INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- la représente une variante de substrat pouvant être utilisé pour la réalisation d’un système optique, objet de la présente invention, comprenant un dispositif de couplage optique, également objet de la présente invention, selon le deuxième mode de réalisation ;
- la représente un exemple de réalisation d’un système optique, objet de la présente invention, comprenant un dispositif de couplage optique, également objet de la présente invention, selon un troisième mode de réalisation ;
- les et représentent des parties d’un exemple de réalisation d’un système optique, objet de la présente invention, comprenant un dispositif de couplage optique, également objet de la présente invention, selon le troisième mode de réalisation ;
- la représente schématiquement les faisceaux lumineux servant à définir la structure de diffraction lumineuse du dispositif de couplage optique selon le deuxième mode de réalisation.
représente une vue schématique d’une réaction de polymérisation d’une formulation mère commerciale conduisant à un polyuréthane thermodurci de référence.
représente une vue schématique de réactions de fabrication d’un oligomère uréthane A et d’un oligomère d’uréthane photoréticulable B.
représente une vue schématique de la réaction de fabrication d’un oligomère C polyol photoréticulable à partir d’un troisième polyol et d’un troisième agent de couplage photoréticulable.
représente une vue schématique de fabrication d’un polyuréthane photoréticulé D à partir de l’oligomère d’uréthane photoréticulable B et de l’oligomère C polyol photoréticulable en présence d’au moins un photoamorceur et d’irradiation actinide.
représente un graphique de la viscosité en cisaillement en fonction du temps à différentes fréquences.
représente des photos de barreaux normés formés en polyuréthane photoréticulé D par stéréolithographie.
La illustre la synthèse d’un composé polyuréthane thermodurci de référence, la résine PRC1819® de Synthene®, dont l’invention vise à reproduire les propriétés mécaniques avantageuses bien connues par l’homme de l’art. La synthèse est réalisée à partir d’une formulation mère commerciale comprenant un composé polyisocyanate SL000221®, et une combinaison des trois polyols suivant : le VORANOlL TM CP300 (Dow®), le triméthylolpropane et le CAPA ® 4101). Ces réactifs sont mélangés et soumis à un traitement thermique de durcissement conduisant à une réticulation et à l’obtention du PRC1819®.
La illustre maintenant une première étape permettant la réalisation de la résine selon l’invention dans laquelle ledit composé isocyanate SL000221® issu de ladite formulation mère commerciale est mélangé avec l’un desdits trois polyols, présent en défaut (96% en poids d’isocyanate SL000221® et 3,70% en poids du polyol CAPA ® 4101), et un catalyseur EGECat® 8-S environ 0.90% en poids du mélange, de sorte à obtenir un oligomère uréthane A ( ). Le rapport molaire largement favorable aux fonctions isocyanates dans le mélange réactionnel permettent d’obtenir l’oligomère uréthane A riche de fonctions isocyanates libres.
Puis, toujours illustré sur la , l’oligomère uréthane A est mis en présence d’un troisième agent de couplage photoréticulable, par exemple un agent comprenant une fonction (meth)acrylate pour sa propriété photoréticulable et une fonction hydroxy pour sa réactivité avec la fonction isocyanate, notamment de l’HEMA, pour former l’oligomère uréthane B. Les réactifs sont mis en présence selon des quantités stœchiométriques (par exemple une proportion d’environ 47 % en oligomère uréthane A et environ 53% en poids en HEMA). Selon une autre possibilité, le rapport molaire entre les fonctions isocyanates et hydroxyles sont comprises entre 1,1 et 2.5 de sorte à diminuer la viscosité de l’oligomère uréthane A auquel cas le troisième agent de couplage photoréticulable sert de diluant et de réactif.
Selon une autre étape de réalisation de la résine selon l’invention, illustrée à la , la formulation C est fabriquée par réaction entre le premier polyol VORANOL TM CP300, issu de la formulation mère commerciale, et un premier agent de couplage photoréticulable tel qu’un dérivé de (meth) acrylate et comprenant une fonction capable de réagir avec les hydroxyles du polyol, notamment du MCOC (acronyme anglosaxon pour chlorure de méthacryloyle disponible auprès de la société Sigma Aldrich®), de sorte à obtenir un polyol fonctionnalisé et photoréticulable. Selon une variante non illustrée, la formulation C comprend également un deuxième polyol fonctionnalisé obtenu par réaction entre un deuxième polyol, tel que du TMP (triméthylolpropane) issu de la formulation mère commerciale et un deuxième agent de couplage pouvant être identique au premier agent de couplage MCOC (les proportions massiques sont indiquées dans le tableau 1 ci-dessous). Selon encore d’autres variantes non illustrées, le MCOC ou agent de couplage/ de fonctionnalisation du premier et deuxième polyol est remplacé par du 2-isocyanatoethyl methacrylate, le glycidyl méthacrylate, ou l’anhydride méthacrylique.
Les conditions de synthèse comprennent une température inférieure à 100°C, une pression inférieure ou égale à la pression atmosphérique, sous atmosphère inerte ou à l’air. Un ajustement du pH du mélange réactionnel peut être nécessaire pour atteindre un PH d’environ 1 ainsi qu’un post traitement de purification.
Enfin, la résine de polyuréthane photoréticulable est obtenue par la combinaison de l’oligomère uréthane B (environ 66% en poids), du polyol fonctionnalisé par des groupements photoréticulables (environ 32% en poids), un photoamorceur, tel que le TPO (l’oxyde de phosphine diphényl(2,4,6-trimethylbenzoyle - environ 1% en poids) et quelques éventuels additifs listés au tableau 1.
Mélange Produit Proportion (%m) Produit A SL000221® 96,0 EGE®Cat 8-S 0,297 CAPA®4101 3,69 Produit B Produit A 47,2 HEMA (150%) 52,8 Produit C TMP 2,19 VORANOL TM CP300 45,2 MCOC 52,6 Produit D Produit C 32,0 Irganox® 1010 0,114 Uvitex® 0B 0,049 Tinuvin® 312 0,098 Tinuvin® 765 0,098 WorléeAdd® 602 0,130 TPO 1,00 Produit B 66,5
Tableau 1 : Composition de la formulation 1 de polyuréthane photoréticulable et imprimable :
Produit A : Oligomère uréthane avancé à viscosité contrôlée
Produit B : Oligomère uréthane photoréticulable (fonction méthacrylate), contenant un excès de 50% d’HEMA (Hydroxyéthylméthacrylate)
Un tel procédé permet de régler, de manière rapide et simple, le système d’analyse.
En effet, le positionnement correct du miroir orientable est assuré par un simple contrôle visuel. Dès lors, l’opérateur réalise le réglage en ayant un retour visuel direct, ce qui lui permet d’être réactif sans recours à un outillage spécialisé.
Par ailleurs, le contrôle visuel est simplifié par le fait que la mire présente un repère cible puisque l’opérateur sait qu’il a correctement réglé le système d’analyse lorsqu’il ne voit plus le faisceau laser sur la mire, c’est-à-dire lorsque le faisceau laser coïncide avec le repère cible.
Selon un aspect avantageux, le système d’analyse intègre une tourelle portant au moins deux objectifs, dont un objectif réglable et un objectif fixe, ledit objectif fixe présentant une fente de réception de filtres, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend, préalablement à l’étape consistant à positionner la mire, une étape consistant à sélectionner ledit objectif fixe, par manipulation de la tourelle, pour le positionner sur la trajectoire du faisceau laser, la mire étant introduite dans la fente de réception de filtre.
Cette étape permet de positionner la mire de manière identique à chaque réglage du système d’analyse.
Par ailleurs, l’utilisation de la fente de réception de filtres permet d’utiliser la mire sur un système d’analyse standard, sans modification particulière ou adaptation dudit système d’analyse à l’utilisation de la mire.
Selon un autre aspect avantageux, le châssis porte un puits s’étendant selon l’axe théorique et étant destiné à être traversé par le faisceau laser, et le contrôle visuel de l’étape consistant à régler l’orientation du miroir orientable est réalisé par observation dans ledit puits.
Le contrôle est alors réalisé de manière visuelle par l’opérateur qui peut regarder au travers du puits pour contrôler l’orientation du miroir orientable et son incidente sur le déplacement de la trajectoire du faisceau laser et agir en conséquence.
L’invention concerne également un système d’analyse d’un échantillon métallique par faisceau laser, pour la mise en œuvre du procédé tel que précédemment décrit, le système d’analyse comprenant : un châssis présentant une zone de réception d’un échantillon à analyser ; un module de génération d’un faisceau laser, monté sur le châssis ; un miroir orientable monté sur le châssis, permettant la réflexion du faisceau laser émis par le module de génération vers la zone de réception ; des moyens de réglage de l’orientation du miroir orientable, caractérisé en ce que le système comprend également une mire présentant un repère cible destiné à coïncider avec le faisceau laser et en ce que le châssis porte un support de mire, positionné entre le miroir orientable et la zone de réception, la mire étant destinée à être positionnée dans le support de mire selon un axe théorique par rapport à la zone de réception.
Un tel système d’analyse permet de régler la trajectoire du faisceau laser de manière simple et rapide.
En effet, l’opérateur peut contrôler de manière directe et sans recours à des moyens techniques particuliers les résultats de son action sur les moyens de réglage.
Autrement dit, l’opérateur peut, par simple observation de la mire détecter si la trajectoire suivie par le faisceau laser est correcte (auquel cas l’opérateur ne perçoit pas le faisceau laser sur la mire) ou incorrecte (auquel cas l’opérateur perçoit une marque sur la mire, marque formée par impact du faisceau laser sur la mire).
Selon un aspect avantageux, la mire prend la forme d’une lamelle percée du trou, la lamelle étant réalisée dans un matériau résistant au rayonnement laser.
L’utilisation d’un matériau résistant au rayonnement laser permet de limiter, voire supprimer, la détérioration de la mire par le faisceau laser.
Autrement dit, en utilisant un matériau résistant au rayonnement laser, le faisceau laser ne détériore par la mire à son contact.
La mire peut ainsi être utilisée pour plusieurs réglages, sans risque de fausser le réglage par une modification du repère cible à cause du faisceau laser par exemple.
Dans une première étape, un mélange a été préparé à partir du caoutchouc naturel, de l’huile d’hydrocarbure, de l’activateur, des charges, de l’accélérateur et du retardateur, puis homogénéisé dans un mélangeur interne, avant transfert dans un mélangeur ouvert.
Le mélange ainsi préparé a ensuite été calandré entre deux rouleaux. En parallèle, un moule de butée flexible (moule chauffant constitué d’armatures métalliques) a été chauffé pour atteindre une température T~200°C.
La viscosité du mélange mesurée à l’aide d’un rhéomètre Monsanto à filière mobile MDR 2000 TM à une température T~200°C était de 250 Pa.s.
Le mélange a ensuite été injectée par compression sous vide dans le moule de butée flexible à T~200°C monté sur presse, puis vulcanisé par ajout de l’agent vulcanisant.
La butée flexible a ensuite été démoulée.
Les performances des différentes butées flexibles ainsi préparées ont été évaluées, par caractérisation en traction selon le test suivant (suivant la norme NF ISO 37 :2005) :
Des éprouvettes H2 en forme d’haltères de dimensions normalisées (longueur 110 mm, épaisseur : 2 mm) ont été placées entre les deux mors d’un testeur de traction-compression Instron 5565 répondant aux spécifications suivantes :
- Cellule : Instron 2kN - 415-0322
- Extensomètre : 70-840-126, L0 = 20 mm
- Palpeur à touche : FR174906036
- Vitesse de traverse : 50 mm/min
- Logiciel de traitement : BlueHill3
Les conditions de réalisation du test sont les suivantes :
- Vitesse de sollicitation : 50 mm.min -1
- Température de sollicitation : 20°C
- Section évaluée : 4 x 2 mm sur une longueur de 25 mm
A cet effet, les moyens de collecte comprennent une fibre optique dont une extrémité libre est approchée au plus près du plasma..
Les moyens de projection d’un gaz (Argon ou Hélium) permettent un gainage du plasma, c’est-à-dire qu’ils apportent les propriété du gaz à l’interaction laser-plasma.
Ils limitent aussi l’encrassement de l’objectif de focalisation des moyens optiques de focalisation du faisceau laser, par des poussières produites par le plasma.
Toutefois, il a été constaté que le jet de gaz, bien que limitant l’encrassement sur l’objectif de focalisation, produit un encrassement de l’extrémité de la fibre optique destiné à capter l’émission optique du rayonnement lumineux du plasma.
En conséquence, soit un nettoyage régulier de la fibre optique doit être réalisé, soit cette fibre optique doit être éloignée du plasma, et des poussières produits par le plasma, pour limiter son encastrement, cet éloignement impliquant néanmoins une dégradation de la qualité de la captation de l’émission optique.
De plus, selon une mise en œuvre classique du dispositif décrit précédemment, les moyens de projection d’un gaz sont configurés pour projeter un jet de gaz avec un débit supérieur à 5 L.min -1 , et l’aiguille présente un diamètre interne de l’ordre de 2 mm.
Cette configuration implique une consommation particulièrement dispendieuse en gaz.
Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un dispositif d’analyse élémentaire d’un échantillon à étudier, du type précédemment décrit, qui limite, voire supprime, les inconvénients induits par la projection d’un jet de gaz sur le plasma.
L’invention a encore pour objectif de limiter, voire supprimer, l’encrassement de la fibre optique par les poussières issues du plasma.
L’invention a également pour objectif de proposer un tel dispositif d’analyse qui présente une consommation réduite en gaz.
Cet objectif, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, est atteint grâce à l’invention qui a pour objet un dispositif d’analyse élémentaire d’un échantillon à étudier, le dispositif comprenant : - un socle destiné à supporter un échantillon à étudier ; - un système de génération d'un faisceau laser destiné à impacter l’échantillon pour générer un plasma engendrant une émission optique, le système de génération étant configuré pour focaliser le faisceau laser dans une zone de focalisation ; - des moyens de collecte de l’émission optique, comprenant une fibre optique avec une extrémité libre s’étendant selon un premier axe optique orienté vers la zone de focalisation ; - des moyens de projection d’un jet de gaz sur l’échantillon à étudier, comprenant une aiguille de projection du jet de gaz présentant une portion terminale s’étendant selon un axe de projection orienté vers la zone de focalisation ; caractérisé en ce que, selon une projection orthogonale sur un plan, dit plan de base, dans lequel s’inscrit le socle, la partie de l’axe de projection située du côté de l’aiguille de projection par rapport à la zone de focalisation forme un angle inférieur ou égal à 90° avec la partie du premier axe optique située du côté de la fibre optique par rapport à la zone de focalisation.
Grâce à la conception du dispositif selon l’invention, les moyens de projection d’un jet de gaz permettent de limiter, voire supprimer, l’encrassement de la fibre optique en plus de limiter l’encrassement des moyens de focalisation.
Selon une variante préférée, le procédé de classification comporte l’acquisition d’au moins une image 3D du corps d’entrainement. De préférence, l’acquisition de l’image 3D est effectuée par tomographie aux rayons X.
De préférence, le procédé de classification comporte une analyse, de préférence numérique, de l’image du corps d’entrainement et l’attribution d’au moins une classe de qualité de fabrication au corps d’entrainement à partir du résultat de l’analyse.
En particulier, l’analyse peut comporter la détermination d’au moins une donnée d’analyse parmi : - la porosité, - la distribution, notamment en nombre, de la taille des pores, - la distribution spatiale des pores d’une taille incluse dans une plage de tailles prédéterminées, notamment des pores d’une taille excessive, par exemple supérieure à 100 µm, - le nombre et/ou la longueur des fissures, - le nombre et/ou la taille des trous de serrure.
L’attribution de la classe de qualité de fabrication au corps d’entrainement peut résulter de la comparaison de la donnée d’analyse avec au moins un critère d’analyse correspondant. Plusieurs classes de qualité de fabrication peuvent ainsi être définies et attribuées à un même corps d’entrainement, comme cela sera illustré dans un exemple par la suite.
Le modèle numérique de classification est de préférence un algorithme d’apprentissage, connu sous l’appellation « machine learning » en anglais.
L’algorithme d’apprentissage est de préférence un algorithme d’apprentissage supervisé. Un algorithme d’apprentissage supervisé est adapté à effectuer une prédiction à partir d’observations, i.e . la au moins une grandeur caractéristique du spectre RUS de chacun des corps d’entrainement, et des étiquettes associées à ces observations, i.e. la classe de qualité de fabrication associée à chacun des corps d’entrainement correspondants. Par ailleurs, l’algorithme d’apprentissage supervisé peut être multiclasse, c’est-à-dire qu’il est adapté à attribuer plusieurs classes de qualité de fabrication à la pièce.
En particulier, le modèle numérique de classification peut être choisi parmi : - un algorithme des K-plus proches voisins, connu sous l’appellation algorithme kNN, acronyme anglais de « K-Nearest Neighbors », - un classificateur de vecteur de support, connu l’appellation algorithme SVM, acronyme anglais de « Support Vector Machine », - un algorithme de classification naïve bayésienne, - un réseau de neurones artificiel.
Le modèle numérique de classification est mis en œuvre par ordinateur. Par ordinateur, on entend tout système électronique, pouvant comprendre un ensemble de plusieurs machines, et ayant des capacités de traitement informatique. Classiquement, un ordinateur comprend un processeur, une mémoire, une interface homme-machine, par exemple un clavier, une souris ou un écran tactile, un écran et un module de communication, notamment Ethernet, WIFI, Bluetooth® ou utilisant une technologie de téléphonie mobile, par exemple une technologie fonctionnant avec les protocoles GSM, GPRS, EDGE, LTE ou UMTS.
Brève description des figures L’invention est maintenant illustrée au moyen de l’exemple non limitatif suivant, accompagné du dessin dans lequel : - représente schématiquement un dispositif pour la mesure d’un spectre de résonance ultrasonore, - est un exemple de spectre RUS d’une pièce obtenu au moyen du dispositif illustré sur la , - est un exemple d’agrandissements de pics d’un autre spectre, - représente schématiquement le principe de l’imagerie par tomographie de rayons X, - est un graphique représentant pour chacune des éprouvettes le facteur de qualité médian en fonction du rapport , et étant la fréquence de résonance fondamentale du spectre RUS et la fréquence de résonance fondamentale théorique correspondante respectivement, et en légende la classe de qualité de fabrication attribuée à chaque éprouvette à partir d’une analyse d’une image 3D acquise par tomographie, et - [ ] illustre schématiquement les étapes d’entrainement et de prédiction de la méthode numérique de classification.
Exemple Des éprouvettes présentant chacune la forme d’un cylindre de révolution présentant un diamètre de 10 mm et une hauteur de 15 mm ont été fabriquées par fabrication additive L-PBF.
La poudre utilisée pour fabriquer chacune des éprouvettes, commercialisée par la société Toyal, était formée de particules atomisées sous atmosphère d’azote et faites d’un alliage d’aluminium AlSi7Mg0.6. Elle présentait : - une distribution des diamètres des particules caractérisée par un 10-percentile, un diamètre médian et un 90-percentile de 27 µm, 40 µm et 59,5 µm respectivement, - un rapport d’aspect moyen de 0,78, et - une masse volumique de 2,67 g.cm -3 mesurée par pycnométrie à l’hélium, la masse volumique théorique de l’alliage AlSi7Mg0.6 étant de 2,68 g.cm -3 .
La fabrication additive de la pièce a été réalisée sous une atmosphère d’argon, dans une machine FS271M commercialisée par la société Farsoon, équipée d’une plaque de fabrication de dimensions 275x275 mm 2 et un spot de faisceau laser de forme gaussienne présentant un diamètre d’environ 130 µm. Entre deux couches successives, le plateau a été tourné de 45 °.
Un plan d’expérience a été mené, afin de caractériser la variabilité des conditions de fabrication, en : - faisant varier la puissance du faisceau laser de 200 W à 300 W par incréments de 25 W, - modifiant la vitesse de balayage du faisceau laser aux valeurs de 500 mm.s -1 , 750 mm.s -1 , 1000 mm.s -1 , 1500 mm.s -1 et 2000 mm.s -1 , et - en imposant un écart-vecteur de 0,17 mm ou 0,21 mm.
Ainsi, un ensemble de 56 éprouvettes a été produit. Puis chaque éprouvette de l’ensemble a été caractérisée par spectroscopie de résonance ultrasonore et par tomographie aux rayons X.
La illustre schématiquement un dispositif 1 mis en œuvre pour acquérir un spectre RUS de chaque éprouvette.
Le dispositif 2 comporte un analyseur d’impédance et de réseau vectoriel 2, par exemple de référence Bode100 commercialisé par la société Omicron Electronics Gmbh, un amplificateur de tension 3, par exemple de référence SR560 commercialisé par la société Stanford Research Sytems. Il comporte en outre un émetteur 4 et un récepteur 5 piézoélectriques, qui sont par exemple des transducteurs d’onde V153-RM commercialisés par la société Olympus.
Selon un mode de réalisation représenté sur la , les moyens d’évaluation comportent une sonde 2 configurée pour flotter en surface de l’eau. La sonde admet la forme d’une balle flottante, une telle balle flottante présentant l’avantage de pouvoir effectuer des mesures en des points difficilement accessible d’un réseau, par exemple des canalisations étroites et enfouies.
La sonde est munie d’au moins un capteur CAPT apte à mesurer au moins une propriété de l’eau, notamment des propriétés physicochimiques telles que, par exemple : le pH, la conductivité électrique, la température, le potentiel d’oxydo-réduction, la teneur en H 2 S.
La propriété de l’eau selon l’invention, peut également s’étendre aux propriétés du flux d’eau, tel que le débit de l’eau.
La sonde peut comprendre un ensemble de capteurs CAPT qui sont alors colocalisés dans la sonde, de sorte que les mesures issues de cet ensemble de capteurs sont associées à des coordonnées de géolocalisation uniques.
Avantageusement, le capteur est choisi seul ou en combinaison parmi les capteurs suivants : un capteur de conductivité, un capteur de température, un capteur de pH, un capteur de potentiel d’oxydo-réduction, un capteur de H 2 S.
Avantageusement, la sonde comprend un capteur de conductivité et un capteur de température.
La présence d’un capteur de pH permet de détecter l’acidité de l’eau, dont les variations sont particulièrement pertinentes pour détecter un rejet industriel.
La sonde 2 peut être équipée de moyens de géolocalisation. Ceci permet d’associer à chaque mesure, en plus de l’horodatage, une information de géolocalisation permettant de localiser une anomalie dans le réseau 11.
La sonde 2 comporte des moyens de communication pour communiquer les mesures de ses capteurs aux moyens de déclenchement. Il peut s’agir de tout lien de communication permettant un échange de données entre la sonde et un dispositif de calcul, par exemple une connexion filaire (par exemple via une fibre optique, un port USB…), une connexion radio (Wi-Fi, bluetooth, 4G, 5G, nbiot, LoRA…). Ceci permet de récupérer des mesures d’une ou plusieurs sondes déployées dans le système de prélèvement.
Le lien de communication vers les moyens de déclenchement peut également être un lien interne à la sonde. C’est par exemple le cas lorsqu’une sonde est à la fois équipée de capteurs, et d’un processeur pour traiter les mesures.
Les moyens de déclenchement peuvent comporter une unité de commande ECU apte à recevoir et analyser les mesures de propriétés de l’eau, et apte à déclencher un prélèvement d’eau par les moyens de prélèvement, en fonction de l’analyse de ladite mesure.