INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre un premier exemple d’utilisation du système selon l’invention. Cette image en électrons secondaires (SEM) permet d’identifier l’emplacement et d’évaluer la largeur de la zone affectée par le passage du laser. Dans cette expérience cinq tirs laser ont été réalisés avec une puissance de 24 W, avec une taille de spot de 60 µm. Les pistes 1 à 5 correspondent respectivement à une vitesse d’avance du laser de 50, 100, 250, 500 et 1000 mm/s.
La illustre un deuxième exemple d’utilisation du système selon l’invention, l’image A est l’image avant le traitement laser et l’image B après. L’analyse de type diffraction d’électrons rétrodiffusés obtenue avec la caméra EBSD met en évidence le caractère cristallographique de la microstructure du matériau et la modification de cette dernière par le laser. La comparaison des images A (avant traitement laser) et B (après traitement laser) montre que les grains constituant la microstructure et l’état de surface sont modifiés par le passage du laser (zone 60).
La illustre un troisième exemple d’utilisation du système selon l’invention. L’imagerie de type électrons rétrodiffusés (mode BSE) obtenue avec le microscope électronique met en évidence le contraste de composition chimique constituant la microstructure du matériau observé et la modification de cette dernière par le laser. Dans la partie inférieure (zone brute) on observe le réseau (plus clair sur l’image dû à un enrichissement en chrome et molybdène) et les cellules (réseau en nid d’abeille interconnecté, plus sombres sur l’image). Dans la partie supérieure traitée on constate que le réseau se modifie, sa topographie est fortement diminuée et les cellules sont plus petites. Ce changement de structure induit des modifications des propriétés mécaniques du matériau.
Ainsi le système selon l’invention permet une comparaison in situ avant/après traitement sans déplacement de l’échantillon entre le traitement laser et la caractérisation. Cette comparaison d’images prises in situ représente un important gain de temps et l’utilisation du système selon l’invention conduit à des mesures plus fiables car réalisées sous atmosphère contrôlée.
Selon un autre aspect l’invention concerne un procédé de traitement et de caractérisation d’un échantillon Ech. L’échantillon est disposé dans la chambre Ch d’un MEB), la chambre comprenant un gaz ou étant sous vide. Une paroi de la chambre comprend un hublot H. Le procédé comprend une étape 100 de génération d’un faisceau laser FL à onde continue présentant une puissance P modifiable. Puis dans une étape de traitement 200 on focalise le faisceau laser sur l’échantillon en traversant le hublot et on balaye selon deux dimensions le faisceau laser de manière à le déplacer sur l’échantillon avec une vitesse déterminée v. La valeur de la focale est modifiable de manière contrôlée, le spot de focalisation sur l’échantillon présentant une puissance P et un diamètre D déterminés. Enfin dans une étape 300 de caractérisation on réalise une première image dite de post-traitement avec le MEB, en illuminant l’échantillon avec un faisceau d’électron FE focalisé et en détectant des électrons issu de l’échantillon.
Selon un mode de réalisation le procédé selon l’invention comprend en outre une étape 50 consistant à réaliser une deuxième image dite de pré-traitement avec le MEB avant l’étape 200 de traitement.
Procédé de contrôle de la qualité de fabrication d’une pièce La présente invention concerne le domaine du contrôle de la qualité de fabrication d’une pièce, notamment poreuse, en particulier obtenue par une technique de fabrication additive.
Etat de la technique Les techniques de fabrication additive permettent notamment de fabriquer des pièces qui sont difficiles voire impossibles à produire par des méthodes conventionnelles de fabrication, telles que le moulage ou le formage. Différentes techniques de fabrication additive sont par exemples décrites dans Laverne et al., "Fabrication additive - Principes généraux", Techniques de l'ingénieur, Fascicule BM7017 V2, 2016.
Les techniques de fabrication additive présentent cependant des désavantages.
Par exemple, une technique de fabrication additive fréquemment mise en œuvre, notamment pour produire une pièce métallique, est la fusion sélective par laser de matière sur lit de poudre, dénommée fabrication additive L-PBF, acronyme anglais de « Laser-Power Bed Fusion ». Lors d’une fabrication de plusieurs pièces d’un même modèle par cette technique, il est généralement observé une variabilité importante de la qualité de fabrication des pièces fabriquées. Une porosité élevée inadaptée à l’application envisagée pour la pièce et/ou des défauts peuvent y être générés, qui sont liés aux nombreux paramètres de mise en œuvre de la technique L-PBF, tels que l’épaisseur des couches, la vitesse de balayage, la puissance ou l’écart-vecteur du faisceau laser, ainsi qu’à la variation de l’environnement de la pièce en construction, par exemple la teneur en oxygène, la température, et à la variabilité de la composition ou de la granulométrie de la poudre. Des défauts fréquemment rencontrés sont par exemple des fissures, des pores de taille excessive, ou des trous de serrure (« keyhole » en anglais) induits par un changement local du mode de fusion de la poudre.
Selon un autre exemple, lors de la fabrication additive d’une pièce par une technique d’impression par projection de liant sur lit de poudre, dénommée « Binder Jetting » en anglais, la pièce qui présente une faible tenue mécanique est friable. Elle doit ensuite être déliantée, frittée, puis refroidie, afin d’être consolidée. Le frittage provoque un retrait dimensionnel et une densification de la pièce. Il permet en particulier de réduire en taille, voire de faire disparaître des pores formés au cours des étapes d’impression par projection de liant. Cependant, après frittage, des pores de grande taille, par exemple supérieure à 100 µm, peuvent subsister. La pièce est alors considérée défectueuse, car les pores de grande taille réduisent ses propriétés mécaniques. Ces pores peuvent résulter de la formation de défauts lors de la mise en œuvre de la technique de fabrication additive par projection de liant, par exemple d’un mauvais étalement en couche de la poudre à cause de défauts ponctuels sur la racle ou le rouleau d’étalement, d’une mauvaise projection du liant ou d’une hauteur de couche excessive.
Afin de contrôler la qualité de fabrication d’une pièce, notamment produite par une des techniques de fabrication additive décrite ci-dessus, des méthodes de contrôle non destructif sont connues. On peut citer notamment la radiographie aux rayons X, la thermographie infrarouge, le contrôle non destructif par courant de Foucault et la tomographie aux rayons X. Ces méthodes de contrôle non destructif sont longues et complexes à mettre en œuvre. Par exemple, la tomographie aux rayons X est particulièrement bien adaptée pour caractériser précisément la porosité, notamment la taille et la distribution des pores, ainsi que le type et la densité des défauts présents dans une pièce fabriquée par fabrication additive. Néanmoins, elle nécessite un appareillage spécifique et coûteux. En outre, elle requiert l’acquisition généralement d’entre 900 et 1800 images radiographiques pour des pièces métalliques afin de construire un modèle 3D tomographique représentant la pièce avec une résolution satisfaisante. L’acquisition d’un tel nombre d’images se traduit par un temps de mise en œuvre élevé, généralement de plusieurs heures, qui rend la tomographie aux rayons X incompatible pour le contrôle de pièces à l’échelle industrielle, notamment en grande série.
Dans l’exemple de réalisation illustré à la , sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, chaque flanc latéral 36, 38 du support est pourvu d’un chanfrein 36e, 38e tronconique raccordant la face frontale 36a, 38a interne à l’alésage 36c, 38c. Chaque chanfrein 36e, 38e tronconique s’étend obliquement vers l’intérieur et en direction de la portion de montage 34 à partir de l’alésage 36c, 38c. Le chanfrein 36e, 38e forme une surface de raccordement s’étendant entre la face frontale 36a, 38a interne et l’alésage 36c, 38c et les reliant. Le chanfrein 36e, 38e est situé au niveau de l’extrémité libre du flanc latéral 36, 38 et est orienté du côté intérieur.
Les fibres conductrices 31 sont en contact contre la face frontale 36a, 38a interne de chaque flanc latéral. Le chanfrein 36e, 38e de chaque flanc latéral permet de limiter le risque de coupures des fibres conductrices 31.
Machine électrique L'invention concerne une machine électrique avec un boîtier, un rotor et un stator logés dans le boîtier.
En cours de fonctionnement, les machines électriques peuvent s'échauffer de telle sorte qu'un refroidissement de la machine électrique est nécessaire. Cela s'applique particulièrement aux machines électriques de grande puissance du type utilisé pour la conduite d'un véhicule, notamment d'un véhicule commercial ou d'une voiture particulière.
Pour le refroidissement, une section de refroidissement du stator est généralement formée de manière circonférentielle le long du stator entre le stator et le boîtier. Un liquide de refroidissement sous pression est appliqué dans la section de refroidissement via un orifice de fluide dans le boîtier. Le liquide de refroidissement est censé se répandre entièrement autour du stator pour assurer un refroidissement uniforme du stator, avant de sortir de la section de refroidissement à une extrémité axiale du stator. Cependant, en raison des imprécisions de production et des inclinaisons de démoulage du boîtier, l'espace radial circonférentiel entre le boîtier et le stator est irrégulier, ce qui peut entraîner une sortie accrue du liquide de refroidissement aux endroits où l'espace est plus large, de sorte que le liquide de refroidissement ne se répand pas entièrement autour du stator et que le refroidissement est insuffisant.
Pour résoudre ce problème, il faut s'assurer que l'écart entre le stator et le boîtier est uniforme. Cependant, ceci est difficile à réaliser, surtout lorsque le tuyau est une pièce moulée.
L'objet de la présente invention est donc de fournir une machine électrique qui peut être suffisamment refroidie.
Cet objet est réalisé par une machine électrique avec un boîtier, un rotor et un stator logés dans le boîtier, une section de refroidissement du stator étant formée circonférentiellement le long du stator entre le stator et le boîtier, dans laquelle le stator a au moins une nervure faisant saillie radialement qui est utilisée pour fixer le stator au boîtier, et dans laquelle un anneau de recouvrement est placée à une extrémité axiale du stator qui couvre un espace radial entre le stator et le boîtier au moins dans la zone de la nervure.
Grâce à l’anneau de recouvrement qui recouvre l'espace radial entre le stator et le carter au moins dans la zone de la nervure, la résistance à l'écoulement du liquide de refroidissement sortant de la section de refroidissement est augmentée au moins dans la zone de la nervure. Ainsi, il est garanti que le liquide de refroidissement se répand sur toute la circonférence du stator, de sorte qu'un refroidissement suffisant du stator est obtenu. En d'autres termes, une sortie excessive du liquide de refroidissement dans la zone de la fixation est évitée. En particulier, l'idée centrale de l'invention est d'éviter une baisse significative de la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement qui se répand autour du stator.
La zone de la nervure est généralement la zone la plus critique en ce qui concerne l'écart radial entre le stator et le boîtier. Ainsi, en couvrant l'espace radial au moins dans la zone de la nervure, une chute de la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement peut être évitée de manière très efficace.
Par exemple, le stator comprend un enroulement de stator et la machine électrique comprend un connecteur pour contacter électriquement l'enroulement de stator, dans lequel l’anneau de recouvrement a une interruption circonférentielle dans la zone du connecteur. Ainsi, il est possible de monter facilement l’anneau de recouvrement sur le stator. En particulier, l’anneau de recouvrement peut être montée dans une direction axiale sans interférer avec le connecteur. Ainsi, la machine électrique peut être assemblée particulièrement facilement. De plus, grâce à l'interruption, l’anneau de recouvrement présente une certaine élasticité, ce qui contribue également à un montage facile de l’anneau de recouvrement.
L'interruption est de préférence placée à une distance de la zone de la nervure telle que la vitesse d'écoulement du liquide de refroidissement n'est pas significativement affectée par l'interruption.
Selon un aspect, l'anneau de recouvrement s'appuie sur une paroi intérieure du boîtier avec son bord extérieur circonférentiel. Ainsi, l'anneau de recouvrement est centré sur le boîtier. De plus, l'anneau de recouvrement en butée contre la paroi intérieure du boîtier contribue à augmenter la résistance à l'écoulement du liquide de refroidissement sortant de la section de refroidissement.
Selon un mode de réalisation, l'anneau de recouvrement a un collier s'étendant axialement sur son bord intérieur, dans lequel le collier s'étendant axialement bute contre une face d'extrémité axiale du stator. Ainsi, l'anneau de recouvrement peut être facilement monté dans une position définie axialement.
Par exemple, un joint est disposé le long du bord de contact entre l'anneau de recouvrement et la paroi intérieure du boîtier et/ou le long du bord de contact entre l'anneau de recouvrement et le stator. Cela permet d'éviter une fuite de liquide de refroidissement le long de l’anneau de recouvrement. En outre, les tolérances sont compensées au moyen du joint.
En variante non représentée, un seul des logements V100 de la cellule unitaire 100 reçoit une entretoise d’irrigation d’un autre type, les deux autres logements V100 recevant chacun une entretoise d’irrigation conforme à l’invention. Selon une autre variante non représentée, un seul des logements V100 de la cellule unitaire 100 reçoit une entretoise d’irrigation conforme à l’invention, les deux autres logements V100 recevant chacun une entretoise d’irrigation d’un autre type.
Pile à combustible La présente invention concerne le domaine des piles à combustibles, en particulier les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (ou PEMFC pour Proton Exchange Membrane Fuel Cell). Elle peut être mise en œuvre pour conditionner ou activer une PEFMC, et optimiser les performances de celle-ci.
L'empilement de cellules n'est que le lieu de la réaction : les réactifs doivent y être apportés, les produits et les espèces non réactives doivent en être évacuées, tout comme la chaleur produite. Des circuits fluidiques généralement séparés permettent d’alimenter l’empilement de cellules respectivement en combustible et en comburant, et d’évacuer les produits issus de l’empilement.
Lorsque le combustible est de l’hydrogène, ce dernier peut être issu d’un réservoir sous pression. Le circuit fluidique destiné à amener l’hydrogène à l’anode comprend alors un ou plusieurs étages de détente permettant de diminuer la pression d’hydrogène en entrée de l’empilement de cellules.
Le circuit fluidique peut être plus complexe dans le cas d’architectures de pile particulières. Dans l’architecture dite « ping-pong » divulguée par le document brevet FR2975227, la pile est divisée en plusieurs groupes de cellules en liaison fluidique les uns avec les autres par leurs sorties respectives.
Dans cette architecture connue illustrée à la , l’alimentation en entrée 11, 21 des différents groupes 10, 20 se fait alternativement lors de certaines phases de fonctionnement de la pile. Un premier groupe 10 est alimenté en entrée 11 par le fluide combustible (hydrogène) tandis que l’alimentation d’un deuxième groupe 20 est coupée en entrée 21. Le fluide combustible traverse le premier groupe, qui fonctionne alors de façon nominale, et sort humidifié et légèrement appauvri en sortie 12 du premier groupe 10. Ce fluide alimente ensuite le deuxième groupe 20 par la sortie 22 du deuxième groupe 20. Cette alimentation en direct du premier groupe et en sens inverse du deuxième groupe permet de dissiper des poches de fluide fortement appauvri formées au sein des cellules du premier groupe. Cela évite que des cellules du premier groupe fonctionnent de façon prolongée en présence d’un fluide stagnant fortement appauvri. Le deuxième groupe 20 est ensuite alimenté en entrée 21 par le fluide combustible tandis que l’alimentation du premier groupe 10 est coupée en entrée 11. Le fluide combustible traverse le deuxième groupe, qui fonctionne alors de façon nominale, et sort humidifié et légèrement appauvri en sortie 22 du deuxième groupe 20. Ce fluide alimente ensuite le premier groupe 10 par la sortie 12 du premier groupe 10. Cette alimentation en direct du deuxième groupe et en sens inverse du premier groupe permet également de dissiper des poches de fluide fortement appauvri formées au sein des cellules du deuxième groupe lors du cycle précédent. Cela évite que des cellules du deuxième groupe fonctionnent de façon prolongée en présence d’un fluide stagnant fortement appauvri.
Le principe de cette architecture ping-pong consiste à alimenter alternativement les différents groupes de cellules de façon à alterner des phases de fonctionnement nominal avec des phases d’alimentation en sens inverse.
Le circuit fluidique 3, 4 d’une telle architecture comprend ainsi une ligne d’alimentation 100, 200 distincte pour chaque groupe 10, 20 et une vanne de commutation 101v, 201v par ligne d’alimentation 100, 200. Le circuit fluidique d’une telle pile à combustible est relativement imposant. Cela augmente l’encombrement total de la pile.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une pile à combustible présentant un encombrement réduit, notamment au niveau du circuit fluidique.
RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une pile à combustible comprenant : un premier groupe de cellules électrochimiques présentant une première entrée et une première sortie, un deuxième groupe de cellules électrochimiques présentant une deuxième entrée et une deuxième sortie, un circuit fluidique destiné à alimenter par un fluide lesdits premier et deuxième groupes, et à évacuer ledit fluide desdits premier et deuxième groupes.
Le circuit fluidique comprend une partie dite amont comprenant : un conduit d’alimentation principal configuré pour conduire le fluide à une pression dite moyenne, et relié à des lignes d’alimentation secondaires, une première ligne d’alimentation secondaire reliée au conduit d’alimentation principal et reliée à la première entrée du premier groupe, une deuxième ligne d’alimentation secondaire reliée au conduit d’alimentation principal et reliée à la deuxième entrée du deuxième groupe.
Le circuit fluidique comprend une partie dite avale comprenant : un conduit d’évacuation principal relié à des lignes d’évacuation secondaires, et configuré pour être relié à un échappement, une première ligne d’évacuation secondaire reliée à la première sortie du premier groupe, au conduit d’évacuation principal, et à la deuxième sortie du deuxième groupe de manière à permettre une alimentation en fluide du deuxième groupe via la deuxième sortie, par le fluide ayant traversé le premier groupe, une deuxième ligne d’évacuation secondaire reliée à la deuxième sortie du deuxième groupe, au conduit d’évacuation principal, et à la première sortie du premier groupe, de manière à permettre une alimentation en fluide du premier groupe via la première sortie, par le fluide ayant traversé le deuxième groupe.
La pile comprend en outre : au moins un organe de détente situé dans la partie amont du circuit fluidique, configuré pour diminuer la pression du fluide issu du réservoir, depuis la moyenne pression vers une basse pression, un premier organe de commutation sur la première ligne d’alimentation secondaire, configuré pour autoriser ou bloquer un écoulement du fluide vers la première entrée, un deuxième organe de commutation sur la deuxième ligne d’alimentation secondaire, configuré pour autoriser ou bloquer un écoulement du fluide vers la deuxième entrée, de préférence un organe de purge sur le conduit d’évacuation principal, configuré pour autoriser ou bloquer un écoulement du fluide vers l’échappement.
Le procédé de fabrication du rotor 1 permet ainsi de former un rotor 1 dans lequel l'empilement de tôles sur le corps de rotor 3 est serré axialement sans risque d'endommager l'arbre de rotor 2 en appliquant un couple à un écrou autour de l'axe 100, en évitant toute déformation plastique de l'arbre de rotor 2.
La présente invention a été décrite en ce qui concerne des modes de réalisation préférés. La description, tout comme les dessins, a pour but de faciliter la compréhension de l'invention, plutôt que d'en limiter la portée. Il sera évident pour l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées à l'invention sans s'écarter de son champ d'application, et ces modifications sont destinées à être couvertes par la présente description. L'invention est définie par les revendications qui suivent.
Par exemple, dans un autre mode de réalisation (non représenté), la plaque 12 est mobile entre une première position dans laquelle le bord extérieur de la plaque 12 est emboîté dans le côté intérieur du capuchon 14 et une seconde position dans laquelle le bord extérieur de la plaque 12 est détaché du côté intérieur du capuchon 14 pour être logé dans la rainure 10, ledit capuchon 14 comprenant en outre une pluralité de pièces de verrouillage logées axialement dans le bord périphérique du capuchon 14 pour un mouvement de la plaque 12 de la première position à la seconde position par glissement dans une direction axiale vers la empilement de tôles. Le bord extérieur de la plaque 12 comprend en outre une partie inclinée de sorte qu'une pluralité de goupilles glisse contre la partie inclinée pour le mouvement de la plaque 12 de la première position à la seconde position.
Procédé et dispositif d’usinage d’un élément à pôles magnétiques Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine des machines électriques.
Elle concerne plus particulièrement un procédé d’usinage d’un élément à pôles magnétiques.
Elle concerne également un dispositif d’usinage d’un élément à pôles magnétiques.
Etat de la technique Une machine électrique à flux axial comprend généralement au moins un stator et un rotor, un entrefer magnétique séparant ces derniers. Le rotor porte une série de grands aimants permanents, tandis qu'une série de bobines est portée par le stator. Quand les bobines sont alimentées par un courant électrique, le rotor, qui est solidarisé à l'arbre de sortie de la machine électrique, est soumis à un couple résultant du champ magnétique (le flux magnétique créé étant un flux axial pour un machine électrique à flux axial).
Les aimants unitaires sont agencés de façon serrée et forment ainsi un bloc aimant en matériau magnétique. Ce bloc aimant est recouvert d’une enveloppe, qui est par exemple réalisée en résine, afin de maintenir les aimants unitaires solidaires les uns des autres. Un matériau de liaison, par exemple formé de la même résine que l’enveloppe, peut aussi être interposé entre les aimants unitaires.
L’enveloppe est classiquement surmoulée autour du bloc aimant. Pour cela l’enveloppe est injectée à l’état liquide dans un moule, le bloc aimant étant centré dans le moule afin que l’enveloppe l’enrobe. Un écart minimum est nécessairement ménagé entre le bloc aimant et le moule pour permettre un écoulement homogène de l’enveloppe sous forme liquide. En dessous de cet écart minimum, le remplissage du moule lors de l’injection sous pression pourrait être incomplet.
Cet écart minimum résulte ainsi en une épaisseur minimum de l’enveloppe autour du bloc aimant.
Cependant, il convient de façon générale de limiter l’entrefer magnétique entre les bobines et le matériau magnétique des éléments à pôles magnétiques, c’est-à-dire entre les dents autour desquelles les bobines sont enroulées et les blocs aimants. Diminuer l’entrefer magnétique permet en effet d’augmenter les performances de la machine électrique.