EP4304822A1 - Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices - Google Patents

Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices

Info

Publication number
EP4304822A1
EP4304822A1 EP22711264.6A EP22711264A EP4304822A1 EP 4304822 A1 EP4304822 A1 EP 4304822A1 EP 22711264 A EP22711264 A EP 22711264A EP 4304822 A1 EP4304822 A1 EP 4304822A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thin
cutting
filling material
cutting method
interstices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22711264.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Baptiste Mottin
Romain COURANT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AddUp SAS
Original Assignee
AddUp SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AddUp SAS filed Critical AddUp SAS
Publication of EP4304822A1 publication Critical patent/EP4304822A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/006—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor specially adapted for cutting blocs of plastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/16—Cutting rods or tubes transversely
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/16—Cutting rods or tubes transversely
    • B26D3/164—Cutting rods or tubes transversely characterised by means for supporting the tube from the inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to the cutting of parts comprising a plurality of thin elements remote from each other and able to intersect.
  • the invention applies perfectly to the cutting of parts manufactured by an additive manufacturing process such as additive manufacturing by depositing layers of powder and which are constituted at least in part by a structure composed of thin walls or strands purposes.
  • Additive manufacturing by deposition of layers of powder is a manufacturing process in which objects are manufactured by the selective consolidation of different layers of additive manufacturing powder superimposed on each other above a support such as a manufacturing plate. .
  • the consolidation is selective because only areas of the powder layers corresponding to the sections of the objects to be manufactured are consolidated.
  • selective consolidation is obtained by total or partial melting (sintering) of the powder grains. Selective melting can be obtained using one or more laser beams (Selective Laser Melting ® ) and/or one or more electron beams (Electron Beam Melting ® ).
  • a first layer of powder is distributed uniformly on the plate using a device such as a blade or a roller mounted on a mobile carriage in translation above the manufacturing platform. Then, this first layer of powder is selectively fused, for example using a laser beam and/or an electron beam. Then, a second powder layer is evenly distributed over the first powder layer that has just been selectively fused, and then this second powder layer is selectively fused. Thus, as many layers of powders as necessary to complete the manufacture of the object or objects to be manufactured are evenly distributed on top of each other and selectively fused.
  • Additive manufacturing by deposition of layers of powder is particularly suited to the manufacture of parts comprising a plurality of thin elements distant from each other and able to intersect.
  • additive manufacturing by depositing layers of powder makes it possible to manufacture monolithic parts comprising thin walls having a thickness less than 1 millimeter, or even equal to 0.1 millimeter, or strands having a section less than 4 square millimeters .
  • parts with this type of structure consisting of thin walls or thin strands can be used to make heat exchangers, filters or catalysts.
  • the thin walls or the thin strands tend to be deformed by the tool making the cut and burrs can come to obstruct the interstices separating the thin walls or the fine strands.
  • burrs and deformations of the thin walls or fine strands should be avoided as they degrade the geometric quality of the fabricated part and may adversely affect the future functions of that part.
  • this application WO2020207969 does not relate to the cutting of a single object or of an object comprising thin walls or thin strands.
  • this application WO2020207969 does not relate to the cutting of parts which have already been separated from the plate on which they were manufactured.
  • the object of the present invention is to provide a method capable of preserving the geometric quality and the future functions of a part comprising a plurality of fine elements, such as walls or strands, when this part is cut.
  • the cutting process according to the invention is applicable both to the cutting of a part still attached to the plate on which it was manufactured or to the cutting of a part which has already been separated from its manufacturing plate, for example using the method described in application WO2020207969.
  • the subject of the invention is a process for cutting out a part comprising a plurality of thin elements separated by interstices, the thin elements taking the form of thin walls having a thickness of less than 1 millimeter and/or fine strands having a section less than 4 square millimeters.
  • the method comprises the following steps taken chronologically: a) filling the interstices located between the thin elements of the part to be cut with a filler material, b) cutting the part into several parts by cutting out said thin elements, c) removing filler material from the cut portions.
  • the filler material When cutting, the filler material supports the thin elements, thus preventing their deformation and the creation of burrs.
  • the invention can also provide that:
  • the thin elements extend in the same direction without crossing, or the thin elements extend in the same direction and intersect with each other, for example so as to form a lattice in two or three dimensions
  • the thickness of these thin walls is between 0.05 millimeter and 0.25 millimeter, and preferably between 0.09 and 0.11 millimeter,
  • the section of these fine strands is between 1 square millimeter and 3 square millimeters, and preferably between 2 and 3 square millimeters,
  • the cut is made with a mechanical tool such as a saw blade
  • the filling material is in the liquid state during step a) and in the solid state during step b),
  • the filling material changes from the liquid state to the solid state, and vice versa from the solid state to the liquid state, under the effect of a change in temperature
  • the filling material has a solidification temperature and a melting temperature between 45°C and 100°C
  • the filling material is water or wax
  • the filling material has a solidification temperature and a melting temperature between 100°C and 250°C,
  • the filling material is a metal or a metal alloy with a low melting point
  • the filling material changes from the liquid state to the solid state by a chemical reaction
  • the filling material is destroyed, for example by combustion or by chemical attack, when it is removed from the cut parts,
  • the filling material is a polymerizable resin
  • the filling material is in a pasty state during step a) and in a solid state during step b),
  • the filling material is a thermoformable resin.
  • the invention also relates to a method for manufacturing at least one part comprising a plurality of thin elements separated by interstices, the thin elements taking the form of thin walls having a thickness of less than 1 millimeter and/or of strands ends having a section of less than 4 square millimeters, the process for manufacturing said part being an additive manufacturing process and the part thus manufactured being cut out after manufacture using the cutting process according to the invention.
  • This manufacturing method can also provide for manufacturing several parts comprising a plurality of thin elements separated by interstices, the method comprising the following steps taken chronologically:
  • This manufacturing process can also provide that a part or a body to be cut is initially manufactured by an additive manufacturing process by deposition of layers of powder and selective consolidation of each layer of powder.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a first example of a part comprising a plurality of fine elements separated by interstices
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a second example of a part comprising a plurality of fine elements separated by interstices
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a third example of a part comprising a plurality of fine elements separated by interstices
  • FIG. 4 shows a sectional view of a part before the introduction of a filling material
  • FIG. 5 shows a sectional view of a part after the introduction of a filling material
  • FIG. 6 shows a perspective view of two parts cut from a part with the cutting method according to the invention
  • FIG. 7 shows a perspective view of the cutting of several parts in the same body with the cutting method according to the invention.
  • the invention relates to the cutting of parts comprising a plurality of elements separated by interstices.
  • the invention is particularly aimed at the cutting of parts manufactured by an additive manufacturing process such as additive manufacturing by depositing layers of powder and which are constituted at least in part by a structure composed of thin walls or thin strands.
  • FIG. 1 illustrates a first example of part 10 which can advantageously be cut using the method according to the invention.
  • the part 10 comprises a plurality of thin elements 12 taking the form of thin walls 14.
  • thin walls it is meant walls whose thickness is less than 1 millimeter, for example whose thickness is between 0.05 millimeter and 0.25 millimeter, and preferably between 0.09 and 0.11 millimeter.
  • the thin walls rise from a reference plane P10 corresponding for example to the plane of the manufacturing plate on which the part is manufactured by an additive manufacturing process such as additive manufacturing by depositing layers of powder and consolidation selectively of these layers of powder.
  • the thin walls 14 of the part 10 extend without crossing in the same reference direction D10 which can correspond for example to the direction in which the part is manufactured layer by layer.
  • the thin walls 14 extend orthogonally to the reference plane P10 without crossing. However, the thin walls 14 are connected to each other by their ends so as to form a single piece 10.
  • a first group of very wide thin walls 16 extend parallel to each other
  • a second group of thin walls of smaller width 18 extend parallel to each other and orthogonal to the thin walls of large width of the first group.
  • a thin wall of smaller width connects two thin walls of adjacent large width.
  • the thin walls of large width are sometimes connected by a thin wall of smaller width located on a first side Cl of the part sometimes by a thin wall of smaller width located on a second side C2 of the room.
  • two adjacent very wide thin walls are located less than one millimeter from each other, but at a non-zero distance in order to leave a gap 30 between them.
  • the interstices 30 allow, for example, the part 10 to fulfill the function of filter, catalyst or heat exchanger.
  • FIG. 2 illustrates a second example of part 10 which can advantageously be cut using the method according to the invention.
  • the part 10 also comprises a plurality of thin elements 12 taking the form of thin walls 14.
  • thin walls it is always understood walls whose thickness is less than 1 millimeter, for example whose thickness is between 0.05 millimeter and 0.25 millimeter, and preferably between 0.09 and 0.11 millimeter.
  • the thin walls also rise from a reference plane P10 corresponding for example to the plane of the manufacturing plate on which the part is manufactured by an additive manufacturing process such as additive manufacturing by depositing layers of powder and selective consolidation of these layers of powder.
  • the thin walls 14 of the part 10 intersect with each other and extend in the same reference direction D10 which can correspond for example to the direction in which the part is manufactured layer by layer.
  • the thin walls 14 extend orthogonally to the reference plane P10.
  • each thin wall 14 intersects with several other thin walls.
  • first thin walls 20 of a first group extend parallel to each other
  • second thin walls 22 of a second group extend parallel to each other and orthogonal to the first thin walls. More precisely, each thin wall 20 of the first group intersects with all the thin walls of the second group, and conversely, each thin wall of the second group intersects with all the thin walls of the first group.
  • the thin walls form a two-dimensional lattice.
  • two adjacent very wide thin walls are located less than one millimeter from each other, but at a non-zero distance in order to leave a gap 30 between them.
  • the interstices 30 form ducts of small section, for example between 1 square millimeter and 1.5 square millimeters, and they allow for example the part 10 to fulfill a function of filter, catalyst or heat exchanger.
  • FIG. 3 illustrates a third example of part 10 which can advantageously be cut using the method according to the invention.
  • the part 10 comprises a plurality of thin elements 12 taking the form of thin strands 24.
  • thin strands is meant strands whose section is for example between 1 square millimeter and 3 square millimeters, and preferably between 2 and 3 square millimeters.
  • the fine strands 24 also rise from a reference plane P10 corresponding, for example, to the plane of the manufacturing plate on which the part is manufactured by an additive manufacturing process such as additive manufacturing by depositing layers of powder and selective consolidation of these powder layers.
  • the fine strands 24 of the part 10 intersect with each other and extend in directions that are different from each other and different from the reference direction D10 which can correspond, for example, to the direction in which the part is manufactured. per layer.
  • the fine strands 24 extend in four directions D1, D2, D3, D4 orthogonal to one another. And, each fine strand extending in one of these four directions intersects with three other fine strands which respectively extend in each of the other three directions.
  • first thin strands 26 of a first group extend parallel to each other in the first direction D1
  • second thin strands 28 of a second group extend parallel to each other in the second direction D2
  • third fine strands 32 of a third group extend parallel to each other in the third direction D3
  • fourth fine strands 34 of a fourth group extend parallel to each other in the fourth direction D4.
  • the thin strands form a three-dimensional lattice.
  • two parallel and adjacent thin strands are located relative to each other at a distance of between 5 and 8 millimeters, but at a non-zero distance in order to leave a gap 30 between the different strands.
  • the interstices 30 are substantially cubic in shape and they are connected to each other. The three-dimensional lattice formed by the fine strands allows for example the part 10 to fulfill a function of filter, catalyst or heat exchanger.
  • the network of thin elements 12 is partially surrounded by a solid wall 36 and thicker than the thin elements 12.
  • the invention can advantageously and indiscriminately be applied to parts 10 comprising thin elements not surrounded by a solid wall, or completely or partially surrounded by a solid wall.
  • the ratio between the total surface of the part, that is to say the surface contained inside the contour exterior of the part, and the cumulative surface of the sections of the various strands and/or of the various walls solidified by fusion is greater than five, and preferably greater than eight.
  • the cutting method according to the invention is particularly suitable for cutting parts such as they have just been described with a mechanical tool such as a saw blade.
  • the cutting method according to the invention comprises the following steps taken chronologically: a) filling the interstices located between the fine elements of the part to be cut with a filling material, b) cutting of the part in several parts by cutting out said thin elements, c) removing the filler material from the cut out parts.
  • Figures 4 and 5 illustrate the filling of the interstices 30 located between the fine elements 12 of the part to be cut with a filling material 38.
  • the filling material 38 is a material that can be deformed or is capable of deforming to penetrate easily, in particular by gravity, into the interstices 30 of a part 10.
  • the filling material makes it possible to maintain the thin walls and/or the thin strands while cutting the part.
  • the invention provides that the filling material is in the liquid state during step a).
  • liquid state it is meant a state in which the filling material has a sufficient viscosity to be introduced easily, in particular by gravity, into the interstices 30 of a part 10 to be cut.
  • a material that can take the form of a gel can be used as a filling material.
  • the filling material can also be injected under pressure into the interstices of the part.
  • step b the filling material is taken to a solid state.
  • this filling material offers a certain rigidity allowing it to hold the fine elements during cutting and to avoid the appearance of burrs.
  • Figure 6 shows two parts Pt1, Pt2 cut cleanly in a part 10 thanks to the filling material present in the interstices 30.
  • the filling material is again taken to the liquid state during step c).
  • the filling material can simply withdraw from the cut parts by gravity.
  • a liquid or gaseous fluid and for example under pressure, can be used to expel the liquid filling material from the interstices 30.
  • the filling material passes from the liquid state to the solid state, and conversely from the solid state to the liquid state, under the effect of a change in temperature.
  • This reversible change of state of the filler material under the effect of a change in temperature facilitates the implementation of the cutting process.
  • the filling material changes from solid to liquid state by heating and from liquid to solid state by cooling.
  • the filling material has a solidification temperature and a melting temperature of between 45°C and 100°C, for example between 55°C and 75°C, and for example between 59°C and 61°C.
  • the filling material may be a wax, such as a wax of mineral origin such as paraffin.
  • a wax offers solidification and melting temperatures generally between 45°C and 75°C.
  • the wax in the liquid state can be poured onto the part in order to fill the interstices 30 by gravity.
  • the part and possibly the plate on which it was manufactured is/are immersed in a bath of wax in the liquid state, and therefore heated beforehand.
  • the wax and the part are cooled so that the wax gradually returns to its solid state.
  • one or more plugs can be attached to the part to contain the wax inside the part during its cooling and its solidification.
  • the piece can be cut.
  • the wax contained in the cut parts is again heated in order to return to the liquid state and be withdrawn by gravity from the interstices of the cut parts.
  • the filling material is water. Water changes to a solid state when taken below approximately 0°C (at sea level) and to a liquid state when taken above approximately 0°C (at sea level). of the sea).
  • Water in the liquid state can be poured onto the part in order to fill the interstices 30 by gravity.
  • the part and possibly the plate on which it was manufactured is/are immersed in a water bath in the liquid state.
  • the water contained in the part is cooled to a temperature below 0°C and gradually changes to its solid state.
  • one or more plugs can be attached to the part to contain the water inside the part during the cooling and the solidification of the water.
  • the part can be cut. Finally, once the cut has been made, the ice cream contained in the cut parts is heated so that the water returns to the liquid state and withdraws by gravity from the interstices of the cut parts.
  • the filling material has a solidification temperature and a melting temperature between 100°C and 250°C.
  • the filling material can be a metal or a metal alloy with a low melting point.
  • the filler material is or includes tin or another poor metal.
  • the low melting point metal or alloy heated to a liquid state can be poured onto the workpiece to fill the interstices 30 by gravity. Once the metal or the metal alloy in the liquid state has been introduced into the interstices of the part, the part is cooled so as to return the metal or the metal alloy to its solid state. In the case where the part is open in several places, one or more plugs can be attached to the part to contain the metal or the metal alloy inside the part during its cooling and its solidification. Once the metal or metal alloy has solidified, the part can be cut. Finally, once the cut has been made, the part is heated so that the metal or metal alloy returns to the liquid state and is withdrawn by gravity from the interstices of the cut parts.
  • the filling material passes from the liquid state to the solid state by a chemical reaction.
  • the filling material is destroyed, for example by combustion or by chemical attack, during step c).
  • the filling material is a polymerizable resin, the polymerization being able to be caused thermally or chemically.
  • the filling material is in a pasty state during step a) and in a solid state during step b).
  • pasty state is meant a malleable state, with a lower viscosity than that of a gel, but sufficient to allow the insertion of the filling material into the interstices of the part.
  • the filling material can also be injected under pressure into the interstices of the part.
  • the filling material is a thermoformable resin becoming pasty above a certain temperature and becoming solid again below this same temperature or another temperature.
  • the thermoformable resin changes to a pasty state when it is brought to a temperature between 50 and 70°C and returns to a solid state when it is cooled below a temperature between 50 and 70 °C.
  • thermoformable resin can again be heated to be removed from the interstices of the part in its malleable state, or destroyed by combustion or chemical attack.
  • the invention also covers a method of manufacturing at least one part 10 comprising a plurality of fine elements 12 separated by interstices.
  • the process for manufacturing said part 10 is an additive manufacturing process and the part thus manufactured is cut out after manufacture using the cutting process which has just been described.
  • the manufacturing process can also provide for manufacturing several parts (P1, P2, P3, etc.) comprising a plurality of fine elements separated by interstices, as shown in figure 7.
  • the manufacturing process provides for the additive manufacturing of a single body 40 grouping together the different parts (P1, P2, P3, etc.) to be manufactured, then using the cutting process which has just been described to cut the different parts in said body. In this way, it is possible to manufacture a large number of parts from a single production.
  • this variant of the manufacturing method also makes it possible to manufacture parts that are very thin in height, for example only 4 to 8 millimeters in height, and comprising thin elements such as those defined previously.
  • the invention covers a manufacturing process in which a part 10 or a body 40 to be cut is initially manufactured by an additive manufacturing process by deposition of layers of powder and selective consolidation of each layer of powder.
  • a part 10 or a body 40 to be cut are manufactured on a manufacturing plate, said part or said body can still be secured to its plate during its cutting.
  • several parts 10 and/or several bodies 40 can be manufactured on the same manufacturing platform.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de découpe d'une pièce (10) comprenant une pluralité d'éléments fins (12) séparés par des interstices (30), les éléments fins prenant la forme de parois fines (14) ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre et/ou de brins fins ayant une section inférieure à 4 millimètres carré, le procédé comprenant les étapes suivantes prises chronologiquement : a) remplissage des interstices situés entre les éléments fins de la pièce à découper avec un matériau de remplissage, b) découpe de la pièce en plusieurs parties en découpant lesdits éléments fins, c) retrait du matériau de remplissage des parties découpées.

Description

Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices
Domaine de l'invention et art antérieur
La présente invention est relative à la découpe de pièces comprenant une pluralité d'éléments fins éloignés les uns des autres et pouvant s'intersecter.
Plus précisément, l'invention s'applique parfaitement à la découpe de pièces fabriquées par un procédé de fabrication additif telle la fabrication additive par dépôt de couches de poudre et qui sont constituées au moins en partie par une structure composées de parois fines ou de brins fins.
La fabrication additive par dépôt de couches de poudre est un procédé de fabrication dans lequel des objets sont fabriqués par la consolidation sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres au-dessus d'un support tel un plateau de fabrication. La consolidation est sélective car seules des zones des couches de poudre correspondant aux sections des objets à fabriquer sont consolidées. Dans le cas de poudres métalliques, la consolidation sélective est obtenue par fusion totale ou partielle (frittage) des grains de poudre. La fusion sélective peut être obtenue à l'aide d'un ou plusieurs faisceaux laser (Sélective Laser Melting ®) et/ou d'un ou plusieurs faisceaux d'électrons (Electron Beam Melting®).
Au début d'un procédé de fabrication additive par dépôt de couches de poudre et par fusion sélective, une première couche de poudre est répartie de manière uniforme sur le plateau à l'aide d'un dispositif tel une lame ou un rouleau monté sur un chariot mobile en translation au-dessus du plateau de fabrication. Puis, cette première couche de poudre est fusionnée sélectivement par exemple à l'aide d'un faisceau laser et/ou d'un faisceau d'électrons. Ensuite, une deuxième couche de poudre est répartie de manière uniforme au-dessus de la première couche de poudre qui vient d'être fusionnée sélectivement, puis cette deuxième couche de poudre est fusionnée sélectivement. Ainsi, autant de couches de poudres que nécessaire pour achever la fabrication du ou des objets à fabriquer sont réparties uniformément les unes sur les autres et fusionnées sélectivement.
La fabrication additive par dépôt de couches de poudre est particulièrement adaptée à la fabrication de pièces comprenant une pluralité d'éléments fins éloignés les uns des autres et pouvant s'intersecter.
En effet, la fabrication additive par dépôt de couches de poudre permet de fabriquer des pièces monolithiques comprenant des parois fines ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre, ou même égale à 0,1 millimètre, ou des brins ayant une section inférieure à 4 millimètres carré.
Par exemple, des pièces avec ce type de structure constituée de parois fines ou de brins fins peuvent être utilisées pour réaliser des échangeurs thermiques, des filtres ou des catalyseurs.
Pour différentes raisons, il peut être nécessaire de découper les pièces comprenant ces parois fines ou ces brins fins après leur fabrication.
Toutefois, lors de la découpe et en raison de leur faible épaisseur, les parois fines ou les brins fins tendent à être déformé(e)s par l'outil réalisant la découpe et des bavures peuvent venir obstruer les interstices séparant les parois fines ou les brins fins. Ces bavures et ces déformations des parois fines ou des brins fins doivent être évitées car elles dégradent la qualité géométrique de la pièce fabriquée et elles peuvent nuire aux futures fonctions de cette pièce.
On connaît la demande W02020207969 dans laquelle est décrit un procédé de séparation d'objets fabriqués par un procédé de fabrication additive sur un plateau de fabrication. Ce procédé prévoit d'immobiliser ces objets les uns par rapport aux autres pendant et après une étape de découpe visant à désolidariser ces objets du plateau sur lequel ils ont été fabriqués. L'immobilisation des objets les uns par rapport aux autres a pour but d'éviter que les objets n'entrent en collision les uns avec les autres après avoir été séparés du plateau, et cette immobilisation est obtenue avec au moins une couche d'un matériau pouvant passer d'un état liquide à un état solide et vice-versa.
Toutefois, cette demande W02020207969 ne concerne pas la découpe d'un seul objet ou d'un objet comprenant des parois fines ou des brins fins. Notamment, cette demande W02020207969 ne concerne pas la découpe de pièces qui ont déjà été séparées du plateau sur lequel elles ont été fabriquées.
Objectifs de l'invention
La présente invention a pour objectif de fournir un procédé capable de préserver la qualité géométrique et les futures fonctions d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins, tels des parois ou des brins, lors d'une découpe de cette pièce.
Avantageusement, le procédé de découpe selon l'invention est applicable à la fois à la découpe d'une pièce encore solidaire du plateau sur lequel elle a été fabriquée ou à la découpe d'une pièce ayant déjà été séparée de son plateau de fabrication, par exemple à l'aide du procédé décrit dans la demande W02020207969.
Résumé de l'invention
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices, les éléments fins prenant la forme de parois fines ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre et/ou de brins fins ayant une section inférieure à 4 millimètres carré.
Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes prises chronologiquement : a) remplissage des interstices situés entre les éléments fins de la pièce à découper avec un matériau de remplissage, b) découpe de la pièce en plusieurs parties en découpant lesdits éléments fins, c) retrait du matériau de remplissage des parties découpées.
Lors de la découpe, le matériau de remplissage soutient les éléments fins, évitant ainsi leur déformation et la création de bavures.
Avantageusement, l'invention peut aussi prévoir que :
- les éléments fins s'étendent dans une même direction sans se croiser, ou les éléments fins s'étendent dans une même direction et s'intersectent entre eux, par exemple de manière à former un treillis en deux ou trois dimensions,
- deux éléments fins adjacents et non-sécants se situent à moins de 1 millimètre l'un de l'autre, - lorsque les éléments fins prennent la forme de parois fines, l'épaisseur de ces parois fines est comprise entre 0,05 millimètre et 0,25 millimètre, et de préférence entre 0,09 et 0,11 millimètre,
- lorsque les éléments fins prennent la forme de brins fins, la section de ces brins fins est comprise entre 1 millimètre carré et 3 millimètres carré, et de préférence entre 2 et 3 millimètres carré,
- la découpe est effectuée avec un outil mécanique tel une lame de scie,
- le matériau de remplissage est à l'état liquide lors de l'étape a) et à l'état solide lors de l'étape b),
- le matériau de remplissage passe de nouveau à l'état liquide lors de l'étape c),
- le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide, et inversement de l'état solide à l'état liquide, sous l'effet d'un changement de température,
- le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 45°C et 100°C,
- le matériau de remplissage est de l'eau ou de la cire,
- le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 100°C et 250°C,
- le matériau de remplissage est un métal ou un alliage métallique à bas point de fusion,
- le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide par une réaction chimique,
- le matériau de remplissage est détruit, par exemple par combustion ou par attaque chimique, lors de son retrait des parties découpées,
- le matériau de remplissage est une résine polymérisable,
- le matériau de remplissage est dans un état pâteux lors de l'étape a) et à l'état solide lors de l'étape b),
- le matériau de remplissage est une résine thermoformable.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'au moins une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices, les éléments fins prenant la forme de parois fines ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre et/ou de brins fins ayant une section inférieure à 4 millimètres carré, le procédé de fabrication de ladite pièce étant un procédé de fabrication additive et la pièce ainsi fabriquée étant découpée après fabrication à l'aide du procédé de découpe selon l'invention.
Ce procédé de fabrication peut aussi prévoir de fabriquer plusieurs pièces comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices, le procédé comprenant les étapes suivantes prises chronologiquement :
- fabrication additive d'un unique corps regroupant les différentes pièces à fabriquer,
- utilisation du procédé de découpe selon l'invention pour découper les différentes pièces dans ledit corps.
Ce procédé de fabrication peut aussi prévoir qu'une pièce ou un corps à découper est initialement fabriqué(e) par un procédé de fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de chaque couche de poudre.
Description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d'exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels : [Fig.l]
- la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un premier exemple d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices,
[Fig.2]
- la figure 2 représente une vue schématique en perspective d'un deuxième exemple d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices,
[Fig.3]
- la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un troisième exemple d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices,
[Fig.4]
- la figure 4 représente une vue en coupe d'une pièce avant l'introduction d'un matériau de remplissage,
[Fig.5]
- la figure 5 représente une vue en coupe d'une pièce après l'introduction d'un matériau de remplissage,
[Fig.6]
- la figure 6 représente une vue en perspective de deux parties découpées dans une pièce avec le procédé de découpe selon l'invention,
[Fig.7]
- la figure 7 représente une vue en perspective de la découpe de plusieurs pièces dans un même corps avec le procédé de découpe selon l'invention.
Description détaillée
L'invention est relative à la découpe de pièces comprenant une pluralité d'éléments séparés par des interstices.
Plus précisément, l'invention vise particulièrement la découpe de pièces fabriquées par un procédé de fabrication additif telle la fabrication additive par dépôt de couches de poudre et qui sont constituées au moins en partie par une structure composée de parois fines ou de brins fins.
Par découpe, il est entendu une découpe mécanique au cours de laquelle un outil, tel une lame de scie, est utilisé pour séparer une pièce ou un corps en plusieurs parties.
Premier exemple de pièce
La figure 1 illustre un premier exemple de pièce 10 pouvant avantageusement être découpée à l'aide du procédé selon l'invention. Dans ce premier exemple, la pièce 10 comprend une pluralité d'éléments fins 12 prenant la forme de parois fines 14. Par parois fines, il est entendu des parois dont l'épaisseur est inférieure à 1 millimètre, par exemple dont l'épaisseur est comprise entre 0,05 millimètre et 0,25 millimètre, et de préférence comprise entre 0,09 et 0,11 millimètre.
Dans ce premier exemple, les parois fines s'élèvent depuis un plan de référence P10 correspondant par exemple au plan du plateau de fabrication sur lequel la pièce est fabriquée par un procédé de fabrication additive tel la fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de ces couches de poudre.
Dans ce premier exemple, les parois fines 14 de la pièce 10 s'étendent sans se croiser dans une même direction de référence D10 pouvant correspondre par exemple à la direction dans laquelle la pièce est fabriquée couche par couche.
Dans ce premier exemple, les parois fines 14 s'étendent orthogonalement au plan de référence P10 sans se croiser. Toutefois, les parois fines 14 sont reliées les unes aux autres par leurs extrémités de manière à former une seule et même pièce 10. Ainsi, un premier groupe de parois fines de grande largeur 16 s'étendent parallèlement les unes aux autres, et un deuxième groupe de parois fines de plus petite largeur 18 s'étendent parallèlement les unes autres et orthogonalement aux parois fines de grande largeur du premier groupe. Plus précisément, une paroi fine de plus petite largeur relie deux parois fines de grande largeur adjacentes. Toujours plus précisément, les parois fines de grande largeur sont tantôt reliées par une paroi fine de plus petite largeur se situant d'un premier côté Cl de la pièce tantôt par une paroi fine de plus petite largeur se situant d'un deuxième côté C2 de la pièce.
Dans ce premier exemple, deux parois fines de grande largeur adjacentes se situent à moins d'un millimètre l'une de l'autre, mais à une distance non nulle afin de laisser un interstice 30 entre elles. Les interstices 30 permettent par exemple à la pièce 10 de remplir une fonction de filtre, de catalyseur ou d'échangeur thermique.
Deuxième exemple de pièce
La figure 2 illustre un deuxième exemple de pièce 10 pouvant avantageusement être découpée à l'aide du procédé selon l'invention.
Dans ce deuxième exemple, la pièce 10 comprend aussi une pluralité d'éléments fins 12 prenant la forme de parois fines 14. Par parois fines, il est toujours entendu des parois dont l'épaisseur est inférieure à 1 millimètre, par exemple dont l'épaisseur est comprise entre 0,05 millimètre et 0,25 millimètre, et de préférence comprise entre 0,09 et 0,11 millimètre.
Dans ce deuxième exemple, les parois fines s'élèvent aussi depuis un plan de référence P10 correspondant par exemple au plan du plateau de fabrication sur lequel la pièce est fabriquée par un procédé de fabrication additive tel la fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de ces couches de poudre.
Dans ce deuxième exemple, les parois fines 14 de la pièce 10 s'intersectent entre elles et s'étendent dans une même direction de référence D10 pouvant correspondre par exemple à la direction dans laquelle la pièce est fabriquée couche par couche. Dans ce deuxième exemple, les parois fines 14 s'étendent orthogonalement au plan de référence P10. De plus, chaque paroi fine 14 s'intersecte avec plusieurs autres parois fines. Ainsi, des premières parois fines 20 d'un premier groupe s'étendent parallèlement les unes aux autres, et des deuxièmes parois fines 22 d'un deuxième groupe s'étendent parallèlement les unes autres et orthogonalement aux premières parois fines. Plus précisément, chaque paroi fine 20 du premier groupe s'intersecte avec toutes les parois fines du deuxième groupe, et inversement, chaque paroi fine du deuxième groupe s'intersecte avec toutes les parois fines du premier groupe. Ainsi, les parois fines forment un treillis en deux dimensions.
Dans ce deuxième exemple, deux parois fines de grande largeur adjacentes se situent à moins d'un millimètre l'une de l'autre, mais à une distance non nulle afin de laisser un interstice 30 entre elles. Dans ce deuxième exemple, les interstices 30 forment des conduits de faible section, par exemple comprise entre 1 millimètre carré et 1,5 millimètre carré, et ils permettent par exemple à la pièce 10 de remplir une fonction de filtre, de catalyseur ou d'échangeur thermique.
Troisième exemple de pièce
La figure 3 illustre un troisième exemple de pièce 10 pouvant avantageusement être découpée à l'aide du procédé selon l'invention.
Dans ce troisième exemple, la pièce 10 comprend une pluralité d'éléments fins 12 prenant la forme de brins fins 24. Par brins fins, il est entendu des brins dont la section est par exemple comprise entre 1 millimètre carré et 3 millimètres carré, et de préférence entre 2 et 3 millimètres carré.
Dans ce troisième exemple, les brins fins 24 s'élèvent aussi depuis un plan de référence P10 correspondant par exemple au plan du plateau de fabrication sur lequel la pièce est fabriquée par un procédé de fabrication additive tel la fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de ces couches de poudre.
Dans ce troisième exemple, les brins fins 24 de la pièce 10 s'intersectent entre eux et s'étendent dans des directions différentes entre elles et différentes de la direction de référence D10 pouvant correspondre par exemple à la direction dans laquelle la pièce est fabriquée couche par couche.
Dans ce troisième exemple, les brins fins 24 s'étendent dans quatre directions D1,D2,D3,D4 orthogonales entre elles. Et, chaque brin fin s'étendant dans une de ces quatre directions s'intersecte avec trois autres brins fins qui s'étendent respectivement dans chacune des trois autres directions. Ainsi, des premiers brins fins 26 d'un premier groupe s'étendent parallèlement les uns aux autres dans la première direction Dl, des deuxièmes brins fins 28 d'un deuxième groupe s'étendent parallèlement les uns aux autres dans la deuxième direction D2, des troisièmes brins fins 32 d'un troisième groupe s'étendent parallèlement les uns aux autres dans la troisième direction D3, et des quatrièmes brins fins 34 d'un quatrième groupe s'étendent parallèlement les uns aux autres dans la quatrième direction D4. Ainsi, les brins fins forment un treillis en trois dimensions.
Dans ce troisième exemple, deux brins fins parallèles et adjacents se situent l'un par rapport à l'autre à une distance comprise entre 5 et 8 millimètres, mais à une distance non nulle afin de laisser un interstice 30 entre les différents brins. Dans ce troisième exemple, les interstices 30 sont de forme sensiblement cubique et ils sont reliés les uns aux autres. Le treillis en trois dimensions formé par les brins fins permet par exemple à la pièce 10 de remplir une fonction de filtre, de catalyseur ou d'échangeur thermique.
Dans ce troisième exemple de pièce 10, le réseau d'éléments fins 12 est partiellement entouré par une paroi pleine 36 et plus épaisse que les éléments fins 12. L'invention peut avantageusement et indifféremment être appliquée aux pièces 10 comprenant des éléments fins non entourés par une paroi pleine, ou entourés complètement ou partiellement par une paroi pleine.
Dans l'un ou l'autre des trois exemples précités, et dans un plan parallèle au plan de référence P10, le rapport entre la surface totale de la pièce, c'est-à-dire la surface contenue à l'intérieur du contour extérieur de la pièce, et la surface cumulée des sections des différents brins et/ou des différentes parois solidifiées par fusion est supérieur à cinq, et de préférence supérieur à huit.
Procédé de découpe
Le procédé de découpe selon l'invention est particulièrement adapté à la découpe de pièces telles qu'elles viennent d'être décrites avec un outil mécanique telle une lame de scie.
Pour la mise en oeuvre d'une telle découpe, le procédé de découpe selon l'invention comprend les étapes suivantes prises chronologiquement : a) remplissage des interstices situés entre les éléments fins de la pièce à découper avec un matériau de remplissage, b) découpe de la pièce en plusieurs parties en découpant lesdits éléments fins, c) retrait du matériau de remplissage des parties découpées.
Les figures 4 et 5 illustrent le remplissage des interstices 30 situés entre les éléments fins 12 de la pièce à découper avec un matériau de remplissage 38.
Le matériau de remplissage 38 est un matériau pouvant être déformé ou capable de se déformer pour pénétrer facilement, notamment par gravité, dans les interstices 30 d'une pièce 10. Le matériau de remplissage permet de maintenir les parois fines et/ou les brins fins pendant la découpe de la pièce.
Premier mode de réalisation du procédé de découpe
Dans un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, et afin de faciliter la pénétration du matériau de remplissage 38 dans les interstices 30 de la pièce 10, l'invention prévoit que le matériau de remplissage est à l'état liquide lors de l'étape a). Par état liquide, il est entendu un état dans lequel le matériau de remplissage présente une viscosité suffisante pour être introduit facilement, notamment par gravité, dans les interstices 30 d'une pièce 10 à découper.
Par exemple, un matériau pouvant prendre la forme d'un gel peut être utilisé comme matériau de remplissage. Dans ce cas, le matériau de remplissage peut aussi être injecté sous pression dans les interstices de la pièce.
Ensuite, pour la mise en oeuvre de l'étape b), le matériau de remplissage est emmené à un état solide. Ainsi, ce matériau de remplissage offre une certaine rigidité lui permettant de maintenir les éléments fins pendant la découpe et d'éviter l'apparition de bavures. La figure 6 montre deux parties Ptl,Pt2 découpées proprement dans une pièce 10 grâce au matériau de remplissage présent dans les interstices 30.
Toujours dans ce premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, le matériau de remplissage est de nouveau emmené à l'état liquide lors de l'étape c).
Redevenu liquide lors de cette étape c), le matériau de remplissage peut se retirer simplement des parties découpées par gravité. Eventuellement, un fluide liquide ou gazeux, et par exemple sous pression, peut être utilisé pour chasser le matériau de remplissage liquide des interstices 30.
Dans ce premier mode de réalisation, le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide, et inversement de l'état solide à l'état liquide, sous l'effet d'un changement de température. Ce changement d'état réversible du matériau de remplissage sous l'effet d'un changement de température facilite la mise en oeuvre du procédé de découpe.
Plus en détail, le matériau de remplissage passe de l'état solide à l'état liquide par chauffage et de l'état liquide à l'état solide par refroidissement.
Dans un premier exemple, le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 45°C et 100°C, par exemple comprises entre 55°C et 75°C, et par exemple comprises entre 59°C et 61°C. Dans ce premier exemple, le matériau de remplissage peut être une cire, telle une cire d'origine minérale comme la paraffine. Une cire offre des températures de solidification et de fusion généralement comprises entre 45°C et 75°C.
La cire à l'état liquide, et donc préalablement chauffée, peut être versée sur la pièce afin de remplir les interstices 30 par gravité. Alternativement, la pièce et éventuellement le plateau sur lequel elle a été fabriquée est/sont immergé(s) dans un bain de cire à l'état liquide, et donc préalablement chauffée. Une fois la cire introduite dans les interstices de la pièce, la cire et la pièce sont refroidies de manière à ce que la cire revienne progressivement à son état solide. Dans le cas où la pièce est ouverte en plusieurs endroits, un ou des bouchons peuvent être rapportés sur la pièce pour contenir la cire à l'intérieur de la pièce pendant son refroidissement et sa solidification. Une fois la cire solidifiée, la pièce peut être découpée. Enfin, une fois la découpe effectuée, la cire contenue dans les parties découpées est de nouveau chauffée afin de revenir à l'état liquide et se retirer par gravité des interstices des parties découpées.
Dans un deuxième exemple, le matériau de remplissage est de l'eau. L'eau passe à l'état solide lorsqu'elle emmenée en-dessous de 0°C environ (au niveau de la mer) et à l'état liquide lorsqu'elle est emmenée au-dessus de 0°C environ (au niveau de la mer).
L'eau à l'état liquide, et donc à une température supérieure à 0°C, peut être versée sur la pièce afin de remplir les interstices 30 par gravité. Alternativement, la pièce et éventuellement le plateau sur lequel elle a été fabriquée est/sont immergé(s) dans un bain d'eau à l'état liquide. Une fois l'eau introduite dans les interstices de la pièce, l'eau contenue dans la pièce est refroidie à une température inférieure à 0°C et passe progressivement à son état solide. Dans le cas où la pièce est ouverte en plusieurs endroits, un ou des bouchons peuvent être rapportés sur la pièce pour contenir l'eau à l'intérieur de la pièce pendant le refroidissement et la solidification de l'eau. Une fois l'eau transformée en glace, la pièce peut être découpée. Enfin, une fois la découpe effectuée, la glace contenue dans les parties découpées est chauffée afin que l'eau revienne à l'état liquide et se retire par gravité des interstices des parties découpées.
Dans un troisième exemple, le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 100°C et 250°C. Dans ce troisième exemple, le matériau de remplissage peut être un métal ou un alliage métallique à bas point de fusion. Par exemple, le matériau de remplissage est ou comprend de l'étain ou un autre métal pauvre.
Le métal ou l'alliage à bas point de fusion chauffé à l'état liquide peut être versé sur la pièce afin de remplir les interstices 30 par gravité. Une fois le métal ou l'alliage métallique à l'état liquide introduit dans les interstices de la pièce, la pièce est refroidie de manière à ramener le métal ou l'alliage métallique vers son état solide. Dans le cas où la pièce est ouverte en plusieurs endroits, un ou des bouchons peuvent être rapportés sur la pièce pour contenir le métal ou l'alliage métallique à l'intérieur de la pièce pendant son refroidissement et sa solidification. Une fois le métal ou l'alliage métallique solidifié, la pièce peut être découpée. Enfin, une fois la découpe effectuée, la pièce est chauffée afin que le métal ou l'alliage métallique revienne à l'état liquide et se retire par gravité des interstices des parties découpées.
Second mode de réalisation du procédé de découpe
Dans un second mode de réalisation du procédé selon l'invention, le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide par une réaction chimique. Dans ce cas, le matériau de remplissage est détruit, par exemple par combustion ou par attaque chimique, lors de l'étape c). Par exemple, le matériau de remplissage est une résine polymérisable, la polymérisation pouvant être provoquée thermiquement ou chimiquement.
Troisième mode de réalisation du procédé de découpe
Dans un troisième mode de réalisation du procédé selon l'invention, le matériau de remplissage est dans un état pâteux lors de l'étape a) et à l'état solide lors de l'étape b). Par état pâteux, il est entendu un état malléable, avec une viscosité moindre que celle d'un gel, mais suffisante pour permettre l'insertion du matériau de remplissage dans les interstices de la pièce. Dans ce cas, le matériau de remplissage peut aussi être injecté sous pression dans les interstices de la pièce. Par exemple, le matériau de remplissage est une résine thermoformable devenant pâteuse en-dessus d'une certaine température et redevenant solide en-dessous de cette même température ou d'une autre température. Par exemple, la résine thermoformable passe à l'état pâteux quand elle est emmenée à une température comprise entre 50 et 70 °C et revient à l'état solide lorsqu'elle est refroidie en-dessous d'une température comprise entre 50 et 70 °C.
Dans ce troisième mode de réalisation, une fois la pièce découpée, la résine thermoformable peut de nouveau être chauffée pour être retirée des interstices de la pièce dans son état malléable, ou bien détruite par combustion ou attaque chimique.
Procédé de fabrication
D'une manière plus large, l'invention couvre aussi un procédé de fabrication d'au moins une pièce 10 comprenant une pluralité d'éléments fins 12 séparés par des interstices. Selon ce procédé de fabrication, le procédé de fabrication de ladite pièce 10 est un procédé de fabrication additive et la pièce ainsi fabriquée est découpée après fabrication à l'aide du procédé de découpe qui vient d'être décrit.
Le procédé de fabrication peut aussi prévoir de fabriquer plusieurs pièces (P1,P2,P3,...) comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices, comme le montre la figure 7.
Dans ce cas, le procédé de fabrication prévoit de fabriquer additivement un unique corps 40 regroupant les différentes pièces (P1,P2,P3,...) à fabriquer, puis d'utiliser le procédé de découpe qui vient d'être décrit pour découper les différentes pièces dans ledit corps. De cette manière, il est possible de fabriquer un grand nombre de pièces à partir d'une seule production. De plus, cette variante du procédé de fabrication permet aussi de fabriquer des pièces très fines en hauteur, par exemple de seulement 4 à 8 millimètres de hauteur, et comprenant des éléments fins tels que ceux définis précédemment.
Plus précisément, l'invention couvre un procédé de fabrication dans lequel une pièce 10 ou un corps 40 à découper est initialement fabriqué(e) par un procédé de fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de chaque couche de poudre.
Dans le cas où une pièce 10 ou un corps 40 à découper sont fabriqué(e) sur un plateau de fabrication, ladite pièce ou ledit corps peut encore être solidarisé(e) à son plateau lors de sa découpe. Avantageusement, plusieurs pièces 10 et/ou plusieurs corps 40 peuvent être fabriqués sur un même plateau de fabrication.

Claims

Revendications
1. Procédé de découpe d'une pièce (10) comprenant une pluralité d'éléments fins (12) séparés par des interstices (30), les éléments fins prenant la forme de parois fines (14) ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre et/ou de brins fins (24) ayant une section inférieure à 4 millimètres carré, le procédé comprenant les étapes suivantes prises chronologiquement : a) remplissage des interstices situés entre les éléments fins de la pièce à découper avec un matériau de remplissage, b) découpe de la pièce en plusieurs parties en découpant lesdits éléments fins, c) retrait du matériau de remplissage des parties découpées.
2. Procédé de découpe selon la revendication 1, dans lequel les éléments fins s'étendent dans une même direction sans se croiser, ou dans lequel les éléments fins s'étendent dans une même direction et s'intersectent entre eux, par exemple de manière à former un treillis en deux ou trois dimensions.
3. Procédé de découpe selon la revendication 1 ou 2, dans lequel deux éléments fins adjacents et non-sécants se situent à moins de 1 millimètre l'un de l'autre.
4. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, lorsque les éléments fins prennent la forme de parois fines, l'épaisseur de ces parois fines est comprise entre 0,05 millimètre et 0,25 millimètre, et de préférence entre 0,09 et 0,11 millimètre, ou dans lequel, lorsque les éléments fins prennent la forme de brins fins, la section de ces brins fins est comprise entre 1 millimètre carré et 3 millimètres carré, et de préférence entre 2 et 3 millimètres carré.
5. Procédé de découpe selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la découpe est effectuée avec un outil mécanique tel une lame de scie.
6. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau de remplissage est à l'état liquide lors de l'étape a) et à l'état solide lors de l'étape b).
7. Procédé de découpe selon la revendication 6, dans lequel le matériau de remplissage passe de nouveau à l'état liquide lors de l'étape c).
8. Procédé de découpe selon la revendication 7, dans lequel le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide, et inversement de l'état solide à l'état liquide, sous l'effet d'un changement de température.
9. Procédé de découpe selon la revendication 8, dans lequel le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 45°C et 100°C.
10. Procédé de découpe selon la revendication 9, dans lequel le matériau de remplissage de la cire.
11. Procédé de découpe selon la revendication 8, dans lequel le matériau de remplissage est de l'eau.
12. Procédé de découpe selon la revendication 8, dans lequel le matériau de remplissage a une température de solidification et une température de fusion comprises entre 100°C et 250°C.
13. Procédé de découpe selon la revendication 12, dans lequel le matériau de remplissage est un métal ou un alliage métallique à bas point de fusion.
14. Procédé de découpe selon la revendication 6, dans lequel le matériau de remplissage passe de l'état liquide à l'état solide par une réaction chimique.
15. Procédé de découpe selon la revendication 14, dans lequel le matériau de remplissage est détruit, par exemple par combustion ou par attaque chimique, lors de son retrait des parties découpées.
16. Procédé de découpe selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel le matériau de remplissage est une résine polymérisable.
17. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau de remplissage est dans un état pâteux lors de l'étape a) et à l'état solide lors de l'étape b).
18. Procédé de découpe selon la revendication 17, dans lequel le matériau de remplissage est une résine thermoformable.
19. Procédé de fabrication d'au moins une pièce (10) comprenant une pluralité d'éléments fins (12) séparés par des interstices, les éléments fins prenant la forme de parois fines (14) ayant une épaisseur inférieure à 1 millimètre et/ou de brins fins (24) ayant une section inférieure à 4 millimètres carré, le procédé de fabrication de ladite pièce étant un procédé de fabrication additive et la pièce ainsi fabriquée étant découpée après fabrication à l'aide du procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 18.
20. Procédé de fabrication selon la revendication 19, le procédé prévoyant de fabriquer plusieurs pièces (P1,P2,P3,...) comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices, le procédé comprenant les étapes suivantes prises chronologiquement :
- fabrication additive d'un unique corps (40) regroupant les différentes pièces à fabriquer,
- utilisation du procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 13 pour découper les différentes pièces dans ledit corps.
21. Procédé de fabrication selon la revendication 19 ou la revendication 20, dans lequel une pièce ou un corps à découper est initialement fabriqué(e) par un procédé de fabrication additive par dépôt de couches de poudre et consolidation sélective de chaque couche de poudre.
EP22711264.6A 2021-03-12 2022-02-28 Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices Pending EP4304822A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2102478A FR3120561B1 (fr) 2021-03-12 2021-03-12 Procédé de découpe d’une pièce comprenant une pluralité d’éléments fins séparés par des interstices
PCT/FR2022/050355 WO2022189726A1 (fr) 2021-03-12 2022-02-28 Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4304822A1 true EP4304822A1 (fr) 2024-01-17

Family

ID=77021391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22711264.6A Pending EP4304822A1 (fr) 2021-03-12 2022-02-28 Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4304822A1 (fr)
FR (1) FR3120561B1 (fr)
WO (1) WO2022189726A1 (fr)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2683472B1 (fr) * 1991-11-07 1995-10-06 Cadier Patrick Procede de decoupe de pieces dans un bloc, dispositif pour sa mise en óoeuvre et pieces obtenues par ce procede.
FR3094666B1 (fr) 2019-04-08 2021-03-12 Addup Procédé de séparation d’objets fabriqués par un procédé de fabrication additive sur un plateau de fabrication.

Also Published As

Publication number Publication date
FR3120561A1 (fr) 2022-09-16
WO2022189726A1 (fr) 2022-09-15
FR3120561B1 (fr) 2023-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2588263B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce métallique par fusion sélective d'une poudre
EP2900403B1 (fr) Moule carapace a ecran thermique
EP2879818B1 (fr) Procede de realisation d'un objet tridimensionnel
EP2709792B1 (fr) Procede de fabrication d'un element moulant par frittage avec une partie non frittee entierement plane ; element moulant correspondant
EP3174652B1 (fr) Procédé de fabrication additive à base de poudre d'une pièce, notamment d'une lamelle de garniture pour moule de pneumatiques
FR2669966A1 (fr) Procede de fabrication de paroi de chambre de combustion, notamment pour moteur-fusee, et chambre de combustion obtenue par ce procede.
WO1999055968A1 (fr) Joint de structure pour dalles en materiau moulable
FR2932705A1 (fr) Preforme et procede pour la fabrique, par moulage, d'un materiau solide a structure cellulaire
FR2479042A1 (fr) Procede et appareil pour former des poches et collets venus de matiere dans une tole et produit obtenu
EP0943795B1 (fr) Procédé de fabrication d'un circuit régénératif à fort flux thermique, notamment pour chambre de combustion de moteur-fusée
WO2022189726A1 (fr) Procédé de découpe d'une pièce comprenant une pluralité d'éléments fins séparés par des interstices
FR3075340A1 (fr) Element intercalaire a texturation de surface, echangeur de chaleur et procede de fabrication associes
FR3037831A1 (fr) Fabrication d'un secteur courbe d'anneau de turbine par moulage et frittage
FR3030321B1 (fr) Fabrication par fusion laser d'une piece telle qu'un boitier d'un dispositif optronique ou avionique et pieces associees
EP0407323B1 (fr) Procédé et dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces aptes au laminage à froid direct
EP3715024B1 (fr) Procédé de fabrication additive d'une pièce d'équipement
EP2059364B2 (fr) Procede de brasage avec application de flux de brasage sur un cote d' une tranche d'un tube plat pour un echangeur de chaleur
WO2020207969A1 (fr) Procede de separation d'objets fabriques par un procede de fabrication additive sur un plateau de fabrication
FR3035807A1 (fr) Masque d’encollage pour coller entre elles les strates d’un modele perdu
FR3098747A1 (fr) Procede de fabrication d’une piece metallique
EP4265358A1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce poreuse par fusion laser sur lit de poudre
BE1005424A6 (fr) Element de construction presentant une structure cellulaire et procede de fabrication de cet element de construction.
WO2020240128A1 (fr) Procédé de fabrication additive d'une pièce comprenant une étape de fabrication d'un support mixte
FR3108539A1 (fr) Procede de solidification dirigee pour alliages metalliques et modele en materiau eliminable pour le procede
FR2612500A1 (fr) Dispositif perfectionne pour eviter l'explosion de reservoirs contenant des hydrocarbures

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20231012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR