INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une forme de réalisation, le gabarit comprend un, deux ou trois organes de traçage s’étendant dans l’ouverture traversante et étant issus de même matière que le corps.
Dans une autre forme de réalisation, le gabarit comprend un unique organe de traçage monté de manière coulissante sur le corps afin de permettre de régler manuellement la position de traçage jusqu’à une position personnalisée.
Avantageusement, le gabarit comprend des repères de positionnement de l’organe de traçage permettant de placer ledit organe de traçage semi-circulaire au droit d’un cercle de même rayon centré sur l’un des repères de centrage.
De préférence, les repères de centrage se présentent sous la forme d’orifices circulaires percés dans un élément de support relié au bord de l’ouverture traversante.
Dans une forme de réalisation, l’élément de support est issu de même matière que le corps du gabarit afin de fabriquer un gabarit à élément de support monobloc.
De manière avantageuse, le gabarit comprend un organe de butée configuré pour s’enfoncer au moins en partie dans la paroi à percer afin d’ancrer le gabarit et éviter ainsi son glissement pendant le traçage des limites de l’ouverture à former dans la paroi.
Dans une forme de réalisation, l’organe de butée comprend une vis pointue configurée pour se déplacer selon une direction orthogonale au plan du corps du gabarit et un organe de blocage configuré pour se déplacer selon une direction parallèle au plan du corps du gabarit pour venir bloquer la vis pointue en translation.
De préférence, le gabarit comprend un niveau à bulle disposé selon un premier axe parallèle au plan du corps du gabarit et un deuxième niveau à bulle disposé selon un deuxième axe orthogonal au premier axe afin de positionner le gabarit selon la verticale et l’horizontale terrestres.
De manière préférée, le gabarit comprend au moins une réglette de positionnement configurée afin de positionner le gabarit en appui contre une surface verticale ou horizontale adjacente.
La est une vue en perspective d’une première forme de réalisation du gabarit selon l’invention.
Dans le cas d’une sonde standard :
L=125µm, Wc=30µm, tc=4µm ; soit une raideur de 42N/m. Une zone PT de 179µm a donc une masse de 2,5 fois celle du levier. Cette masse va abaisser de 40% la fréquence de résonnance.
Un second problème à résoudre est de réaliser une pointe à haut rapport d’aspect et de faible masse, sans réduire Wc.
Enfin, dans l’art antérieur, pour les pointes fabriquées hors plan, la diminution de l’angle de demi-cône ou l’augmentation du rapport d’aspect sont réalisés en bout de pointe sur les dernières centaines de nanomètres jusqu’à 1 µm.
Les solutions techniques pour obtenir les plus grands rapports d’aspect sont en générale : - Utiliser une croissance localisée par faisceau d’électrons (EBD pour « Electron Beam Deposition » en anglais). Le principe est d’utiliser une molécule comme précurseur carboné, cette molécule sera dissociée sous le faisceau et un dépôt de petites dimensions se formera. Ce dépôt peut être optimisé pour en faire une pointe ; - la gravure localisée par faisceau d’ions focalisés (FIB).
Dans les deux cas il s’agit d’opérations couteuses en temps de machine. De plus les sondes sont réalisées pointe par pointe. Cela entraine un prix final supérieur au modèle identique de levier sans pointe à haut rapport d’aspect.
Un troisième problème est donc d’utiliser un technique de fabrication collective, (dite « batch process » en anglais) sur substrat permettant d’obtenir un grand rapport d’aspect sur toutes les sondes durant le procédé de fabrication.
Les figures 11, 12 et 13 illustrent de manière plus détaillée certaines étapes du procédé de fabrication de l’art antérieur présenté à la .
Ainsi, la est un zoom de l’étape 1 du procédé de la .
La préforme est ici une pièce en silicium dont les flancs sont verticaux. Elle est constituée de deux portions. La portion PF s’étend t principalement selon l’axe Y en formant ici un angle non nul θ avec cet axe. L’axe Y correspond à la direction cristalline [110]. La portion C s’étend principalement selon l’axe X en formant ici un angle non nul τ avec cet axe. L’axe X correspond ainsi à la normale à la direction cristalline [110]. Ces deux angles sont définis par le concepteur de la sonde. Comme expliqué précédemment, θ impacte directement le rapport d’aspect du tétraèdre de la zone PT, tandis qu’en fixant τ, le concepteur peut choisir l’angle formé entre la pointe et le levier. Cet angle peut, par exemple, servir à compenser l’angle φ pour présenter une pointe verticale par rapport à l’échantillon. Selon les applications visées, cet angle peut varier entre -90 et+ 180°.
On définit un second repère ayant pour origine OR, le point d’inflexion entre les deux portions de préforme. Les axes X1 et X2 sont notés tel que X1= -X et Y1= -Y. Le procédé démarre sur substrat SOI avec une couche active DL d’épaisseur E gravée jusqu’à atteindre l’oxyde BOX. La vue de dessus présente le futur levier C associé à la portion PF de largeur W PF et de longueur L PF . Étant réalisé par gravure selon Z, la largeur Wc du levier est donnée par l’épaisseur E de la couche DL tandis que son épaisseur tc est ajustable lors de la conception.
On notera que l’épaisseur E de la couche active DL est comprise entre 0,1 µm et 100 µm.
Préférentiellement, l’épaisseur E de la couche active DL est comprise entre 2 µm et 40 µm.
La est un zoom de l’étape 3 du procédé de la .
Après oxydation du substrat, une gaine d’oxyde de silicium encapsule tout le silicium de la couche DL. Par technique de photolithographie, on définit un masque en résine qui va protéger toute la surface sauf la fenêtre FO. Par gravure, ce masque permet de retirer la couche supérieure reposant sur le haut de la DL tout en conservant des murs d’oxyde MO.
Sur la la couche d’oxyde n’est pas représentée sur la zone en dehors de la FO mais elle est bien présente. Il est possible de voir cette couche sur la coupe AA’ . On la note SO. On note OR l’origine du repère permettant de mesurer la position de FO. OR correspond au point d’intersection du levier C et de la préforme PF. MO dx et MO dy mesure le décalage de la fenêtre à l’origine OR suivant le repère X1/Y1. Sur la MO dx et MO dy sont négatifs.
Les roues R M sont dites « motorisées », c’est-à-dire équipées d’un organe d’entraînement 1 destiné à déplacer l’aéronef A sans utiliser les groupes motopropulseurs principaux de l’aéronef lorsque celui-ci est au sol. La description qui suit porte sur une des roues R M motorisées, mais toutes les roues R M motorisées de l’aéronef A sont ici identiques.
Le moteur 11 comporte également un rotor monté tournant sur le stator 11.1, ici au moyen de roulements. Le rotor comporte un tambour portant des aimants permanents. La circulation, dans les bobines du stator 11.1, d’un courant, adapté à créer un champ magnétique tournant, induit sur le tambour un couple mécanique entraînant ledit tambour en rotation. Quand l’organe d’entraînement 1 est en position sur l’essieu E, l’axe de rotation du rotor est confondu avec l’axe Y de rotation de la roue R M . Le tambour porte une pluralité de tirants 12 qui s’étendent parallèlement à l’axe de rotation du rotor. Un organe d’interfaçage (non représenté) s’étend entre les tirants 12 et la jante de la roue R M pour lier en rotation le tambour du rotor et la jante de manière à transmettre le couple dudit rotor à ladite roue R M .
Ces faisceaux électriques comprennent des premiers faisceaux électriques, non représentés ici, s’étendant à l’intérieur du deuxième élément 20 depuis le coupleur mâle 21 jusque dans le corps cylindrique 10, et des deuxièmes faisceaux électriques 31, 32, 33 s’étendant depuis le coupleur femelle 30 et cheminant le long du compas principal et du compas secondaire pour remonter le long de la tige T jusqu’à la structure S de l’aéronef A. Les deuxièmes faisceaux 31, 32, 33 sont reliés, via le coupleur mâle 21, aux premiers faisceaux.
En référence à la , le deuxième élément 20 est équipé d’un dispositif de verrouillage 100 axial de l’organe d’entraînement 1 dans une position connectée dans laquelle le coupleur mâle 21 est reçu dans le coupleur femelle 30.
Comme illustré à la , le dispositif de verrouillage 100 comprend un corps 101 tubulaire ayant une première extrémité pourvue d’une collerette 101.1 en saillie radiale externe, et une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, pourvue d’une gorge 101.2 annulaire externe à l’intérieur de laquelle une bague 102 de verrouillage est montée mobile en translation selon un axe Y 101 longitudinal du corps 101, entre une position de libération ( ) et une position de verrouillage (illustrée aux figures 5 et 6A). La bague 102 est rappelée en position de verrouillage par un premier ressort 103 ondulé de compression s’étendant dans la gorge 101.2, entre la bague 102 et une paroi latérale de ladite gorge 101.2. Comme cela est visible à la , le corps 101 est ici réalisé en trois parties 101a, 101b, 101c reliées entre elles par des vis 101d.
Le corps 101 comporte trois fentes 101.3 longitudinales symétriquement réparties autour de l’axe Y 101 . Les fentes 101.3 s’étendent parallèlement à l’axe Y 101 depuis la collerette 101.1 jusqu’à la deuxième extrémité et débouchent sur une face frontale 101.4 de ladite deuxième extrémité en formant des encoches 101.5 périphériques qui définissent des premiers passages P 1 de faisceaux électriques. Les fentes 101.3 délimitent trois branches 101.6 reliant la collerette 101.1 à la face frontale 101.4 qui comprend un trou central 101.8 définissant un deuxième passage P 2 de faisceaux électriques.
La bague 102 a un axe central sensiblement confondu avec l’axe Y 101 longitudinal du corps 101, et comprend une couronne annulaire 102.1 et trois séries de six lames 102.2 identiques s’étendant axialement depuis une face frontale de la couronne 102.1. Les séries de lames 102.2 sont équitablement réparties autour de l’axe Y 101 et s’étendent entre les fentes 101.3. Les lames 102.2 ont une extrémité libre comportant un relief 102.3 en saillie radiale vers l’extérieur du corps, et sont élastiquement déformables entre un état de repos ( ) et un état déformé vers l’intérieur du corps 101 ( ) pour former des griffes d’accrochage. Ces griffes d’accrochage sont dites flottantes en ce qu’elles sont mobiles axialement par rapport au corps 101.
Par exemple, une source électrique S k peut comprendre une pile à combustible consommant un combustible réducteur. Le combustible réducteur peut être par exemple l’hydrogène.
De même, au moins une source électrique S k du réseau électrique 1 peut comprendre un générateur G k entrainé par un volant d’inertie. L’énergie mécanique stockée par le volant d’inertie est restituée lors de l’entrainement du générateur couplé au volant d’inertie.
L’invention propose un procédé de contrôle d’un ensemble E de sources électriques S 1 , …, S n interconnectées de façon à alimenter un réseau électrique 1, chaque source électrique S k étant configurée pour produire une puissance électrique P k contrôlable en temps réel. Le procédé comporte les étapes : (i) déterminer en temps réel un besoin de puissance électrique totale C_Ptot à fournir au réseau électrique 1 par l’ensemble E de sources électriques S 1 , …, S n , (ii) déterminer pour chaque source électrique S k une valeur V k d’un paramètre physique V représentatif du fonctionnement de la source électrique S k en fonction de la puissance électrique P k fournie par la source électrique S k , (iii) déterminer pour l’ensemble des sources électriques S 1 , …, S n la somme des valeurs V k du paramètre physique V représentatif du fonctionnement de chaque source électrique S k , de façon à former une valeur totale V_tot du paramètre physique V représentative du fonctionnement du réseau électrique 1, (iv) contrôler la puissance électrique P k fournie par chaque source électrique S k de façon à ce que la puissance électrique totale P_tot produite par l’ensemble E de sources électriques S 1 , …, S n soit égale au besoin de puissance électrique totale C_Ptot à fournir au réseau électrique 1 et de façon à minimiser la valeur totale V_tot du paramètre physique V.
A la différence des procédés de contrôle conventionnels, le procédé de contrôle proposé prend en compte le comportement individuel de chaque source électrique S 1 , …, S n afin d’obtenir un optimum pour le fonctionnement du réseau électrique 1 dans son ensemble. La contribution de chacune des sources électriques à la puissance totale à fournir est ajustée individuellement de façon à optimiser le fonctionnement de l’ensemble des sources électriques alimentant le réseau.
La valeur totale V_tot du paramètre physique V est représentative du fonctionnement global de l’ensemble E de sources électriques S 1 , …, S n qui sont interconnectées de façon à alimenter le réseau électrique 1.
Le paramètre physique V k représentatif du fonctionnement de la source électrique S k est dans l’exemple illustré un débit d’un composé gazeux formé lors du fonctionnement de la source électrique S k .
Le paramètre physique V k représentatif du fonctionnement de la source électrique S k est une quantité émise par unité de temps d’un composé gazeux formé lors du fonctionnement de la source électrique S k . Il est souhaitable de minimiser cette grandeur.
Le composé gazeux formé lors du fonctionnement de la source électrique peut être le dioxyde de carbone, ou des oxydes d’azote, ou des hydrocarbures imbrulés.
La illustre la quantité spécifique de dioxyde de carbone (CO 2 ) émise par un moteur thermique du type de celui entrainant les générateurs électriques des sources S 1 et S 2 . Sur cette figure, les émissions spécifiques de CO 2 , exprimées en gramme de CO 2 par kilowatt.heure, sont tracées en fonction de la puissance fournie, exprimée en fonction de la fraction de la puissance maximale utilisée. Autrement dit, pour chaque courbe l’ordonnée de chaque point est obtenue en divisant le débit horaire de CO 2 produit, exprimé en grammes par heure, par la puissance produite, exprimée en kilowatt. L’abscisse de chaque point est obtenue en divisant la puissance produite pour ce point de fonctionnement par la puissance maximale pouvant être produite par le moteur thermique.
La courbe VN 1 caractérise le fonctionnement lorsque le moteur est alimenté par du gaz, par exemple du méthane. La courbe VN 2 caractérise le fonctionnement lorsque le moteur fonctionne avec du gazole. L’échelle verticale est indicative.
Dans les deux cas, on observe que les émissions spécifiques de dioxyde de carbone, c’est-à-dire les émissions rapportées à la puissance produite, diminuent lorsque la puissance fournie augmente. Ainsi, sur la courbe désignée par le signe VN 1 , les émissions spécifiques sont plus élevées pour le point de fonctionnement A 1 que pour le point de fonctionnement B 1 pour lequel le moteur travaille plus proche de sa puissance maximale. La valeur minimale est obtenue pour le point de fonctionnement C 1 . De la même manière, lorsque le moteur fonctionne avec du gazole, courbe VN 2 , les émissions spécifiques sont plus élevées pour le point de fonctionnement A 2 que pour le point de fonctionnement B 2 , et les émissions spécifiques minimales sont obtenues pour le point de fonctionnement C 2 . Il est donc souhaitable de faire fonctionner les sources électriques entrainées par un moteur thermique dans des zones de fonctionnement proches de C 1 ou C 2 .
La illustre la valeur du paramètre physique V k représentatif du fonctionnement de trois sources électrique S 1, S 2, S 3 en fonction de la puissance fournie. La illustre donc la valeur absolue du paramètre V, par exemple en grammes par heure, et non une valeur spécifique en gramme par kilowatt.heure, illustré comme sur la . Les courbes V 1 et V 2 , correspondant aux sources utilisant un moteur thermique, sont globalement croissantes, c’est-à-dire que les émissions horaires augmentent avec la puissance produite.
Pour les sources électriques ne consommant pas de combustible, telle une éolienne ou une source photovoltaïque, les émissions de dioxyde de carbone ne sont pas liées à la puissance produite. Les émissions globales ne sont néanmoins pas nulles, car une durée totale de fonctionnement correspondant à la durée de vie prévisionnelle de l’équipement est associée à la quantité totale de dioxyde de carbone produite pour fabriquer l’équipement. Un débit horaire moyen produit peut donc être calculé. Ce débit horaire moyen est par exemple une constante, non nulle. La courbe V 3 correspond à une telle source.
Selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé, le paramètre physique V k représentatif du fonctionnement de la source électrique S k peut être un débit horaire de combustible consommé lors du fonctionnement de la source électrique.
Le combustible est le carburant dans le cas d’un moteur thermique. Le carburant peut être du fuel lourd, par exemple pour un moteur thermique embarqué sur un cargo. Le carburant peut être du gaz ou du gaz liquéfié. Les courbes de débit de carburant consommé en fonction de la puissance fournie ont la même allure que les courbes de la .
Le combustible est le réducteur dans le cas d’une pile à combustible.
ID de formulation ID de formulation Additif carboné Liant Épaisseur moy. de film sec (µm) A1 94 % NCM 2 % CNT1 4 % PTFE 107 A2 94 % NCM 2 % CNT2 4 % PTFE 107 A3 94 % NCM 2 % CNT3 4 % PTFE 107 A4 94 % NCM 2 % CNT4 4 % PTFE 109 A5 94 % NCM 2 % CB1 4 % PTFE 107 A6 94 % NCM 2 % AC 4 % PTFE 110
Les compositions A1 à A6 du Tableau 3 ont été testées par rapport aux propriétés mécaniques des films d’électrodes traités par voie sèche autoportants. De manière plus détaillée, la compare la résistance à la traction et le module d’élasticité des films d’électrode secs formulés à l’aide de divers CNT, à savoir les additifs CNT1, CNT2, CNT3, et CNT4 (du Tableau 1), à une épaisseur moyenne de film de 107 à 109 µm. Les films préparés avec CB1 (du Tableau 2) et AC sont utilisés en guise de références. Les capacités de formation de fibrilles de CNT1, CNT2 et CNT3 étaient comparables à CB1 et bien meilleures que l’AC de référence. Le CNT4 n’a pas semblé bien former des fibrilles le PTFE. Les films d’électrodes réalisés avec CNT4 étaient cassants et rigides et ne pouvaient pas être utilisés pour le test de résistance à la traction. Le CNT1 a fourni l’effet bénéfique ajouté d’une résistivité d’électrode inférieure lorsqu’il a été testé au même chargement.
La compare la résistivité dans le plan mesurée pour des cathodes sèches avec les Formulations A1 à A5 (du Tableau 3). L’électrode formulée avec CNT1, CNT2 et CNT3 (du Tableau 1) a montré une résistivité dans le plan améliorée par rapport à celles préparées avec CNT4 et un CB1 de référence. Par ailleurs, par comparaison avec d’autres CNT, CNT1 a présenté la résistivité d’électrode la plus basse, une propriété avantageuse pour les performances de la batterie, par exemple, la capacité de taux, le cyclage à long terme, etc.
Les formulations d’électrodes NCM B1 et B2 (Tableau 4) dans cet exemple ont été préparées par la procédure décrite dans l’exemple 1. Les additifs carbonés utilisés étaient CNT5 et CNT1 (du Tableau 1). CNT5 était une version préalablement broyée (pulvérisée) de CNT1. La pulvérisation était réalisée à l’aide d’une machine mécanique de broyage (modèle : FW177, de Tianjing Tai Si Te Instrument Co., Ltd.) à une fréquence de 50 Hz, puissance de 1 200 W, et vitesse de 24 000 tr/min, pendant 80 secondes de broyage. La distribution granulométrique était mesurée par granulomètre laser (modèle : Topsizer, Zhuhai OMEC Instruments Co., Ltd.). La distribution granulométrique pour un CNT pur, à savoir CNT1, et sa version pulvérisée, à savoir CNT5, utilisés dans cet exemple, est résumée dans le Tableau 1.
Les formulations d’électrodes utilisées (marquées B1 et B2) figurent dans le Tableau 4, ci-dessous. Toutes les films d’électrode sèche ont été préparées par un procédé par voie sèche et contenaient l’additif de carbone à un chargement de 2 % en poids, NCM622 (94 % en poids) et PTFE (4 % en poids) à une épaisseur dans la plage de 112 ± 1,5 µm.
ID de formulation Matière active Additif carboné Liant Épaisseur moy. de film sec (µm) B1 94 % NCM 2 % CNT5 4 % PTFE 112 B2 94 % NCM 2 % CNT1 4 % PTFE 112
La résistance à la traction et le module d’élasticité des films de cathode sèche et la résistivité d’électrode mesurée avec la formulation B1 avec du CNT5 pulvérisé ((D 50 ~15 µm) et avec la formulation B2 avec du CNT1 non pulvérisé (D 50 ~140 µm) sont présentées, respectivement, sur les et 2B.
Comme on le voit sur la , la résistance à la traction de l’électrode à film préparée avec la Formulation B1, avec du CNT5 pulvérisé (D 50 ~15 µm), a montré une amélioration (de ~30 %) par rapport à la résistance à la traction du film d’électrode préparé avec la formulation B2, avec le CNT1 non pulvérisé (D 50 ~140 µm). Le module d’élasticité de films réalisés avec le CNT5 pulvérisé était inférieur à celui du film CNT1. Les résultats indiquent que la granulométrie plus petite peut être importante pour rendre le film plus résistant et plus souple.
Comme on le voit sur la , l’électrode avec le CNT5 pulvérisé a également conduit à une conductivité améliorée de l’électrode, ce qui pourrait être un autre indicateur d’un effet bénéfique de la granulométrie choisie des CNT (censée conduire à une meilleure distribution des particules de CNT dans toute l’électrode en plus de l’amélioration d’interactions avec le liant et de propriétés de formation de fibrilles). Une amélioration de la résistivité de l’électrode (en d’autres termes, la conductivité de l’électrode) serait avantageuse pour les performances de la batterie.
Des photographies MEB (image en électrons secondaires et rétrodiffusion) et une cartographie élémentaire du fluor de sections transversales de films d’électrodes avec les Formulations B1 et B2 sont présentées sur la FIG. 3. Les images de gauche des et 3B sont des images électroniques en rétrodiffusion (A-I et B-I), et les images de droite sont des images en électrons secondaires (A-II et B-II). Par rapport aux CNT non pulvérisés, à savoir le CNT1 (du Tableau 1), la dispersité des CNT pulvérisés, à savoir CNT5 (du Tableau 1) était plus élevée. Également, aucune agrégation significative n’a été observée pour des films préparés avec le CNT5 pulvérisé. Cela contraste avec l’agrégation observée dans le cercle rouge dans l’image du CNT1 non pulvérisé.
L’analyse MEB a également fourni des indications utiles sur le niveau de formation de fibrilles du liant et sur la manière dont il était affecté par la PSD de CNT. Comme on le voit sur les et 3D, des fibrilles semblent s’enrouler autour de matières actives d’électrode et/ou de carbone. De manière importante, la quantité de fibrilles de PTFE visibles sur la avec le CNT5 pulvérisé était remarquablement supérieure à celle observée avec le CNT1 non pulvérisé (avec une échelle graphique de taille similaire). Ceci peut indiquer une formation de fibrilles de liant améliorée et semble bien s’aligner sur les données de résistance à la traction.
La représente une cartographie élémentaire EDS (échelle graphique : 100 µm) du fluor, F, (image B) et du carbone, C, (images C) du film de cathode sèche B1 réalisé avec le CNT5 pulvérisé. Les données ont confirmé la distribution uniforme de l’additif carboné et du polymère sur toute l’électrode. Aucun phénomène de migration du liant n’a été détecté (comme c’est très souvent le cas pour les électrodes préparées avec une suspension).
Les électrodes NCM dans cet exemple ont été préparées par le même procédé que dans l’exemple 1. Le chargement de l’additif carboné était de 1 % en poids, la quantité de NCM était de 96 % en poids et le chargement de PTFE était de 3 % en poids. L’épaisseur moyenne du film sec était de 110 ±2 µm. Les formulations utilisées pour préparer les films d’électrode sont indiquées dans le Tableau 5.
ID de formulation Matière active Additif carboné Liant Épaisseur moy. de film sec (µm） C1 96 % NCM 1 % CNT5 3 % PTFE 110 C2 96 % NCM 1 % CNT1 3 % PTFE 110