311 (barbotine) fixée sur la platine 101 commune. L’axe de rotation de la première roue dentée 205, dont le bec de transmission est également montée sur l’axe de rotation 105 à butée à billes de la bride 107, est confondue avec l’axe de rotation des premier et second arbres d’entrainement 201 et 301 pivotant selon de l’axe de rotation C. A l’extrémité opposée à la seconde roue dentée 305, le second arbre d’entrainement interne 201 entraine en rotation un système d’engrenages comprenant un premier engrenage conique 320 solidaire du second arbre d’entrainement 301 et dont les dents sont en prise avec les dents d’un second engrenage conique 321 monté perpendiculairement au premier engrenage conique 320. Ce second engrenage conique 321 est solidaire de l’arbre de pivotement 410 du dispositif 500 de couplage pneumatique portant la tête d’impression tridimensionnelle 20. L’arbre de pivotement 410 mobile en rotation selon l’axe A repose par ailleurs sur un couple de butées à aiguilles 511 et de roulements à billes 512 coaxiaux. L’ensemble constitué par les engrenages coniques 320 et 321, les butées à aiguilles 511, les roulements à billes 512 et l’arbre de pivotement 410 est porté par le support de jonction 55. Le second arbre d’entrainement 301 est également entouré d’un couple de roulements à billes supérieur 312 et inférieur 313 permettant sa rotation selon l’axe C. Ces roulements à billes supérieur 312 et inférieur 313 sont mécaniquement coincés entre le premier arbre d’entrainement 201 et le second arbre d’entrainement 301.
Enfin, l’assemblage 1 comporte un fourreau externe 401 destiné principalement à protéger l’ensemble des pièces en mouvement, et en particulier les arbres d’entrainement 201 et 301 et les roulements à billes 312, 313, 402 et 403. Les roulements à billes supérieur 402 et inférieur 403 sont d’ailleurs mécaniquement coincés entre le fourreau externe 401 et le premier arbre d’entrainement 201.
Ainsi, les deux moteurs 202 et 302 sont totalement indépendants l’un de l’autre, le premier moteur 202 agissant sur l’arbre d’entrainement externe 201 pour faire tourner le support de jonction 55 selon l’axe vertical C tandis que le second moteur 302 agit sur l’arbre d’entrainement interne 301, lequel tourne également selon l’axe C afin de mettre en mouvement les engrenages coniques 320 et 321 de manière à faire pivoter l’arbre de pivotement 410 selon l’axe A.
La tête d’impression tridimensionnelle 20 peut ainsi effectuer un tour complet sur elle-même selon le premier axe de rotation C, tout comme selon le second axe de rotation A, même si cela a peu d’utilité de placer la buse 22 de la tête d’impression tridimensionnelle 20 au-delà d’une position horizontale, c’est-à-dire avec la buse 22 potentiellement inclinée vers le haut. Dans la pratique, on pourra par exemple limiter volontairement la rotation de la tête d’impression tridimensionnelle 20 selon le second axe de rotation A à une plage d’environ 100°dans un sens de rotation ou dans l’autre.
La cinématique ainsi obtenue est facile à programmer (calcul/recalcul des trajectoires les plus courtes/efficaces par l’utilisation d’un logiciel de simulation de type connu, adapté spécifiquement à la machine si besoin), très polyvalente, extrêmement compacte.
L’utilisation de peu de pièces en mouvement, de moteurs brushless pas à pas, d’une cinématique d’entrainement directe et courte (vis sans fin, roues dentées, arbres d’entrainement, engrenages) et de paliers/butées à aiguilles/roulements à billes permet une grande rapidité d’exécution, une précision élevée, une fiabilité importante, peu d’usure.
Le mécanisme 1 ainsi constitué, en particulier la partie rotation, est extrêmement compact, léger, notamment par l’utilisation de moteurs déportés supportés directement par le charriot 50 (les moteurs sont ainsi éloignés de la tête d’impression tridimensionnelle 20, ce qui limite d’une part la chaleur à laquelle ils sont soumis et réduit d’autre part la quantité de masse éloignée du charriot 50, ce qui permet de minimiser le moment d’inertie et donc les conséquences néfastes sur la précision et la rapidité d’utilisation), d’une structure d’arbres d’entrainement coaxiaux occupant un faible volume, de paliers hauts/bas très éloignés (pour une meilleure stabilité et une réduction des vibrations) et d’engrenages en bout de chaine cinématique (qui permettent un jeu extrêmement réduit et une grande rigidité de la chaine cinématique du charriot 50 jusqu’à la buse 22 de la tête d’impression tridimensionnelle 20).
Ce mécanisme 1 répond également à un cahier des charges à la fois assez large et assez strict pour se conformer aux contraintes/exigences suivantes : - Résistance à une température supérieure à 150°C en continu, - Géométrie permettant le couplage/découplage d’outils en bout de mécanisme, - Connaissance de la position des axes à tout moment de l’utilisation, - Précision de positionnement du mécanisme, - Outil maintenu de façon rigide, déplacement angulaire sous l’effet des câbles de l’outil inférieur à 0.01°pour les axe A et C, - Amplitude des mouvements de -100°à +100°sur l’axe A, - Amplitude des mouvements de -180°à +180°sur l’axe C, - Masse du système (charriot + axes + coupleur machine) inférieure à 15kg pour respecter les charges sur les moteurs en X et Y, - Dimensions adéquate par rapport au reste de la machine, - Fabrication possible de pièces de 500 mm x 500 mm x 500 mm (en fonction du volume du châssis 11 et de la taille du plateau mobile de support 12).
Le fonctionnement de la machine 10 équipée du mécanisme 100 de déplacement conforme à la présente invention est très simple. Dès lors que le programme des trajectoires est implanté dans la machine, la tête d’impression tridimensionnelle 20 est déplacée pour l’amener à chaque instant à l’endroit déterminé afin qu’elle délivre la quantité de matière fluide voulue. Le déplacement en translation selon l’axe Z du plateau mobile de support 12, le déplacement du charriot selon les axes X et Y et les déplacements en rotation de la tête d’impression tridimensionnelle 20 selon les axes C et A sont synchronisés pour positionner la buse exactement à l’endroit souhaité au moment voulu.
Cette solution permet de réaliser en une seule opération d’impression tridimensionnelle (c’est-à-dire sans reprise ultérieure de type fabrication additive ou soustractive, hormis une éventuelle étape de finition de surface) des pièces particulièrement complexes qu’il était impossible d’obtenir auparavant en une seule étape quel que soit le procédé utilisé.
Le plateau 12 pourrait être mobile selon d’autre directions de déplacement que celle illustrée sur les figures et dans la description, par exemple en combinant un mouvement de translation verticale et un mouvement de rotation autour de l’axe de translation, ou encore un mouvement de translation verticale et un ou plusieurs mouvements d’inclinaison selon un/des axe(s) perpendiculaire(s) à l’axe de translation verticale.
Texture fibreuse comprenant deux portions de déploiement La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une texture fibreuse qui peut être utilisée, en particulier mais non exclusivement, pour former le renfort fibreux d’un carter de soufflante de moteur aéronautique en matériau composite.
La fabrication d’un carter en matériau composite débute par la réalisation d’une texture fibreuse sous forme de bande, la texture fibreuse étant réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et une pluralité de couches de fils de trame. La texture fibreuse ainsi obtenue est enroulée sur plusieurs tours sur un moule ou un outillage présentant la forme du carter à réaliser et maintenue entre le moule et des segments formant le contre-moule de manière à obtenir une préforme fibreuse.
Dans cet exemple, la cuve de préparation 10 est positionnée au-dessus de la cuve de distribution 20 de manière à faire communiquer les deux cuves 10 et 20 par gravité lorsque l’électrovanne 31 est ouverte.
La conduite 30 et l’électrovanne 31 forment ainsi avantageusement un dispositif de vidange et transvasement simple permettant, lorsque l’électrovanne 31 est fermée, d’isoler les deux cuves 10 et 20 l’une de l’autre, et lorsque l’électrovanne 31 est ouverte, de vider par gravité la cuve de préparation 10 en transvasant par gravité, dans la cuve de distribution 20, le lot de dilueur liquide qui a été préparé dans cette cuve de préparation 10.
Dans une autre variante, la vidange de la cuve 10 avec transvasement du lot de dilueur liquide dans la cuve de distribution 20 peut ne pas être opérée uniquement par gravité, mais peut être réalisée au moyen d’une pompe additionnelle adaptée.
De préférence la cuve chauffante 10 de l’unité de préparation 1, l’unité de distribution 2 et le dispositif de transvasement 3 sont logés à l’intérieur d’un carter de protection C (Figures 1 et 2) monté sur roulettes. Le réservoir 110 du dispositif de dosage 11 est accessible à l’extérieur de ce carter pour permettre son remplissage par un utilisateur avec du dilueur initial.
Dans cet exemple particulier, le moteur 132 du mélangeur 13 est de préférence positionné à l’extérieur de ce carter de protection C, notamment afin d’éviter les risques de surchauffe de ce moteur et également de facilement y accéder pour les opérations de maintenance ou réparation.
Unité de commande 4 (figure 5) L’unité de commande 4 de la machine peut être implémentée sous des formes variées, et est de préférence réalisée au moyen d’une unité de commande électronique programmable, par exemple du type automate programmable ou d’un circuit électronique programmable comportant un microprocesseur, un microcontrôleur ou des circuits logiques programmables de type FPGA, ou peut encore être réalisée au moyen d’un circuit électronique intégré spécifique de type ASIC.
Cette unité de commande 4 peut avantageusement être logée à l’intérieur du carter C de la machine ou peut être logée et protégée dans un boîtier externe, qui est de préférence fixé au carter C.
Plus particulièrement, l’unité de commande 4 peut avantageusement communiquer avec une interface 5, qui permet à un utilisateur notamment : de saisir la valeur d’un ou plusieurs paramètres de fonctionnement, tel que par exemple la quantité totale (Q), et plus particulièrement le volume total, de dilueur liquide à préparer ; d’afficher la quantité totale (Q3) de dilueur initial à charger dans l’unité de dosage 11, de commander manuellement ou de manière programmée le démarrage de la production de dilueur liquide ; de commander manuellement ou de manière programmée le démarrage du nettoyage de cuves 10 et 20 ; de visualiser par exemple sous forme de synoptique, l’état d’avancement du processus de préparation d’un lot de dilueur liquide dans la cuve 10 et de son transvasement dans la cuve de distribution 20.
Cette interface 5 peut avantageusement, mais pas exclusivement être réalisée au moyen d’un écran tactile 50 ( ).
Cette interface 5 peut également être prévue pour permettre à un administrateur de la machine (c’est-à-dire un utilisateur de plus haut niveau, tel que par exemple le fabricant de la machine) de configurer de manière sécurisée l’unité de commande 4, par exemple avec un accès en modification protégé au moyen d’un mot de passe, en entrant les valeurs d’un ou plusieurs paramètres de configuration, qui ne sont pas modifiables par un simple utilisateur.
Exemples de paramètres de configuration de la machine
L’unité de commande 4 de la machine peut être configurée avec plusieurs paramètres de configuration qui sont stockés dans une mémoire.
Les paramètres de configuration comprennent par exemple : La quantité minimale Q min [de préférence exprimée en volume] d’un lot de dilueur liquide de semence animale pouvant être produit au cours d’un cycle de préparation ; en dessous de cette quantité minimale Q min , le mélange (dissolution ou dilution) ne peut pas être effectué correctement avec une garantie suffisante de sa qualité ; La quantité maximale Q max [de préférence exprimée en volume] d’un lot de dilueur liquide de semence animale pouvant être produit au cours d’un cycle de préparation ; cette quantité maximale dépend de la contenance maximale de la cuve de préparation 10.
Les valeurs de ces deux paramètres Q m in et Q max peuvent avoir été stockées en « dur » dans une mémoire de l’unité de commande 4, lors de la fabrication de la machine, sans possibilité de modification. Les valeurs de ces deux paramètres Q m in et Q max peuvent également stockées dans une mémoire de l’unité de commande 4 en étant modifiables, de préférence par le fabricant de la machine.
Les paramètres de configuration peuvent également comprendre : La concentration σ (massique ou volumique) du dilueur initial dans le lot de dilueur liquide qui est produit [par exemple poids ou volume de dilueur initial en poudre /volume de solvant liquide]. Le taux de dilution Δ du dilueur initial au moyen du solvant liquide, lorsque le dilueur initial est liquide. La durée D1 de mélange dans du lot de dilueur liquide dans la cuve de préparation 10. La durée D2 de mise au repos (après mélange) du lot de dilueur liquide dans la cuve de préparation 10. La température de chauffage T c hauffage du lot de dilueur liquide dans la cuve de préparation 10. Une consigne de conductivité µ utilisée pour contrôler la conductivité du lot de dilueur liquide dans la cuve de préparation10. Une consigne pH utilisée pour contrôler le pH du lot de dilueur liquide dans la cuve de préparation 10.
La valeur de chacun de ces paramètres de configuration (σ, Δ, T c hauffage , D1, D2, µ, pH) peut de préférence être modifiable par un administrateur (utilisateur de haut niveau) et de préférence uniquement par le fabricant de la machine.
La matrice organique thermodurcissable 112 du matériau composite peut être obtenue à partir de polymère époxyde, de polybismaléimide ou de cyanate ester, ou à partir d'une résine thermoplastique à base de polyaryléthercétone, de polyethylenimine (PEI), de poly(sulfure de phénylène) (PPS), de polyimide (PI) ou leurs mélanges.
De façon avantageuse, l'adhérence entre la première couche 11 en matériau composite listé ci-dessus et la deuxième couche 12 comprenant un matériau thermoplastique listé ci-dessus est plus élevée que l'adhérence entre le revêtement en zinc déposé par la technique classique de projection à arc électrique et un matériau composite.
La projection à la flamme peut être mise en œuvre, lors de l'étape a) de projection, à l'aide d'un chalumeau oxy-gaz, c’est-à-dire un chalumeau employant deux gaz pour générer la flamme : l’oxygène et un gaz combustible. En particulier un chalumeau oxyacétylène (utilisant l’oxygène et l’acétylène) ou un chalumeau oxypropane (utilisant l’oxygène et le propane), tout particulièrement un chalumeau oxyacétylène.
De façon avantageuse, l'utilisation de ces chalumeaux permet de limiter la détérioration du matériau thermoplastique mis en œuvre lors de l'étape a) de projection.
Ceci est d'autant plus vrai si le chalumeau est équipé d'une buse spécifique aux matériaux thermosensibles tels que les matériaux thermoplastiques. En effet, une telle buse, connue de l'homme du métier, limite le contact direct entre le matériau thermoplastique et la flamme qui peut chauffer jusqu'à 3000°C.
Une buse spécifique aux matériaux thermosensibles comprend : - un canal axial permettant la projection du matériau thermosensible à l'aide d'un gaz vecteur qui peut être l'azote ou l'argon, - des premiers canaux annulaires disposés autour et équidistants du canal axial permettant une projection annulaire d'un gaz de gainage, qui peut être l'azote ou l'argon, autour du matériau thermosensible projeté par le canal axial, et - des seconds canaux annulaires disposés autour et équidistants du canal axial permettant une projection annulaire des gaz générant la flamme, la distance entre les second canaux annulaires et le canal axial étant supérieure à la distance entre les premiers canaux annulaires et le canal axial.
Ainsi, selon un mode de réalisation spécifique, le chalumeau est équipé d'une buse spécifique aux matériaux thermosensibles. Une telle buse est, par exemple, la buse SSM40 du chalumeau CastoDyn DS8000.
Typiquement, le débit d'oxygène dans le chalumeau peut être compris entre 15 l/min et 25 l/min, tout particulièrement entre 19 l/min et 20 l/min.
Typiquement, le débit de l'autre gaz, en particulier l'acétylène ou le propane, plus particulièrement l'acétylène, dans le chalumeau peut être compris entre 7 l/min et 11 l/min, tout particulièrement entre 9 l/min et 10 l/min.
La distance de projection, i.e. la distance entre l’extrémité de sortie de matériau thermoplastique du chalumeau et la première couche 11 , peut être comprise entre 200 mm et 400 mm, en particulier entre 280 mm et 320 mm.
De façon avantageuse, une telle distance permet de contrôler la température du matériau thermoplastique de sorte qu'il n'endommage pas le matériau composite de la première couche 11 tout en maintenant le matériau thermoplastique ramolli pour qu'il adhère à la première couche 11 . Cette distance permet également, moyennant l’utilisation des refroidissements additionnel ad hoc de limiter l’apport thermique par la flamme sur le substrat de façon à ne pas l’altérer.
Typiquement, le débit du matériau thermoplastique dans le chalumeau peut être compris entre 10 g/min et 50 g/min, tout particulièrement entre 15 g/min et 25 g/mn.
La illustre un mode de réalisation du procédé selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'étape a) est réalisée à l'aide d'un chalumeau C générant une flamme F orientée vers le matériau multicouche 1 et comprenant des moyens M permettant son mouvement relatif par rapport au matériau multicouche 1 . Au cours de l'étape a), le matériau thermoplastique, sous forme de poudre P , est projeté par le chalumeau C dans la flamme F vers le matériau multicouche 1 afin de former la deuxième couche 12 sur la première couche 11 .
Le procédé de la présente invention peut en outre comprendre une étape b) de formation par projection thermique d'une troisième couche fonctionnalisée 13 sur une portion de la surface, en particulier sur toute la surface, de la deuxième couche 12 de sorte que cette portion de la surface, en particulier toute la surface, est disposée entre la première couche 11 et la troisième couche fonctionnalisée 13 .
Selon un mode de réalisation, la surface de la deuxième couche 12 sur laquelle la troisième couche fonctionnalisée 13 est formée est la deuxième surface opposée à la première surface .
De façon avantageuse, l'adhérence entre la troisième couche fonctionnalisée 1 3 et la première couche 1 1 , via la deuxième couche 12 , est plus élevée que l'adhérence entre le revêtement en zinc déposé par la technique classique de projection à arc électrique et un matériau composite.
représente une vue en plan du support colorant en damiers représenté à la , dont les cases notées R2 V2 et B2 forment des triplets colorés. La couleur apparente de ces cases varie pour un déplacement horizontal du point de vue et elles présentent respectivement les couleurs rouge vert et bleu pour les conditions dites optimales de point de vue et d’éclairage. Un déplacement vertical du point de vue le sort du domaine de visibilité et ces cases perdent alors leurs caractéristiques de luminosité permettant la visibilité de l’image représentée par le dispositif.
représente une vue en plan d’un ensemble composé dudit support colorant représenté aux figures 4 et 5 de ladite couche de personnalisation 20, l’ensemble étant vu dans les conditions dites optimales et présentant donc une image en couleur dont tous les pixels sont visibles.
représente une vue en plan du dispositif de la , lorsque le point de vue n’est plus dans le domaine de visibilité des cases R1, V1 et B1 parce qu’il s’est éloigné du plan vertical médian perpendiculaire au dispositif. L’image en couleurs est moins lumineuse mais reste visible.
représente une vue en plan du dispositif de la , lorsque le point de vue n’est plus dans le domaine de visibilité des cases R2, V2 et B2 parce qu’il s’est éloigné du plan horizontal médian perpendiculaire au dispositif. L’image en couleurs est moins lumineuse mais reste visible.