FR3010918A1 - Dispositif pour l'application de revetements projetes sur des pieces et procede associe - Google Patents

Dispositif pour l'application de revetements projetes sur des pieces et procede associe Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de peinture (10) pour la réalisation d'un revêtement (30) sur tout ou partie d'une surface (21) d'une pièce (20), notamment d'aéronef, tridimensionnelle, ledit revêtement comportant au moins une couche de peinture. Le dispositif de peinture comporte : - une tête d'impression (12) équipée d'une pluralité de buses d'éjection (121) pour projeter une peinture formant une couche surtout ou partie de la surface (21) de la pièce (20), - des moyens de déplacement (11) de la tête d'impression (12) dans un espace tridimensionnel où est placée ladite pièce à revêtir.

Description

La présente invention concerne un dispositif de peinture et un procédé pour l'application d'un revêtement sur des pièces de grandes dimensions et tridimensionnelles. L'invention trouve application dans tous les domaines dans lesquels il est nécessaire d'effectuer, sur des pièces ou tous types de matériaux, une protection, par exemple contre la corrosion ou les ultra-violets, ou encore une finition, par exemple un motif, une inscription pour délivrer un message ou simplement décorer. On peut citer notamment les domaines de l'aéronautique et du spatial, du bâtiment et des travaux publics, de l'automobile, cette liste n'étant nullement exhaustive. Dans le domaine spécifique de l'aéronautique, la quasi-totalité de pièces d'un aéronef est recouvert d'un revêtement comportant au moins une couche de peinture. Le besoin de l'application d'une couche de peinture sur les pièces se pose à tout niveau de la fabrication de l'aéronef, que ce soit lors de la fabrication d'une pièce élémentaire, lors de l'assemblage de pièces et surtout lors de la finition sur la ligne d'assemblage final. Certaines pièces ne nécessitent qu'un revêtement monocouche, généralement une couche de peinture pour la protection contre la corrosion, ce qui est typiquement le cas pour les pièces élémentaires à leur conception ou assemblage. D'autres pièces, telles que les pièces extérieures d'un aéronef, comme un fuselage, une nacelle ou une dérive, sont recouvertes quant à elles d'un revêtement multicouche constitué d'une superposition de couches de peinture et de vernis spécifiques. Plus spécifiquement, ces pièces extérieures sont recouvertes successivement : - d'une couche de polymère, appelée dans le domaine aéronautique « adhesion promotor », pour favoriser l'adhérence sur la pièce ; cette couche est optionnelle, - d'une couche de peinture primaire, appelée « chrome free primer », pour apporter une couche de protection vis-à-vis de la corrosion, - d'une couche de peinture intermédiaire, dite « intermediate coat », présentant un intérêt pour un éventuel décapage chimique ultérieur du revêtement ; cette couche est optionnelle, - d'une couche de peinture de finition, dite « base coat », pour personnaliser l'aéronef, et, - d'une couche de vernis, dite « clear coat », pour apporter, en termes de résistance et de brillance, une qualité de l'état de surface final à l'aéronef. Actuellement, l'application d'une couche de peinture ou d'une superposition de couches pour former le revêtement d'une pièce d'aéronef est réalisée manuellement, par des peintres, au moyen de pistolets à peinture de types connus en soi. De tels pistolets présentent différents types de buses et de moyens de projections en fonction de la nature des peintures à appliquer. Une telle application manuelle présente l'inconvénient d'une inhomogénéité des épaisseurs pour chaque couche de peinture, ainsi que des épaisseurs de couches non optimisées, ce qui pénalise l'aéronef en termes de masse. Pour exemple, la couche de vernis présente une épaisseur de 80 pm à l'heure actuelle alors qu'une épaisseur de 20 pm serait suffisante, et la couche de peinture de finition présente une épaisseur de 120 pm alors qu'une épaisseur de 60 pm voire moins serait suffisante. Une telle application fait également systématiquement appel à une étape préalable de masquage des zones de la pièce ne nécessitant pas d'être revêtues d'une couche spécifique puis, de séchage de la couche appliquée, et enfin de démasquage, à des fins de gain de masse pour l'aéronef ou de customisation conformément au cahier des charges. En effet, lorsque la peinture projetée vient taper sur la surface de la pièce, celle-ci rebondit en formant un brouillard et revient se poser sur la peinture déjà appliquée, créant des dépôts. De tels dépôts, dit rebuts, sont inacceptables en termes de qualité de l'état de surface final.
Une telle application présente donc l'inconvénient non négligeable de rallonger les temps de cycles et de consommation d'énergie nécessaires à cette étape. Pour illustrer les durées nécessaires pour l'étape d'application d'un revêtement, on peut citer l'exemple pour un caisson central de voilure d'un airbus A320, où les étapes de masquage et de démasquage peuvent représenter jusqu'à 3h00 à un opérateur pour certaines pièces élémentaires et jusqu'à 5h00 pour certaines pièces préassemblées. La présente invention vise à réduire la masse d'un revêtement mono ou multi couches sur une surface d'une pièce. La présente invention vise également à améliorer le gain de cycles lors de l'étape d'application de ce revêtement. Il est proposé selon l'invention un dispositif de peinture pour la réalisation d'un revêtement sur tout ou partie d'une surface d'une pièce tridimensionnelle, ledit revêtement comportant au moins une couche de peinture. Le dispositif de peinture comporte : - une tête d'impression équipée d'une pluralité de buses d'éjection configurées pour projeter une peinture formant une couche sur tout ou partie de la surface de la pièce, - des moyens de déplacement de la tête d'impression dans un espace tridimensionnel où est placée ladite pièce à revêtir. Le terme « peinture » doit être compris dans un sens large dans le cadre de l'invention, et englober tout type de peinture primaire ou de protection, laque, vernis et autres revêtements appliqués par pulvérisation. Le terme « peinture » concerne des produits solvants ou aqueux, de teintes ou couleurs diverses. La tête d'impression est de préférence configurée, lorsque lesdites buses d'élection projettent de la peinture sur la surface de la pièce, pour se déplacer en rapprochement ou en éloignement de ladite surface de la pièce afin de maintenir une distance prédéfinie constante d entre la surface de la pièce et les buses d'éjection. Un tel dispositif de peinture permet une homogénéisation de l'épaisseur de chaque couche de peinture appliquée, contrairement aux dispositifs de peinture manuels actuels, ce qui conduit à une optimisation de la couche de peinture appliquée et par conséquent à une optimisation de l'épaisseur totale du revêtement. Un tel dispositif de peinture permet ainsi un gain de masse non négligeable de la pièce revêtue par rapport aux pièces actuelles revêtues du même revêtement. Un tel dispositif de peinture permet également un gain en termes de cycles, principalement les cycles de séchage. En effet, du fait d'une réduction des épaisseurs, il est possible d'obtenir un rendement amélioré avec des séchages accélérés de type ultraviolet et infrarouge. Ce dispositif de peinture est ainsi particulièrement adapté à l'application sur une pièce de très grandes dimensions. Un tel dispositif est particulièrement adapté à l'application d'un revêtement monocouche ou multicouche sur des pièces aéronautiques, telles que par exemple une pièce de structure élémentaire quelle qu'elle soit et sur n'importe quelle de ces surfaces, des pièces assemblées tel qu'un fuselage, une dérive, une nacelle ou l'ensemble d'un aéronef. De préférence, le dispositif de peinture est automatisé pour conforter l'homogénéisation des épaisseurs des couches de peinture, sans zone de recouvrement et réduire ainsi le temps d'application de ces couches. Les moyens de déplacement du dispositif de peinture sont préférentiellement de type bras articulé comportant au moins trois articulations commandées par une unité de gestion centrale pour le déplacement du bras articulé dans l'espace tridimensionnel.
Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes de réalisation préférés, pour s'affranchir des rebuts, au moins une buse d'éjection est une buse d'éjection à jet continu.
Par jet continu, on entend la formation de gouttes régulières en volume et en fréquence d'éjection. Dans un exemple de réalisation, les gouttes sont déviées par un champ électrostatique sur la surface extérieure du fuselage à revêtir ou récupérées, optimisant par là même la consommation de la peinture par recyclage. Le dispositif de peinture comporte à cet effet là des microvalves commandées électroniquement ou des moyens de déflexion. Le terme de « jet continu » est un terme connu dans l'application des encres sur un support plan et est ici adapté à l'application des peintures. Ainsi, la fréquence d'éjection d'une peinture avec une buse à jet continu est similaire à la fréquence d'éjection d'une encre par une buse à jet continu. La différence entre encre et peinture réside principalement dans la dimension des pigments présents dans les peintures et de la viscosité de celles-ci.
Les formes des buses ainsi que les paramètres, que sont la pression et la fréquence d'éjection des gouttes, sont définis de telle sorte que pour un produit de peinture donné, c'est à dire pour une viscosité et une quantité de pigments donnés, un jet continu est généré. La technologie du jet continu offre un jet très localisé, très précis en 20 terme de volume et de puissance ce qui permet de s'affranchir du masquage de la pièce car les rebuts sont évités. Dans des modes de réalisation préférés, pour également s'affranchir des rebuts, au moins une buse d'éjection est une buse d'éjection à jet par goutte à la demande. 25 Par jet par goutte à la demande, on entend également la formation de gouttes régulières en volume et en fréquence d'éjection, mais avec une fréquence d'éjection inférieure à la fréquence d'éjection d'un jet continu. Dans un exemple de réalisation, le dispositif de peinture comporte des composants électroniques, de type cristal piezoélectrique, au contact d'un réservoir de peinture qui vont permettre la transformation du signal électrique en déformations mécaniques responsable de l'éjection de la goutte souhaitée. Dans un autre exemple de réalisation, un chauffage local transforme le liquide en gaz, et c'est la transformation de phase qui permet l'éjection d'une 5 goutte à la demande en raison des modifications volumiques mise en jeu. Le terme de « jet par goutte à la demande » est également un terme connu dans l'application des encres sur un support plan et est ici adapté à l'application des peintures. Ainsi, la fréquence d'éjection d'une peinture avec une buse à jet par 10 goutte à la demande est similaire à la fréquence d'éjection d'une encre par une buse à jet par goutte à la demande. Les formes des buses ainsi que les paramètres, que sont la pression et la fréquence d'éjection des gouttes, sont définis de telle sorte que pour un produit de peinture donné, c'est à dire pour une viscosité et une quantité de 15 pigments donnés, un jet par goutte à la demande est généré. La technologie du jet par goutte à la demande offre un jet très localisé, très précis en terme de volume et de puissance ce qui permet de s'affranchir du masquage de la pièce car les rebuts sont évités. Dans des modes de réalisation préférés, afin de faciliter le 20 changement de tête d'impression en fonction du type de peinture à appliquer, la tête d'impression est amovible. Dans des modes de réalisation préférés, les buses d'éjection sont réparties linéairement sur la tête d'impression, notamment une buse d'éjection par couleur de peinture. 25 Dans des modes de réalisation préférés, afin d'améliorer le rendement d'application et par conséquent gagner en temps d'application, les buses d'éjection sont réparties de façon concentrique sur la tête d'impression. L'invention est également relative à un procédé d'application d'un revêtement sur tout ou partie d'une surface d'une pièce, notamment d'aéronef, ledit revêtement comportant au moins une couche de peinture. Le procédé comporte une étape d'application d'au moins une couche de peinture à partir du dispositif de peinture selon au moins l'un de ses modes de réalisation, ladite tête d'impression étant configurée, lors de ladite étape d'application, pour se déplacer en rapprochement ou en éloignement de la surface de la pièce à revêtir afin de maintenir une distance prédéfinie constante entre ladite surface de la pièce et les buses d'éjection. Suivant des modes de mise en oeuvre préférées, l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en 10 chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes de mise en oeuvre préférés, une couche de peinture formant une couche dite fonctionnelle est appliquée sur la pièce par projection de la peinture via une buse d'éjection à jet continu. Dans des modes de mise en oeuvre préférés, une couche de peinture 15 formant une couche dite non fonctionnelle est appliquée sur la pièce par projection de la peinture via une buse d'éjection à jet par goutte à la demande. La technique de jet par goutte à la demande apporte une précision sensiblement améliorée par rapport à la technique de jet continu. Elle permet de réduire plus significativement la dispersion de la peinture, c'est à dire de 20 l'effet brouillard pendant la projection, et par conséquent d'éviter les rebuts qui modifient la qualité de l'état de surface. La technique de jet par goutte à la demande nécessite néanmoins un temps d'application plus long que la technique de jet continu. L'invention est également relative à une pièce, notamment d'aéronef, 25 comportant au moins une couche de peinture réalisée à partir du procédé selon au moins l'un de ses modes de mises en oeuvre. L'invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de modes de réalisation préférés, qui n'en sont nullement limitatifs, représentés sur les figures 1 à 2, dans lesquelles : 30 - la figure 1 représente une vue latérale d'un mode de réalisation d'un dispositif de peinture selon l'invention, en vis-à-vis d'un fuselage d'aéronef, - la figure 2 illustre une vue éclatée d'un exemple de revêtement multicouche à appliquer sur une surface du fuselage, - les figures 3a et 3b illustrent une vue de face et une vue latérale d'une tête d'impression utilisée avec la technique du jet continu, - les figures 4a et 4b illustrent une vue de face et une vue latérale d'une tête d'impression utilisée avec la technique du jet à la demande par goutte.
L'invention est à présent décrite dans le cas de l'application d'un revêtement multicouche 30 sur une surface extérieure 21 d'un fuselage 20 d'aéronef, sans que ce soit limitatif de l'invention. Ainsi, d'autres pièces de l'aéronef peuvent être revêtues d'un revêtement monocouche ou multicouche ainsi que des pièces dans d'autres domaines techniques, tels que le domaine automobile, sans se départir du cadre de l'invention. Dans l'exemple ci après, le revêtement multicouche 30 à appliquer sur la surface extérieure du fuselage de l'aéronef comporte successivement, comme illustré sur la figure 2 : - une première couche de peinture primaire 31, appelée dans le domaine aéronautique « basic primer », sur la totalité du fuselage, - une deuxième couche de peinture primaire 32, dite « chrome free primer », sur la totalité du fuselage, - une couche de peinture intermédiaire 33, dite « intermediate coat » sur la totalité du fuselage, - une couche de peinture de finition 34, dite « base coat » ou « top coat » sur une partie du fuselage pour y inscrire notamment un logo d'une compagnie aérienne, - une couche de vernis transparent 35, dite « clear coat » sur la totalité du fuselage.
Les couches primaires 31, 32, intermédiaire 33 et de vernis 35 sont considérées comme des couches fonctionnelles car elles apportent chacune une fonction spécifique à l'aéronef, que ce soit une protection contre la corrosion ou les ultra-violets ou qu'elle présente un intérêt pour un éventuel décapage chimique ultérieur. La couche de peinture de finition 34 est quant à elle une couche non fonctionnelle, uniquement à but décoratif. La figure 1 illustre un dispositif de peinture 10, selon un mode de réalisation de l'invention, destiné et configuré pour appliquer successivement 10 chaque couche du revêtement 30 sur la surface extérieure 21 du fuselage 20. Sur la figure 1 sont représentés trois axes orthogonaux entre eux OX, OY et OZ. L'axe OX est représenté parallèlement à une longueur du fuselage de l'aéronef, l'axe OY parallèlement à une largeur dudit fuselage et l'axe OZ parallèlement à une hauteur dudit fuselage, lorsque l'aéronef est au sol. 15 Le dispositif de peinture 10 comporte des moyens de déplacement du type bras articulé 11, à une extrémité 111 duquel est liée une tête d'impression 12. Le bras articulé 11 est configuré pour permettre le déplacement mécanique de la tête d'impression 12 selon les axes OX, OY et OZ, c'est-à-dire 20 que ledit bras articulé permet de déplacer la tête d'impression 12 sur au moins toute la longueur du fuselage à revêtir, sur au moins toute sa hauteur, et sur au moins toute sa largeur. Dans un exemple de réalisation, le bras articulé 11 comporte trois articulations (non représentées) pour permettre les déplacements de la tête 25 d'impression selon les trois axes OX, OY et OZ, une articulation par axe. La tête d'impression 12 comporte une pluralité de buses d'éjection 121 de peinture, configurées pour et destinées à éjecter, via des orifices de sortie 122, de la peinture en direction de la surface extérieure 21 du fuselage 20. Les buses de projection seront décrites ultérieurement. 30109 1 8 Dans une variante de réalisation, la tête d'impression 12 est un système à six degrés de liberté. Le dispositif de peinture 10 comporte, outre les trois articulations précédemment citées, des moyens de rotation de la tête d'impression autour des trois axes OX, OY et OZ. De tels moyens de rotation 5 permettent, lors de l'application de la peinture, d'orienter l'axe de la tête d'impression de sorte à maintenir les buses d'éjection 121 perpendiculaires à la surface extérieure 21 du fuselage 20, lorsque ladite surface extérieure n'est pas plane. Dans un mode préféré de réalisation, la tête d'impression 12 est 10 amovible. Ainsi, suivant le type de peinture à projeter sur la surface extérieure 21 du fuselage 20, le bras articulé 11 est équipé d'une tête d'impression 12 avec des buses d'injection 121 spécifiques. Dans un mode de réalisation, afin de faciliter le chargement des têtes d'impression 12 par un opérateur, le dispositif de peinture 10 est équipé d'un magasin de stockage (non représenté) de têtes d'impression. De préférence, afin de permettre une gestion des têtes d'impression 12 et un changement automatique de la tête d'impression 12 sur le bras articulé 11 sans intervention d'un opérateur, ledit magasin de stockage est équipé d'un dispositif de changement (non représenté) automatique de têtes d'impression 12. Le magasin de stockage est dimensionné de sorte qu'il comporte le nombre de têtes d'impression 12 nécessaire à l'application des différentes couches de peinture formant le revêtement, sans nécessiter l'intervention de l'opérateur au cours du processus d'application desdites différentes couches.
Un tel magasin de stockage est du type analogue à ceux qui équipent les machines-outils à commande numérique. Un tel magasin de stockage peut également contenir d'autres outils, tels que des outils de séchage, des outils de contrôle qualité, ... Dans un mode de réalisation, afin de faciliter la gestion des peintures, le dispositif de peinture 10 comporte en outre des réservoirs de stockage de peinture (non représentés), un réservoir par peinture. Les réservoirs de stockage de peinture sont dimensionnés de sorte qu'ils puissent contenir chacun la quantité de peinture nécessaire à l'application des différentes couches formant le revêtement, sans nécessiter le recours à l'opérateur, au cours du processus d'application desdites différentes couches. Chaque réservoir est associé à une tête d'impression 12, via des conduits de dimensions adaptées pour faciliter l'apport en peinture. Dans un mode préféré de réalisation, le dispositif comporte un capteur de forme (non représenté) configuré et destiné à déterminer le relief de la surface extérieure 21 du fuselage 20 et à commander le déplacement de la tête d'impression 12 de manière à ce que les orifices de sortie 122 des buses d'éjection 121 se trouvent toujours à une même distance d de la surface extérieure du fuselage, ce qui permet d'améliorer la précision lors de l'application de la peinture sur ladite surface extérieure, principalement dans le cas où la surface extérieure du fuselage est courbe. Par exemple, le capteur de forme balaie la surface extérieure 21 du fuselage 20 ligne par ligne, ou colonne par colonne, et mesure automatiquement la distance de celui-ci dans le sens de l'axe OY.
Dans un exemple de capteur de forme, ledit capteur de forme est un capteur avec contact, tel qu'un palpeur mécanique. Dans un autre exemple de réalisation de capteur de forme, ledit capteur de forme est un capteur sans contact, tel qu'un capteur à induction, un capteur capacitif ou encore un capteur optique.
Dans un exemple d'utilisation du capteur de forme, la mesure est réalisée dans une étape préliminaire, avant de commencer l'application des couches du revêtement sur la surface extérieure du fuselage, et les mesures relevées sont enregistrées dans une mémoire d'une unité centrale de gestion 13 qui sera décrite ultérieurement.
En variante, la mesure est réalisée pendant les étapes d'application des peintures pour chaque couche, juste avant l'application de celle-ci. Dans un mode de réalisation, un capteur de déplacement, de tout type connu en soi, mesure le déplacement du bras articulé 11 suivant un axe.
De préférence, trois capteurs de déplacement permettent de connaître à tout instant les coordonnées réelles de l'orifice de la tête d'impression par rapport à un système de référence composée des trois axes OX, OY et OZ. Les données obtenues par ces capteurs de déplacement sont de préférence stockées dans l'unité centrale de gestion 13.
Dans un mode de réalisation amélioré, le bras articulé 11 comporte une pluralité de têtes d'impression 12, chaque tête d'impression 12 comportant une pluralité de buses d'éjection 121. Les têtes d'impression 12 sont aptes à être déplacées indépendamment les unes des autres selon un axe perpendiculaire à la surface extérieure 21 du fuselage, de façon que la peinture puisse être appliquée en maintenant une distance constante équivalente entre les différentes têtes d'impression 12 et la surface extérieure 21. Cette configuration permet de tenir compte de la courbure de la surface extérieure du fuselage. Les têtes d'impression 12 sont distantes les unes des autres de sorte 20 à balayer chacune, simultanément, une zone de la surface extérieure sans que les applications de peinture se recouvrent. Cette configuration multi-têtes d'impression présente ainsi également l'avantage de réduire le temps d'application de la couche de peinture. Dans un exemple de réalisation, chaque tête d'impression 12 est 25 associée à un capteur de forme. Les têtes d'impression 12 sont préférentiellement commandées par une unique unité centrale de gestion 13. Comme décrit précédemment, la tête d'impression 12 comporte une pluralité de buses d'éjection 121.
Lesdites buses d'éjection 121 projettent préférentiellement conjointement la peinture, permettant ainsi de réduire le temps d'application de ladite peinture. Lesdites buses d'éjection 121 peuvent projeter, indépendamment les unes des autres, des couleurs de peinture identiques ou différentes sur la surface extérieure 21 du fuselage 20. Les couleurs généralement projetées sont au nombre de quatre : cyan, magenta, noir et jaune. Dans le cas où chaque buse d'éjection 121 d'une tête d'impression projette une couleur de peinture, chaque buse d'éjection constitue une systématiquement une source d'application localisée. Dans un mode de réalisation, comme illustré sur les figures 3a et 3b, les buses d'éjection 121 sont disposées de façon concentriques. Dans un exemple de réalisation, les buses d'éjection 121 disposées concentriquement projettent toute une même couleur de peinture.
En variante, comme illustré sur les figures 4a et 4b, les buses d'éjection 121 sont disposées linéairement, en colonne ou en ligne. Une disposition en colonne est préférable lorsque la tête d'impression 12 se déplace selon l'axe OZ et une disposition en ligne est préférable lorsque la tête d'impression 12 se déplace selon l'axe OX.
Dans un exemple de réalisation, les buses d'éjection 121 d'une même colonne ou d'une même ligne projettent une même couleur de peinture. Dans l'exemple de la figure 3b, les buses d'éjection 121 d'une même ligne projettent une même couleur de peinture. Dans un mode de réalisation préféré, pour appliquer une peinture destinée à former une couche fonctionnelle, telles que les couches primaire 31, 32, intermédiaire 33 et de vernis 35, la tête d'impression 12 comporte des buses d'éjection 121 de jet continu. Le dispositif de peinture 10 comporte des microvalves commandées électroniquement ou des moyens de déflexion pour permettre l'ouverture des orifices de sortie 122 des buses d'éjection 121. Dans un autre mode de réalisation préféré, pour appliquer une peinture destinée à former une couche non fonctionnelle, telle que la couche de finition 34, la tête d'impression 12 comporte des buses d'éjection 121 de jet 5 par goutte à la demande. Le dispositif de peinture comporte des capteurs de type piézo- électrique commandés à fréquences prédéfinies, extrêmement rapides, pour permettre l'ouverture des orifices de sortie 122 des buses d'éjection 121. Dans un exemple de réalisation préféré, les conditions d'application 10 d'une couche de peinture de finition 34 sur la surface 21 de la pièce 20 sont : - une distance d maximale de 5 mm, de préférence 3,5 mm, - un angle d'impact de l'axe des buses par rapport à la tangente à la surface 21, au point d'impact de la peinture, de 90°, - un diamètre des gouttes compris entre 5 et 6 pm (en raison de la 15 taille des particules constitutives des peintures de couleur qui est comprise entre 1 et 2 microns), - une vélocité des gouttes projetées de l'ordre de 220 m/s, - une fréquence d'impact des gouttes projetées de l'ordre de 40 Hz. Dans un exemple de réalisation préféré, les conditions d'application 20 d'une couche de peinture primaire 31, 32, intermédiaire 33 et d'une couche sont : - une distance d comprise entre 5 et 30 mm, - un angle d'impact de 90°, - un diamètre des gouttes compris entre 5 et 30 pm, 25 - une vélocité des gouttes projetées de l'ordre de 220 m/s, - une fréquence d'impact des gouttes projetées de l'ordre de 40 Hz. Dans un mode préféré de réalisation, afin d'automatiser le dispositif de peinture, ledit dispositif de peinture comporte en outre l'unité centrale de gestion 13. 30 L'unité centrale de gestion 13 gère de manière automatique le bras articulé 11, les têtes d'impression 12, le magasin de stockage de têtes d'impression, les réservoirs de stockage de peinture, les capteurs de déplacement et les capteurs de forme. L'unité centrale de gestion 13 est ainsi reliée à chaque élément par un cheminement de câbles électriques 14 et/ou conduits. Pour appliquer le revêtement 30 multicouche tel que préalablement décrit, sur la surface extérieure 21 du fuselage 20, chaque couche est appliquée successivement par le dispositif de peinture 10. A partir d'un programme préalablement établi, des commandes successives sont envoyées par l'unité centrale de gestion 13 aux actionneurs qui commandent les déplacements, selon les trois axes, du bras articulé 11 et de la tête d'impression 12, et aux moyens de rotation de la tête d'impression 12, de telle sorte que les buses 121 d'éjection de peinture se déplacent en balayant la surface extérieure 21 du fuselage 20, par exemple un balayage horizontal, selon l'axe OX, ou un balayage vertical, selon l'axe OZ. L'unité centrale de gestion 13 commande également des moyens de projection de peinture équipant chacune des buses d'éjection 121 afin de projeter, ou non, sur chaque point de la surface extérieure 21 du fuselage 20 une tache de peinture d'une couleur prédéfinie, de manière indépendante et autonome. Au cours de l'application de la peinture, les buses d'éjection 121 sont alimentées en permanence par une peinture de couleur prédéfinie, par l'intermédiaire de conduits les reliant aux récipients de stockage spécifique. Pendant ce balayage, les orifices de sortie 122 des buses d'éjection 121 sont maintenus à une très faible distance d prédéfinie constante de ladite surface extérieure 21 du fuselage 20, de sorte que les orifices de sortie 122 des buses d'éjection 121 balayent la surface extérieure 21 du fuselage 20 en y projetant une même quantité de peinture, indépendamment du fait que la surface extérieure est plane ou courbe.
La distance d entre la tête d'impression 12 et la surface extérieure 21 du fuselage 20 est différente, suivant que l'on utilise les buses d'éjection par jet continu ou les buses d'éjection par jet par goutte à la demande. L'utilisation des buses d'éjection par jet par goutte à la demande nécessite une distance plus restreinte que celle avec les buses d'éjection par jet continu, car la projection de peinture doit être plus précise. Suivant le type de revêtement à appliquer, la distance d pour l'utilisation des buses d'éjection par jet par goutte à la demande est choisie à partir de la peinture qui présente la plus grande quantité de pigments, en raison de l'influence directe sur la viscosité globale de ladite peinture de finition mais aussi, en raison de la précision d'application nécessaire. Par exemple, pour une peinture de finition 34, proche de la Concentration Pigmentaire Volumique (CPV) maximum présentant une viscosité de 30-45 secondes selon l'ISO-Cup 4, la distance d est au plus supérieure à 3,5 mm. Pour les buses à jet continu qui sont associées à des précisions d'applications moins sévères, la distance d est plus importante et ce même si la viscosité est proche de la Concentration Pigmentaire Volumique maximum, comme ce peut être le cas pour les couches « basic primer ». Dans ce cas, la distance peut varier entre 5 à 30 mm. Dans une première étape de l'application du revêtement multicouche 30, la première couche de peinture primaire 31 est appliquée sur la surface extérieure 21 du fuselage 20 au moyen d'une première tête d'impression 12. Dans un exemple de mise en oeuvre, l'unité centrale de gestion 13 commande un balayage horizontal, selon l'axe OX, de chacune des buses d'éjection, à partir d'une extrémité longitudinale du fuselage 20 et jusqu'à ce que la tête d'impression 12 atteigne une extrémité longitudinale opposée dudit fuselage, en maintenant la distance d constante, pendant la durée du balayage, entre les buses d'éjection 121 et la surface extérieure 21.
La tête d'impression 12 présentant une largeur d'impression faible, très inférieure à la dimension du fuselage 20, il est nécessaire de répéter ces balayages horizontaux successifs, à différentes hauteurs, de sorte à recouvrir l'ensemble de la surface extérieure 21, toujours en maintenant cette même distance.
Il est clair que, suivant la forme et dimension de la surface à revêtir, un balayage selon l'axe OZ peut également être réalisé. Cette première étape est répliquée successivement pour chaque couche du revêtement, en intercalant une étape de séchage entre deux applications de couches de revêtement.
Entre deux applications successives de couches de revêtement, l'unité centrale de gestion 13 commande le changement de tête d'impression 12 pour adapter les buses d'éjection 121 spécifiques à la projection de la peinture pour l'application de la couche à venir. Un tel procédé permet ainsi avantageusement d'appliquer une pluralité 15 de couches de peinture, chacune d'épaisseur homogène pour réaliser un revêtement 30 complet sur la surface extérieure 21 du fuselage 20. De plus, auparavant, avec les procédés mis en oeuvre, pour appliquer la couche de finition, ladite couche de finition était elle-même multicouche. Une première couche de peinture blanche était appliquée, puis une couche de 20 peinture de couleur est appliquée uniquement dans des zones spécifiques de la pièce, grâce à un masquage préalable des zones ne nécessitant pas cette couche de peinture de couleur. Avec le procédé objet de l'invention, une seule application suffit, sans étape de masquage, grâce à la précision des jets qui permettent l'application 25 de plusieurs peintures lors d'un unique passage, sans générer de rebuts. De préférence, le dispositif de peinture 10 est disposé dans une cabine de peinture disposant d'un dispositif de ventilation et d'un dispositif de séchage des peintures. Ladite cabine de peinture permet le contrôle de la température, de l'hygrométrie, et des autres paramètres d'application, tels que 30 la quantité de poussière par mètre cubes ou la garantie d'absence de produit à risque d'explosion en raison de la nature de certains solvants utilisés. La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle s'était fixés. En particulier, elle fournit un dispositif de peinture et un procédé d'application d'un revêtement qui permettent, par rapport au dispositif et procédé de l'art antérieur, d'appliquer une couche de peinture sur une pièce, sans rebut, tout en améliorant le nombre de cycles nécessaire à l'application d'un revêtement et en réduisant la masse pour l'aéronef. De plus, les peintures utilisées par les pistolets à peinture de l'art antérieur sont utilisables également avec un tel dispositif de peinture.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de peinture (10) pour la réalisation d'un revêtement (30) sur tout ou partie d'une surface (21) d'une pièce (20), notamment d'aéronef, tridimensionnelle, ledit revêtement comportant au moins une couche de peinture, caractérisé en ce qu'il comporte : - une tête d'impression (12) équipée d'une pluralité de buses d'éjection (121) pour projeter une peinture formant une couche sur tout ou partie de la surface (21) de la pièce (20), - des moyens de déplacement (11) de la tête d'impression (12) dans un espace tridimensionnel où est placée ladite pièce à revêtir.
  2. 2. Dispositif de peinture (10) selon la revendication 1 dans lequel une buse d'éjection (121) est une buse d'éjection à jet continu.
  3. 3. Dispositif de peinture (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel une buse d'éjection (121) est une buse d'éjection à jet par goutte à la demande.
  4. 4. Dispositif de peinture (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la tête d'impression (12) est amovible.
  5. 5. Dispositif de peinture (10) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les buses d'éjection (121) sont réparties linéairement sur la tête d'impression (12).
  6. 6. Dispositif de peinture (10) selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les buses d'éjection (121) sont réparties de façon concentrique sur la tête d'impression (12).
  7. 7. Procédé d'application d'un revêtement (30) sur tout ou partie d'une surface d'une pièce, notamment d'aéronef, ledit revêtement comportant au moins une couche de peinture (31, 32, 33, 34, 35), caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape d'application d'au moins une couche de peinture à partir du dispositif de peinture (10) selon l'une des revendications 1 à 6, ladite tête d'impression (12) étant configurée, lors de ladite étape d'application, pour se déplacer en rapprochement ou enéloignement de la surface (21) de la pièce (20) à revêtir afin de maintenir une distance prédéfinie constante d entre ladite surface de la pièce et les buses d'éjection.
  8. 8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel une couche de peinture formant une couche dite fonctionnelle (31, 32, 33, 35) est appliquée sur la pièce (20) par projection de la peinture via une buse d'éjection (121) à jet continu.
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8 dans lequel une couche de peinture formant une couche dite non fonctionnelle (34) est appliquée sur la pièce (20) par projection de la peinture via une buse d'éjection (121) à jet par goutte à la demande.
  10. 10. Pièce (20), notamment d'aéronef, comportant au moins une couche de peinture réalisée à partir du procédé conforme à l'une des revendications 7 à 9.
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