TITRE : DISPOSITIF MULTICOUCHE DE MOULE POUR LA FABRICATION DE PIECES COMPOSITES AVEC CEINTURE DE BLOCAGE THERMIQUE

Domaine technique

La présente invention concerne la fabrication de pièces composites et porte tout particulièrement sur un dispositif multicouche de moule à chauffage endogène pour la réalisation de préformes fibreuses de pièces composites, par exemple des pièces aéronautiques, des pales d'éolienne ou des paraboles de satellite. Bien que particulièrement prévu pour ces applications, le dispositif multicouche pourra également être mis en œuvre sur des préformes d’articles divers présentant notamment des surfaces importantes.

Etat de la technique

Les pièces composites à matrices organiques sont obtenues en réalisant un certain nombre d’étapes au moyen d’un moule, dont une étape de mise en pression et de chauffage servant à transformer la résine. Le chauffage du moule peut être, selon la technique retenue, soit exogène soit endogène.

Le chauffage exogène est obtenu dans un autoclave ou une étuve, la chaleur étant transmise par convection au moule. Cette technique est fortement consommatrice d’énergie compte tenu du faible rendement thermique de ces installations et de leur inertie importante. De plus cette technique n’est pas adaptée à la production de pièces de grandes dimensions et en grandes séries. En effet, la taille de l’autoclave limite les dimensions des pièces composites fabriquées. En outre, le temps de refroidissement important nécessaire limite la cadence de production des pièces composites.

Le chauffage endogène consiste à intégrer des éléments chauffants au moule qui, selon une première variante, sont des tubes chauffants permettant le passage d’un fluide caloporteur qui apporte des calories à la matrice. Selon une seconde variante, des moules métalliques sont équipés de dispositifs de chauffage par induction ; cette technique est très onéreuse, gourmande en énergie et peu adaptée à des grandes surfaces de chauffe. Selon une troisième variante, des moules métalliques sont équipés de cartouches résistives chauffantes ; cette technique est également gourmande en énergie et peu adaptée aux grandes surfaces de chauffe. Ces trois variantes précitées sont relativement peu exploitables du fait des contraintes d’installation, notamment lorsqu’il s’agit de réaliser des pièces composites de grandes dimensions, et du fait de l’énergie importante consommée.

Une quatrième variante consiste à utiliser un moule en matériaux composites équipé d’un système chauffant résistif, tel que décrit dans le brevet FR2956555B1. Cette quatrième variante est avantageuse car la consommation d’énergie est beaucoup plus faible que les précédentes variantes.

Il est également connu le brevet européen EP2643151B1 qui concerne la réparation de pièces composites ou de parties de pièces composites en utilisant un tapis chauffant principal et des tapis chauffants satellites disposés de manière attenante à la périphérie du tapis chauffant principal. Cela permet de compenser les déperditions thermiques à la périphérie du tapis chauffant principal et, ainsi, d’obtenir une stabilisation rapide des températures dans toute la zone de la structure recouverte par le tapis chauffant principal. Cette mise en œuvre est difficilement envisageable pour la fabrication de pièce composite tout entière, en particulier lorsqu’il s’agit de pièces composites de grandes dimensions et lorsque les cadences de production sont soutenues et nécessitent une mise en place automatisée des éléments.

Il est également connu la demande de brevet européen EP1962562A1 qui concerne la réparation d’une pièce composite de type nacelle moteur et décrit un dispositif multicouche chauffant, de type tapis chauffant, qui présente une forme définie et appropriée à celle de la nacelle moteur pour couvrir une partie de cette nacelle moteur. Le dispositif multicouche chauffant comprend une surface de traitement thermique adaptée à la surface de la nacelle moteur, cette surface de traitement thermique étant constituée de plusieurs zones chauffantes qui comprennent chacune des éléments chauffants raccordés à un réseau de fil. Ces zones chauffantes peuvent être gérées indépendamment les unes des autres ou simultanément par un contrôleur pour réparer localement un défaut sur la nacelle moteur ou un ou des défauts couvrant plusieurs zones ou la totalité des zones recouvrant la nacelle moteur.

Résumé de l’invention

La présente invention concerne un dispositif multicouche de moule à chauffage endogène pour la réalisation de préformes fibreuses de pièces composites, notamment des pièces composites de grandes dimensions, par exemple des pièces aéronautiques, des pales d'éolienne ou des paraboles de satellite. L’invention a pour objectif principal d’assurer une répartition homogène de la température en tout point de la surface active du moule, lors de la réalisation de préformes fibreuses des pièces composites à fabriquer. Cela a pour but de garantir un chauffage homogène sur toute la surface de la pièce composite.

Selon l’invention, le dispositif multicouche de moule comprend une couche de surface et au moins une couche de renfort en matériau composite enduit d’une matière thermodurcissable. Prêt à l’usage, le dispositif multicouche de moule présente donc une structure rigide, contrairement à un tapis chauffant souple. La couche de surface comprend une face fonctionnelle de forme complexe constituant un négatif d’une pièce composite à fabriquer. En outre, le dispositif multicouche comprend au moins un premier réseau chauffant configuré pour chauffer la face fonctionnelle et mettre en œuvre une surface de traitement thermique de ladite pièce composite. De manière remarquable, le dispositif multicouche comprend au moins un second réseau chauffant configuré pour chauffer la couche de surface autour de la face fonctionnelle et définir au moins une ceinture de blocage thermique à au moins une périphérie de la surface de traitement thermique. Cette au moins une ceinture de blocage thermique évite les déperditions thermiques à l’au moins une périphérie de la surface de traitement thermique, ce qui permet d’obtenir une stabilisation rapide des températures sur toute la surface de la pièce composite à fabriquer et recouverte par ladite surface de traitement thermique.

On entend par couche de surface, un empilement d’une ou plusieurs épaisseurs de fibres, notamment sous la forme de tissu et/ou de nappe multiaxiale. Ledit empilement sera enduit par de la matière thermodurcissable.

On entend par couche de renfort, un empilement d’une ou plusieurs épaisseurs de fibres, notamment sous la forme de tissu et/ou de nappe multiaxiale. Ledit empilement sera enduit par de la matière thermodurcissable.

Lorsque la surface de la pièce composite est pleine, c’est-à-dire sans évidement, la surface de traitement thermique est également pleine et ne comporte qu’une périphérie externe, dans quel cas une seule ceinture de blocage thermique est prévue. Si, au contraire la surface de la pièce composite comprend un ou plusieurs évidements, la surface de traitement thermique peut également comporter autant d’évidements voire rester pleine. Si cette surface de traitement thermique comporte de tels évidements, alors une ceinture de blocage thermique sera prévue à la périphérie externe de la surface de traitement thermique et des ceintures de blocage thermique seront prévues aux périphéries internes définies par lesdits évidements sur la surface de traitement thermique. Selon une réalisation de l’invention, le dispositif multicouche comprend deux couches de renfort, un premier réseau chauffant et un second réseau chauffant, le premier réseau chauffant et le second réseau chauffant étant disposés entre les deux couches de renfort.

Selon une variante, le dispositif multicouche comprend au moins trois couches de renfort, deux premiers réseaux chauffants et au moins un second réseau chauffant. L’un des premiers réseaux chauffants et le au moins un second réseau chauffant sont disposés entre deux couches de renfort disposées le plus proche de la couche de surface et l’autre des premiers réseaux chauffants est disposé entre deux couches de renfort disposées le plus éloigné de la couche de surface.

En d’autres termes, selon cette variante, il est procédé à une superposition entre des premiers réseaux chauffants et, éventuellement, à une superposition entre des seconds réseaux chauffants. Cela permet d’accroître la puissance thermique par unité de surface par rapport à la solution utilisant un seul premier réseau chauffant et un seul second réseau chauffant. A l’inverse, cela permet pour une même puissance thermique par unité de surface de limiter l’intensité du courant circulant dans les premiers et seconds réseaux chauffants et par conséquent de réduire leur température maximale en régime transitoire, ce qui permet de ralentir le vieillissement de ceux-ci.

Selon le dispositif multicouche objet de l’invention, chaque premier réseau chauffant comprend une première couche de support, au moins un premier cordon chauffant fixé sur la première couche de support avec un agencement définissant une surface chauffante correspondant à la surface de traitement thermique et un premier réseau de fils raccordé électriquement à l’au moins un premier cordon chauffant.

On entend par couche de support, un empilement d’une ou plusieurs épaisseurs de fibres, notamment sous la forme de tissu et/ou de nappe multiaxiale. Ledit empilement sera enduit par de la matière thermodurcissable.

De même, selon le dispositif multicouche objet de l’invention, chaque second réseau chauffant comprend une seconde couche de support, au moins un second cordon chauffant fixé sur la seconde couche de support avec un agencement définissant l’au moins une ceinture de blocage thermique à l’au moins une périphérie de la surface de traitement thermique et un second réseau de fils raccordé électriquement à l’au moins un second cordon chauffant. De préférence, une première couche de support et une seconde couche de support sont constituées d’une seule et même couche de support sur laquelle sont fixés au moins un premier cordon chauffant et au moins un second cordon chauffant.

Selon une réalisation préférentielle du dispositif multicouche, la première couche de support et la seconde couche de support sont conçues dans un tissu sec, de préférence un matériau fibreux résistant à une température d’au moins 450°C, de préférence de la fibre de verre ou de la fibre de basalte. De la fibre de carbone est également possible.

Selon une réalisation préférentielle du dispositif multicouche, chaque premier ou second cordon chauffant comprend une âme électriquement isolante en fibres sèches, sur laquelle est enroulé un fil résistif. En complément, l’ensemble (l’âme avec le fil enroulé dessus) peut être recouvert d’une gaine tressée de fibres sèches isolantes sur toute sa longueur, afin d’augmenter le niveau d’isolation électrique du cordon. De préférence, ces fibres sèches sont constituées de fibres de verre ou de fibres de basalte.

Selon une réalisation préférentielle du dispositif multicouche, l’au moins une couche de renfort est constituée dans un matériau fibreux résistant à une température d’au moins 450°C, de préférence de la fibre de verre ou de la fibre de basalte. Des fibres de carbone sont également possibles.

Selon une réalisation envisageable, le dispositif multicouche comprend un grillage métallique agencé entre la couche de surface et l’au moins une couche de renfort, ledit grillage métallique étant raccordé à un fil électrique destiné à être mis à la terre. Cela permet de drainer les charges électrostatiques qui s’accumulent à la surface de la pièce composite, compte tenu de l’emploi de couches de renfort en matériau isolant électrique.

Selon le dispositif multicouche, chaque premier réseau chauffant comprend au moins un premier capteur de mesure de la température et, de même, chaque second réseau chauffant comprend au moins un second capteur de mesure de la température. Ces capteurs de mesure permettent d’effectuer un contrôle des températures sur la surface de traitement thermique et sur la ceinture de blocage thermique et de réguler celles-ci depuis une armoire de régulation déportée sur laquelle sont raccordés le au moins un premier réseau chauffant et le au moins un second réseau chauffant. Le nombre de premiers capteurs de mesure de la température sur chaque premier réseau chauffant dépendra du nombre de premiers cordons chauffants présents et du découpage en zones de chauffe de la surface de traitement thermique, afin de réguler séparément ces zones de chauffe. De même, le nombre de seconds capteurs de mesure de la température sur chaque second réseau chauffant dépendra du nombre de seconds cordons chauffants présents et du découpage en tronçons de chauffe de la ceinture de traitement thermique, afin de réguler séparément ces tronçons de chauffe. Selon une réalisation, ces capteurs de mesure de la température sont des thermocouples, mais des variantes sont envisageables.

Selon le dispositif multicouche, le au moins un premier réseau chauffant est configuré pour que la surface de traitement thermique présente un découpage en zones de chauffe fonctions des variations d’épaisseur et/ou de forme sur la pièce composite à fabriquer. En outre, le au moins un second réseau chauffant est configuré pour que la ceinture de blocage thermique présente un découpage en tronçons de chauffe fonctions desdites zones de chauffe et de la forme du pourtour de la couche de surface délimitant la face fonctionnelle, de manière à garantir une température homogène sur ladite ceinture de blocage thermique.

Selon une réalisation du dispositif multicouche, le découpage en tronçons de chauffe est mis en œuvre en déposant sur une seconde couche de support autant de seconds cordons de chauffe que de tronçons de chauffe présents sur la ceinture de blocage thermique, de manière à réguler individuellement les puissances de ces seconds cordons de chauffe, afin d’obtenir une température homogène sur la ceinture de blocage thermique. Selon une première variante de réalisation, le au moins un second réseau chauffant comprend un unique second cordon chauffant fixé sur une seconde couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la ceinture de blocage thermique étant mis en œuvre en déposant ledit second cordon chauffant sur la seconde couche de support avec un pas variable. Selon une deuxième variante, le au moins un second réseau chauffant comprend un unique second cordon chauffant fixé sur une seconde couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la ceinture de blocage thermique étant mis en œuvre en utilisant un second cordon chauffant configuré pour présenter une valeur ohmique linéique variable sur sa longueur. Ces première et deuxième variantes ont pour avantage de réduire à un seul le nombre de second cordon chauffant, ce qui permet de réduire le nombre de capteurs de mesure de la température et l’encombrement du second réseau de fils raccordé électriquement au second cordon chauffant et aux capteurs de mesure de la température.

Les mêmes caractéristiques peuvent être mises en œuvre sur la surface de traitement thermique. Ainsi, le découpage en zones de chauffe sur la surface de traitement thermique est mis en œuvre en déposant sur une première couche de support autant de premiers cordons de chauffe que de zones de chauffe présentes sur ladite surface de traitement thermique, de manière à réguler individuellement les puissances de ces premiers cordons de chauffe, afin d’obtenir une température homogène sur la surface de traitement thermique. Selon une première variante de réalisation, le au moins un premier réseau chauffant comprend un unique premier cordon chauffant fixé sur une première couche de support, le découpage en zones de chauffe de la surface de traitement thermique étant mis en œuvre en déposant ledit premier cordon chauffant sur la première couche de support avec un pas variable. Selon une deuxième variante, le au moins un premier réseau chauffant comprend un unique premier cordon chauffant fixé sur une première couche de support, le découpage en tronçons de chauffe de la surface de traitement thermique étant mis en œuvre en utilisant un premier cordon chauffant configuré pour présenter une valeur ohmique linéique variable sur sa longueur.

Selon l’invention, la matière thermodurcissable peut être d’origine organique, par exemple de la résine Cyanate -Ester, de la résine Phtalonitrile, de la résine Epoxy, voire d’autres résines, ou d’origine non organique, par exemple de la céramique, des ciments céramiques ou des adhésifs céramiques, voire d’autres matières non organiques. Selon une réalisation préférentielle du dispositif multicouche, la matière thermodurcissable est configurée pour résister à des températures d’au moins 400°C. Cette matière thermodurcissable est de préférence choisie parmi la résine Cyanate-Ester, la résine Phthalonitrile et la céramique. L’usage d’une telle matière thermodurcissable, combinée à l’utilisation de la fibre de verre, de la fibre de carbone ou de la fibre de basalte pour la confection des couches de support, des couches de renfort et des cordons chauffants, permet de concevoir un moule pour la fabrication de pièce composite dont le dispositif multicouche est capable de monter à des températures de l’ordre de 450°C. La capacité à dépasser la température de 200°C (limite des outillages composites actuellement), permet de répondre à la demande forte d’opérations de consolidation (par exemple) sur des pièces composites à matrice thermoplastique (telle que les polyamide, PEAK), qui nécessitent des températures de traitement thermique dépassant 200°C et pouvant atteindre 390°C.Pour des moules équipés dudit dispositif multicouche travaillant à des températures inférieures à 200°C, la matière thermodurcissable pourra être une résine Epoxy, par exemple.

L’invention concerne également un moule pour la fabrication de pièces composites qui comprend un dispositif multicouche présentant l’une et/ou l’autre des caractéristiques mentionnées ci-avant.

Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s’appuyant sur des figures, parmi lesquelles :

[Fig. 1] La figure 1 schématise un assemblage de deux moules pour la réalisation de préformes fibreuses de pièces composites ; [Fig. 2] La figure 2 schématise une première réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;

[Fig. 3] La figure 3 schématise une deuxième réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;

[Fig. 4] La figure 4 schématise une troisième réalisation d’un dispositif multicouche de moule intégrant un système de chauffage endogène ;

[Fig. 5] La figure 5 schématise une première réalisation d’un cordon chauffant pouvant être mis en œuvre sur un premier ou un second réseau chauffant ;

[Fig. 6] La figure 6 schématise une deuxième réalisation d’un cordon chauffant pouvant être mis en œuvre sur un premier ou un second cordon chauffant ; [Fig. 7] La figure 7 schématise une connexion en parallèle de deux cordons chauffants sur un premier ou un second réseau chauffant ;

[Fig. 8] La figure 8 schématise un premier exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et d’une ceinture de blocage thermique sur le dispositif multicouche ;

[Fig. 9] La figure 9 schématise un second exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et d’une ceinture de blocage thermique sur le dispositif multicouche ;

[Fig. 10] La figure 10 schématise un troisième exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et d’une ceinture de blocage thermique sur le dispositif multicouche ;

[Fig. 11] La figure 11 schématise un quatrième exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et de deux ceintures de blocage thermique sur le dispositif multicouche ; [Fig. 12] La figure 12 schématise un premier exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ;

[Fig. 13] La figure 13 schématise un second exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ; [Fig. 14] La figure 14 schématise un troisième exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ;

[Fig. 15] La figure 15 schématise un quatrième exemple d’agencement de deux cordons chauffants sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ; [Fig. 16] La figure 16 schématise un cinquième exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ;

[Fig. 17] La figure 17 schématise un sixième exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ;

[Fig. 18] La figure 18 schématise un septième exemple d’agencement d’un cordon chauffant sur une surface de traitement thermique ou sur une ceinture de blocage thermique ;

[Fig. 19] La figure 19 schématise un cinquième exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et d’une ceinture de blocage thermique sur le dispositif multicouche ;

[Fig. 20] La figure 20 schématise un sixième exemple d’agencement d’une surface de traitement thermique et d’une ceinture de blocage thermique sur le dispositif multicouche ; [Fig. 21] la figure 21 schématise un premier exemple de face fonctionnelle et de pourtour d’une couche de surface d’un dispositif multicouche et montre un exemple d’implantation de la surface de traitement thermique et de la ceinture de traitement thermique ;

[Fig. 22] la figure 22 schématise un second exemple de face fonctionnelle et de pourtour d’une couche de surface d’un dispositif multicouche et montre un exemple d’implantation de la surface de traitement thermique et de la ceinture de traitement thermique ;

[Fig. 23] la figure 23 schématise une face fonctionnelle et un pourtour d’une couche de surface d’un dispositif multicouche semblable à celui de la figure 2 et montre une implantation d’une ceinture de traitement thermique constituée d’un seul cordon chauffant.

Description détaillée Dans la suite de la description, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes caractéristiques ou leurs équivalents selon les différentes variantes de réalisation, sauf indication dans le texte. En outre, les termes haut, bas, supérieur et inférieur qui pourraient être utilisés dans la description le seront en considération de la position normale du dispositif multicouche posé sur un plan horizontal.

La figure 1 montre un assemblage 100 d’un moule supérieur 200 et d’un moule inférieur 200’ qui sont disposés en regard et présentent une conception identique ou similaire. Cet assemblage 100 est configuré pour concevoir une pièce moulée 400 en matériaux composites par un procédé d’infusion, de RTM ou de tout autre type, cette pièce moulée 400 présentant par exemple un profil en aile d’avion, comme illustré en figure 1. Bien entendu, d’autres pièces composites de grandes dimensions voire de petites dimensions, pourraient être fabriquées sur le même principe.

Ce moule supérieur 200 et ce moule inférieur 200’ peuvent être utilisés également individuellement pour la réalisation de pièces en matériaux composites par infusion ou tout autre procédé.

Dans la suite, le terme moule est utilisé pour désigner indifféremment le moule supérieur 200 ou le moule inférieur 200’, les mêmes références étant utilisées pour décrire les caractéristiques desdits moules.

Le moule 200, 200’ comprend un dispositif multicouche 1 constituant un élément principal de celui-ci, ledit dispositif multicouche 1 étant décrit en détail ensuite selon plusieurs variantes possibles. Le moule 200, 200’ comprend un caisson de rigidifïcation 210 dans lequel est intégré de la matière isolante thermiquement 220. Le caisson de rigidifïcation 210 reçoit le dispositif multicouche 1, comme l’illustre la figure 1.

Comme le montre la figure 1 , le dispositif multicouche 1 comporte une structure multicouche 2 qui intègre un système de chauffage endogène 3, des couches de renfort 4 et une couche de surface 5 mettant en œuvre une face fonctionnelle 6 et un pourtour 7, la face fonctionnelle 6 constituant le négatif de la face supérieure 410 ou de la face inférieure 420 de la pièce composite 300 à fabriquer. Sur cette figure 1, le système de chauffage endogène 3 est composé de premiers réseaux chauffants 31 qui permettent de constituer une surface de traitement thermique 500 sur toute la face fonctionnelle 6. Sur cette figure 1, le système de chauffage endogène 3 est composé également de seconds réseaux chauffants 32 qui permettent de constituer une ceinture de blocage thermique 600 autour de la périphérie 6a de la face fonctionnelle 6, sur au moins une partie du pourtour 7. La composition de la structure multicouche 2 peut varier de celle de la figure 1 , en particulier la conception du système de chauffage endogène 3 et le nombre de couches de renfort 4, sans modifier la finalité consistant à mettre en œuvre la surface de traitement thermique 500 sur toute la face fonctionnelle 6 et la ceinture de blocage thermique 600 autour de la périphérie 6a de la face fonctionnelle 6, sur au moins une partie du pourtour 7. Les figures 2 à 4 montrent trois variantes de mise en œuvre de la structure multicouche 2. Sur ces figures 2 à 4, sont illustrés des parties seulement de la structure multicouche 2, qui peuvent correspondre soit à des parties situées sur face fonctionnelle 6 et mettant en œuvre la surface de traitement thermique 500, soit à des parties situées sur le pourtour 7 et mettant en œuvre la ceinture de blocage thermique 600 ; les références apparaissent donc sur les figures pour illustrer ces deux cas.

Sur la figure 2, la structure multicouche 1 comprend un empilement de couches avec une couche de surface 5 montrant la face fonctionnelle 6 ou le pourtour 7. Cette couche de surface 5 est en matériau composite et elle peut éventuellement être revêtue d’un « gelcoat » pour améliorer son état de surface, préférentiellement utilisé lors de fabrication en petites ou moyennes séries. Dans une variante, pour des fabrications de pièces en grandes ou très grandes séries, on pourra également prévoir une couche de surface 5 en métal, telle que décrit dans le brevet FR3055570B1.

Sur cette figure 2, la structure multicouche 2 comprend une première couche de renfort 41 et une seconde couche de renfort 42 réalisées en matériau composite à matrice organique ou à matrice non organique thermodurcissable, par exemple une résine Cyanate-Ester, une résine Phthalonitrile ou une résine Epoxy pour la matrice organique thermodurcissable ou de la céramique pour la matrice non organique thermodurcissable, et d’un empilement d’une ou plusieurs épaisseurs de fibres de verre, de basalte ou de carbone. Entre ces deux couches de renfort 41, 42 est intégré soit un premier réseau chauffant 31 lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre la surface de traitement thermique 500, soit un second réseau chauffant 32 lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre la ceinture de blocage thermique 600. Ce premier réseau chauffant 31 et ce second réseau chauffant 32 sont de type résistif, fabriqué au moyen de cordons chauffants 33 tels que celui décrit dans le brevet FR2956555B1, de préférence.

Tel qu’illustré en regard des figures 2 et 5, un premier réseau chauffant 31 ou un second réseau chauffant 32 comprend au moins un cordon chauffant 33 qui comporte un fil résistif 331 entourant une âme 332 isolée électriquement, cette âme 332 étant constituée de fibres sèches formées comme une mèche. Le fil résistif 331 est raccordé électriquement au moyen d’un câble de connexion jusqu’à une armoire de régulation 57 illustrée en figure 8. L'âme 332 constitue un support pour une matière d'imprégnation 8 qui permet d'assurer l'adhésion du cordon chauffant 33 avec les couches de renfort 41, 42 elles-mêmes enduites par cette matière d’imprégnation 8. En d’autres termes, lorsque le moule 200, 200’ est opérationnel, la matrice organique ou non organique du composite de la structure multicouche 2 a imprégné cette âme 332, qui fait alors partie structurelle à part entière de ladite structure multicouche 2. Le cordon chauffant 33 peut éventuellement comporter, en complément, une gaine 333 de fibre sèche entourant ledit fil résistif 331, comme l’illustre la variante de la figure 6, et apte à être imprégnée par la matière d’imprégnation 8. Cette gaine 333 est également imprégnée par la matrice organique ou non organique du composite de la structure multicouche 2 et fait alors aussi partie structurelle à part entière de ladite structure multicouche 2. Le choix d’intégrer ou non cette gaine 333 dépendra notamment de la conductivité électrique des couches de renforts 41, 42, selon la matière composite utilisée pour celles-ci. Cette gaine 333 peut résulter d’un guipage, d’un tressage ou d’un tricotage. Le cordon chauffant 33 est assujetti à une couche de support 34 constituée d’un tissu sec, au moyen d’une fixation par couture 35. Ce tissu sec est réalisé avantageusement en un matériau composite fibreux identique à celui utilisé pour les couches de renforts 41, 42. A titre d'exemple, selon la mise en œuvre envisagée, le tissu sec sera réalisé en fibres de verre, en fibres de carbone, en fibres de basalte ou en fibres thermoplastiques. Les coutures 35 des cordons chauffants 33 sur la couche de support 34 sont réalisées en suivant un patron de sorte que l’emplacement du premier réseau chauffant 31 et du second réseau chauffant 32 sur ladite couche de support 34 est précis et assure une distribution thermique contrôlée au niveau de la surface de traitement thermique 500 et de la ceinture de blocage thermique 600, conformément à un cahier des charges déterminé pour chaque pièce composite 400 à fabriquer. Les coutures 35 seront avantageusement réalisées automatiquement par le biais d’une machine à coudre ou brodeuse à commande numérique.

Sur la variante de réalisation de la figure 3, la structure multicouche 2 comprend toutes les caractéristiques de la figure 2 à laquelle il est possible de se référer par incorporation des références. La structure multicouche 2 comprend en complément un grillage métallique 9 noyé également dans la matière d’imprégnation 8. Ce grillage métallique 9 permet de drainer les charges électrostatiques qui s'accumulent à la surface de la structure multicouche 2, compte tenu de l’emploi de couches de renfort 41, 42 en matériau composite isolant. Pour permettre la dissipation de ces charges, on prévoit de relier le grillage métallique 13 à la terre au moyen d’un câble (non illustré). Dans la variante précitée où la couche de surface 5 est constituée d’une peau métallique en remplacement d’une couche en matériau composite, ladite peau métallique permet avantageusement d’éliminer les charges statiques et, ainsi, de s’affranchir de l’utilisation d’un grillage métallique 9 comme celui prévu dans le mode de réalisation de la figure 3.

Sur la variante de la figure 4, la structure multicouche 2 du dispositif multicouche 1 comprend un système de chauffage endogène 3 avec deux premiers réseaux chauffants 31 sur deux étages, s’agissant de la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500, ou avec deux seconds réseaux chauffants 32 sur deux étages, s’agissant de la mise en œuvre de la ceinture de blocage thermique 600. L’un des premiers réseaux chauffants 31 et l’un des seconds réseau chauffants 32 sont placés entre deux premières couches de renfort 41, 42. L’autre des premiers réseaux chauffants 31 et l’autre des seconds réseaux chauffants 32 sont placés entre deux secondes couches de renfort 43, 44. La conception des deux premiers réseaux chauffants 31 et des deux seconds réseaux chauffants 32 est identiques à celles précédentes pour les figures 2 et 3, chacun des premiers réseaux chauffants 31 et des seconds réseaux chauffants 32 pouvant comporter un ou plusieurs cordons chauffants 33 selon la forme de la pièce composite 400 à fabriquer, comme cela sera présenté au travers d’exemples dans la suite de la description. L'implantation de deux premiers réseaux chauffants 31 et de deux seconds réseaux chauffants 32 présente différents avantages. Il permet notamment d’accroître la puissance thermique par unité de surface par rapport à la solution utilisant un seul premier réseau chauffant 31 et un seul second réseau chauffant 32. En outre, il permet, pour une même puissance thermique par unité de surface, de limiter l’intensité du courant circulant dans les cordons chauffants 33 et par conséquent de réduire leur température, permettant ainsi de ralentir le vieillissement de la matière d’imprégnation 8 au voisinage des cordons chauffants 33. Cette solution utilisant plusieurs premiers et seconds réseaux chauffants 31, 32 à différents niveaux du dispositif multicouche 1 permet en outre de réduire les gradients de température et donc de limiter les efforts thermiques subis par la structure multicouche 2 dudit dispositif composite 1.

D’autres variantes de mise en œuvre de la structure multicouche 2 sont envisageables sur le principe des variantes décrites en regard des figures 1 à 4. Par exemple, il serait possible de prévoir deux premiers réseaux chauffants 31 sur deux niveaux, comme sur la figure 4, pour la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500 et, un seul second réseau chauffant 32 sur un niveau, comme sur la figure 2, pour la mise en œuvre de la ceinture de blocage thermique 600. Par ailleurs, il est également possible d’envisager d’autres systèmes de chauffage endogènes 3 équivalents ou non, intégrés au sein même de cette structure multicouche 2 pour la mise en œuvre de la surface de traitement thermique 500 et de la ceinture de blocage thermique 600.

La matière d’imprégnation 8 peut être d’origine non organique thermodurcissable, de préférence de la céramique, ou d’origine organique thermodurcissable, de préférence choisie parmi la résine Cyanate-Ester et la résine Phthalonitrile. L’usage d’une telle matière thermodurcissable, combinée à l’utilisation de fibres de verre, de fibres de carbone, de fibres thermoplastiques ou de fibres de basalte pour la confection des couches de support 34, des couches de renfort 41, 42, 43, 44 et des cordons chauffants 33, permet de concevoir un moule 200, 200’ pour la fabrication de pièce composite dont le dispositif multicouche 1 est capable de monter à des températures de l’ordre de 450°C et pour le moins supérieures à 400°C. Pour des moules 200, 200’ travaillant à des températures n’excédant pas les 200°C, la ceinture de blocage thermique 500 conserve tout son intérêt, mais des résines thermodurcissables de type Epoxy pourront être utilisées à la place d’une résine Cyanate-Ester ou Phthalonitrile ou de la céramique.

Le premier réseau chauffant 31 et/ou le second réseau chauffant 32 peuvent comporter un ou plusieurs cordons chauffants 33, comme évoqué précédemment. Comme l’illustre la figure 7, en la présence de deux ou plus de deux cordons chauffants 33, ceux-ci pourront être raccordés entre eux en série ou en parallèle, des combinaisons de cordons chauffants 33 raccordés en série et d’autres raccordés en parallèle étant possibles. Cela permet d’avoir une meilleure maîtrise de la puissance de chauffe apportée en tout point afin d’obtenir la ou les températures désirées partout sur la surface de traitement thermique 500 et partout sur la ou les ceintures de blocage thermique 600, avec un nombre réduit de premiers et seconds cordons chauffants 33.

En regard des figures 8 à 20, le dispositif multicouche 1 comprend un ou plusieurs premiers réseaux chauffants 31 mettant en œuvre une surface de traitement thermique 500 dont les formes et dimensions dépendent de et correspondent à la face fonctionnelle 6 constituant le négatif de la surface de la pièce composite 400 à fabriquer. Chaque premier réseau chauffant 31 est constitué d’un ou plusieurs premiers cordons chauffants 33 qui sont agencés en serpentin ou en spirale, de préférence. Le nombre et l’agencement de premiers cordons chauffants 33 dépendront des différentes épaisseurs existant sur la pièce composite 400 et de leurs formes et, par conséquent, de la nécessité de chauffer différemment ladite pièce composite 400 en fonction de ces épaisseurs. Sur l’exemple de la figure 8, la surface de traitement thermique 500 est formée d’une seule partie 501 rectangulaire. Le premier réseau chauffant 31 pourra être constituée d’un seul premier cordon chauffant 33 disposé en serpentin sur toute cette partie 501, comme illustré en figure 12. On pourrait envisager de disposer ce premier cordon chauffant 33 en spirale sur toute cette partie 501, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 9, la surface de traitement thermique 500 est rectangulaire et formée de deux parties 501 , 502 rectangulaires, sur lesquelles est défini un premier réseau chauffant 31 qui comporte deux premiers cordons chauffants 33 disposés en serpentin respectivement sur les deux parties 501, 502, comme le montre la figure 12. Ces deux parties 501, 502 peuvent chauffer indépendamment l’une de l’autre, selon les épaisseurs sur la pièce composite 400. On pourrait envisager de disposer ces premiers cordons chauffants 33 en spirale sur ces deux parties 501, 502, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 10, la surface de traitement thermique 500 est rectangulaire et formée de quatre parties 501, 502, 503, 504 rectangulaires, sur lesquelles est défini un premier réseau chauffant 31 qui comporte quatre premiers cordons chauffants 33 disposés en serpentin respectivement sur les parties 501, 502, 503, 504, comme le montre la figure 12. Ces quatre parties 501, 502, 503, 504 peuvent chauffer indépendamment les unes des autres, selon les épaisseurs sur la pièce composite 400. On pourrait envisager de disposer ces premiers cordons chauffants 33 en spirale sur ces quatre parties 501, 502, 503, 504, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 11, la surface de traitement thermique 500 est un anneau formé de deux parties arquées 505, 506 sur lesquelles est défini un premier réseau chauffant 31, le premier réseau chauffant 31 comportant deux premiers cordons chauffants 33 disposés en serpentin respectivement sur les parties 505, 506, comme le montre la figure 14. Ces deux parties 505, 506 peuvent chauffer indépendamment l’une de l’autre, selon les épaisseurs sur la pièce composite 400. Sur cette figure 14, seule une portion d’arc est illustrée, mais le principe reste identique en augmentant l’angle de cette portion d’arc sur un demi-cercle, comme pour les deux parties 505, 506. On pourrait envisager de disposer ces premiers cordons chauffants 33 en spirale sur ces deux parties 505, 506, voire d’autres agencements.

Bien évidemment d’autres formes diverses et variées de parties de la surface de traitement thermique 500 pourraient être envisagées sur le même principe, selon la forme et les épaisseurs sur la pièce composite 400, comme une forme polygonale quelconque sur laquelle seraient agencés en spirale deux premiers cordons chauffants 33 constituant un premier réseau chauffant 31, tel qu’illustré en figure 15. On pourrait envisager de disposer ces premiers cordons chauffants 33 en serpentin sur cette forme polygonale, voire d’autres agencements. Bien entendu, un, deux ou plus de deux cordons chauffants 33 pourraient être agencés selon le même principe que sur la figure 15 pour mettre en œuvre le premier réseau chauffant 31 sur ladite surface de traitement thermique 500, voire un second réseau chauffant 32 sur la ceinture de blocage thermique 600, comme cela va être décrite ci-après. Cela est également envisageable avec d’autres formes que celle de la figure 15. Cette agencement de plusieurs cordons chauffants 33, par exemple en serpentin ou en spirale, de manière attenante les uns aux autres, permet d’adapter les puissances de chauffe de la surface de traitement thermique pour obtenir une température homogène quelles que soient les variations d’épaisseurs de la pièce composite à préformer ou à consolider et, de même, d’adapter les puissances de chauffe sur la ceinture de blocage pour assurer une homogénéité de températures à la périphérie de ladite surface de traitement thermique.

En regard des figures 8 à 20, le dispositif multicouche 1 comprend une ou plusieurs ceintures de blocage thermique 600, 600’, selon que la surface de traitement thermique 500 est pleine, comme sur les figures 8 à 10, ou dispose d’un évidement 10, comme sur la figure 11. La ceinture de blocage thermique 600 évite les déperditions thermiques du côté de la périphérie externe 510 de la surface de traitement thermique 500 et, dans le cas de la figure 11, une deuxième ceinture de blocage thermique 600’ évite les déperditions thermiques du côté de la périphérie interne 511 de la surface de traitement thermique 500, ce qui permet d’obtenir une homogénéité des températures sur toute la surface de la pièce composite 400 à fabriquer et recouverte par ladite surface de traitement thermique 500.

Sur l’exemple de la figure 8, la ceinture de blocage thermique 600 est formée d’un cadre rectangulaire en une seule partie 601 disposée à la périphérie externe 510 de la surface de traitement thermique 500 et constituées d’un second réseau chauffant 32 qui comporte un second cordon chauffant 33 disposé en serpentin, comme le montre la figure 16. On pourrait envisager de disposer ce second cordon chauffant 33 en spirale sur ce cadre 32, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 9, la ceinture de blocage thermique 600 est formée d’un cadre rectangulaire en deux parties 601, 602 en forme de U disposées à la périphérie externe 510 de la surface de traitement thermique 500 et constituées d’un second réseau chauffant 32 qui comporte deux seconds cordons chauffants 33 disposés en serpentin, un pour chaque partie de cadre 601, 602, comme le montre la figure 17. Ces deux parties de cadre 601, 602 s’engagent respectivement dans les deux parties 501 , 502 de la surface de traitement thermique 500, comme le montre la figure 9. On pourrait envisager de disposer les seconds cordon chauffants 33 en spirale sur ces deux parties 601, 602 de la ceinture de blocage thermique 600, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 10, la ceinture de blocage thermique 600 est formée d’un cadre rectangulaire en quatre parties 601, 602, 603, 604 en forme d’équerre disposées à la périphérie externe 510 de la surface de traitement thermique 500 et constitué d’un second réseau chauffant 32 qui comporte quatre seconds cordons chauffants 33 disposés en serpentin, un pour chaque partie de cadre 601, 602, 603, 604, comme le montre la figure 18. Ces quatre parties de cadre 601, 602, 603, 604 s’engagent respectivement dans les quatre parties 501, 502, 503, 504 de la surface de traitement thermique 500, comme le montre la figure 10. On pourrait envisager de disposer ces seconds cordons chauffants 33 en spirale sur ces quatre parties 501, 502, 503, 504 du cadre 32, voire d’autres agencements.

Sur l’exemple de la figure 11, une première ceinture de blocage thermique 600 est formée d’un cadre circulaire en deux parties 605, 606 en forme d’arc disposées à la périphérie externe 510 circulaire de la surface de traitement thermique 500 et constitué d’un second réseau chauffant 32 qui comporte deux seconds cordons chauffants 33 disposés en serpentin, un pour chaque partie arquée 605, 606, comme le montre la figure 14. Sur cette figure 14, seule une portion d’arc est illustrée, mais le principe reste identique en augmentant l’angle de cette portion d’arc sur un demi-anneau, comme pour les deux parties 605, 606. On pourrait envisager de disposer ces seconds cordons chauffants 33 en spirale sur ces deux parties 605, 606 du cadre 32 circulaire, voire d’autres agencements.

En outre, sur cette figure 11, une seconde ceinture de blocage thermique 600’ est formée d’un disque disposé dans l’évidement 10, autour de la périphérie interne 511 de la surface de traitement thermique 500, ce disque étant constitué d’un autre second réseau chauffant 32 qui comporte un second cordon chauffant 33 disposé en serpentin, comme le montre la figure 13. On pourrait envisager de disposer ce second cordon chauffant 33 en spirale sur ce disque 34, voire d’autres agencements. Ce disque constituant la seconde ceinture de blocage thermique 600’ peut aussi être remplacé par deux demi-anneaux 60G, 602’, par exemple, comme l’illustre la variante de la figure 19 qui reprend les autres caractéristiques de la variante de la figure 11. Dans ce cas le second réseau chauffant 32 comportera deux seconds cordons chauffants 33 mis en œuvre sur le principe de la figure 14. La variante du dispositif multicouche 1 de la figure 20 est une combinaison de la figure 9 et de de la figure 19. La surface de traitement thermique 500 est en deux parties 501, 502, comme sur la figure 9, et comprend un bord périphérique externe 510 de forme rectangulaire et un bord périphérique interne 511 de forme circulaire. Une première ceinture thermique 600 est constituée d’un cadre en deux parties 601, 602 qui s’engagent respectivement sur les deux parties 501, 502 de la surface de traitement thermique 500 pour venir autour du bord périphérique externe 510, comme sur la figure 9. La seconde ceinture de blocage thermique 600’ est constituée de deux demi-anneaux 601’, 602’ placés dans l’évidement 10 pour venir autour du bord périphérique interne 511 de la surface de traitement thermique 500, comme sur la figure 19.

Ainsi, on comprendra que les figures 8 à 20 n’illustrent que quelques exemples possibles et non limitatifs de formes pouvant entrer dans la composition d’une surface de traitement thermique 500 ou d’une ceinture de blocage thermique 600, 600’. Sur ces figures 8 à 20, les surfaces de traitement thermique 500 et les ceintures de blocage thermiques 600, 600’ sont illustrées à plat ; dans la réalité, elles pourront être installées sur des dispositifs multicouches 1 selon l’invention, présentant des surfaces complexes non développables, par exemple.

Comme illustré sur les figures 8 à 11 et évoqué précédemment au regard de la figure 7, les premiers réseaux chauffants 31 comprennent un premier réseau de fils 310 qui alimente le ou les premiers cordons chauffants 33 sur la surface de traitement thermique 500. De même, les seconds réseaux chauffants 32 comprennent un second réseau de fils 320 qui alimente le ou les seconds cordons chauffants 33 sur la ceinture de blocage thermique 600 et sur la deuxième ceinture de blocage thermique 600’, en la présence de celle-ci, comme dans le cas de la figure 11. Le premier réseau de fils 310 et le second réseau de fils 320 sont réunis au sein d’un même câble d’alimentation électrique 361.

Dans le cas où plusieurs premiers cordons chauffants 33 sont présents sur la surface de traitement thermique 500, ceux-ci peuvent être raccordés en série et/ou en parallèle au moyen de premiers fils électriques de liaison 330, afin d’avoir une meilleure maîtrise de la puissance de chauffe. Ces premiers cordons chauffant 33 pourront être régulés en température de façon liée ou séparément, ceci afin de garantir l’homogénéité thermique sur toute la surface de traitement thermique 500. De même, dans le cas où plusieurs seconds cordons chauffants 33 sont présents sur la ou les ceintures de blocage thermique 600, 600’, ceux-ci peuvent être raccordés en série et/ou en parallèle au moyen de seconds fils électriques de liaison 331, afin d’avoir une meilleure maîtrise de la puissance de chauffe. Ces seconds cordons chauffants 33 pourront être régulés en température de façon liée ou séparément, ceci afin de garantir l’homogénéité thermique sur toute la ceinture de blocage thermique 600, 600’ L’implantation de plusieurs premiers cordons chauffants 33 et de plusieurs seconds cordons chauffants 33 sur une même première couche de support 34 présente pour avantage de mieux maîtriser la puissance de chauffe apportée en tout point afin d’obtenir la ou les températures désirées en tout point de la surface de traitement thermique 500 et en tout point de la ou des ceintures de blocage thermique 600, 600’, avec un nombre réduit de premiers et seconds cordons chauffants 33.

A titre d’exemple illustratif et non limitatif, sur l’exemple de la figure 9, les deux parties 501, 502 de la surface de traitement thermique 500 sont raccordées en série par des premiers fils électriques de liaison 330. Sur l’exemple de la figure 10, les deux premières parties 501, 502 de la surface de traitement thermique 500 sont raccordées en parallèle par des premiers fils électriques de liaison 330, de même pour les deux secondes parties 503, 504 de ladite surface de traitement thermique 500, et les deux premières parties 601, 602 de la ceinture de blocage thermique 600 sont raccordées en série par des seconds fils électriques de liaison 331, de même pour les deux secondes parties 603, 604 de la ceinture de blocage thermique 600. Sur l’exemple de la figure 11, les deux parties arquées 505, 506 de la surface de traitement thermique 500 sont raccordées en série par des premiers fils électriques de liaison 330 et les deux parties arquées 605, 606 de la ceinture de blocage thermique 600 sont raccordées en série par des seconds fils électriques de liaison 331.

Le premier réseau de fils 310, le second réseau de fils 320, les premiers fils de liaison électriques 330 et les seconds fils électriques de liaison 331 sont raccordés par soudure ou par assemblage mécanique par sertissage avec l’une des extrémité 33a, 33b d’un premier ou d’un second cordon chauffant 33.

En regard des figures 8 à 11 , des premiers thermocouples 46 sont agencés sur les différentes parties 501, 502, 503, 504, 505, 506 de la surface de traitement thermique 500, en sorte de relever les températures de celles-ci. De même, des seconds thermocouples 47 sont agencés sur les différentes parties 601, 602, 603, 604, 605, 606 de la ceinture de blocage thermique 600 et sur la seconde ceinture de blocage thermique 600’ dans le cas de la figure 11, en sorte de relever les températures de celles-ci. Un câble de mesure de température 362 dispose de fils électriques de raccordement 48 qui sont raccordés à ces thermocouples 46, 47 par soudure. Le câble d’alimentation électrique 361 des premiers et seconds cordons chauffants 33 et le câble de mesure de température 362 sont raccordés en amont à une armoire de régulation 57, illustrée sur la figure 8, laquelle récupère les mesures des températures sur la surface de traitement thermique 500 et sur la ou les ceinture de blocage thermique 600, 600’ pour ajuster les alimentations électriques des premiers et seconds cordons chauffants 33. Cela permet un pilotage précis du traitement thermique de la pièce composite 400.

La ceinture de blocage thermique 600 doit assurer une température stable et homogène autour de la surface de traitement thermique 500 permettant de chauffer la pièce composite 400 durant sa fabrication. Selon les échanges thermiques avec son environnement, cette ceinture de blocage thermique 600 doit fournir une puissance plus ou moins importante ; si l’environnement est plus ou moins facteur d’échange, la ceinture de blocage thermique 600 devra fournir plus ou moins de chaleur pour rester à la même température au voisinage de la surface de traitement thermique 500. Une ceinture de blocage thermique 600 du type mono-zone de chauffe à puissance surfacique constante, c’est-à-dire disposant d’un seul réseau chauffant de caractéristiques constantes (pas constant, valeur ohmique du cordon chauffant 33 constante, un seul thermocouple 47 et une seule zone de régulation) ne peut suffire, sauf dans des cas très particulier d’environnement homogène et de face fonctionnelle 6 mono-zone homogène. Dans la plupart des cas, il faudra adapter la ceinture de blocage thermique 600 à son environnement.

La figure 21 montre un premier cas d’une face fonctionnelle 6 sur laquelle la surface de traitement thermique 500 comprend deux parties 501, 502, un premier réseau chauffant 31 comprenant deux cordons chauffants 33 régulés séparément et mettant en œuvre deux zones de chauffe différentes définissant lesdites deux parties 501, 502. Sur cette figure 21, le pourtour 7 constituant l’environnement extérieur de la face fonctionnelle 6 est homogène, permettant alors la mise en œuvre d’une ceinture de blocage thermique 600 en deux parties 601, 602, un second réseau chauffant 32 comprenant deux cordons chauffants 33 régulés séparément et mettant en œuvre deux tronçons de chauffe différents définissant lesdites deux parties 601, 602 placées en correspondance avec les deux parties 501, 502 de la surface de traitement thermique 500.

La figure 22 montre un deuxième cas d’une face fonctionnelle 6 sur laquelle la surface de traitement thermique 500 comprend trois parties 501, 502, 503, un premier réseau chauffant 31 comprenant trois cordons chauffants 33 régulés séparément et mettant en œuvre trois zones de chauffe différentes définissant lesdites trois parties 501, 502, 503. Sur cette figure 22, le pourtour 7 constituant l’environnement extérieur de la face fonctionnelle 6 n’est pas homogène, car ledit pourtour 7 présente une surface d’échange plus importante dans les angles que sur les côtés. Pour cela, la ceinture blocage thermique 600 dispose d’un découpage en tronçons de chauffe plus important pour avoir une meilleure résolution de compensation thermique sur la périphérie de la face fonctionnelle 6 où se situe ladite ceinture de blocage thermique 600. A cet effet, sur la figure 22, le second réseau chauffant 32 comprend onze cordons chauffants 33 régulés séparément et mettant en œuvre onze tronçons de chauffe différents définissant onze parties 601 à 611. Quatre tronçons de chauffe constitués des parties 601, 603, 606, 609 situées dans les portions angulaires de la face fonctionnelle 6 et du pourtour 7, doivent compenser des déperditions thermiques plus importantes que les sept autres tronçons de chauffe constitués des parties 602, 604, 605, 607, 608, 610, 611, du fait des surfaces plus importantes dans les quatre portions angulaires du pourtour 7. Les trois tronçons de chauffe constitués des parties 611, 602, 604 associés aux deux tronçons de chauffe constitués des parties 601, 603, sont juxtaposés au contour de la troisième partie 503 de la surface de traitement thermique 500. Les deux tronçons de chauffe constitués des parties 605, 607 associés au tronçon de chauffe constitué de la partie 606, sont juxtaposés au contour de la deuxième partie 502 de la surface de traitement thermique 500. Les deux tronçons de chauffe constitués des parties 608, 610 associés au tronçon de chauffe constitué de la partie 609, sont juxtaposés au contour de la première partie 501 de la surface de traitement thermique 500.

La figure 23 présente une situation similaire à celle de la figure 22 où les surfaces plus importantes dans les quatre portions angulaires du pourtour 7 engendre des déperditions thermiques plus importantes qu’il convient de compenser différemment des autres portions du pourtour 7. Les exemples des figures 8 à 11 et 22 décrits ci-avant montrent qu’un découpage en zones de chauffe de la surface de traitement thermique 500 et en tronçons de chauffe de la ou des ceintures de blocage thermique 600, 600’ engendre la présence d’un nombre important de thermocouples 46, 47 ainsi qu’un encombrement de fils important pour le raccordement des cordons chauffants 33 et des thermocouples 46, 47 jusqu’à l’armoire de régulation 57. Selon la figure 23, la face fonctionnelle 6 présente une surface de traitement thermique 500 qui comprend trois parties 501, 502, 503, un premier réseau chauffant 31 comprenant trois cordons chauffants 33 régulés séparément et mettant en œuvre trois zones de chauffe différentes définissant lesdites trois parties 501, 502, 503. Sur cette figure 23, le second réseau chauffant 32 mettant en œuvre la ceinture de blocage thermique 600 comprend un seul cordon chauffant

33 qui est déposé sur la couche de support 34 avec un pas variable, comme le montre la figure 23. Les deux tronçons 33a du cordon de chauffe 33 sont situés dans les portions angulaires de la face fonctionnelle 6 et du pourtour 7, au niveau de la troisième partie 503 de la surface de traitement thermique 500. Le tronçon 33e du cordon de chauffe 33 est situé dans la portion angulaire de la face fonctionnelle 6 et du pourtour 7, au niveau de la première partie 501 de la surface de traitement thermique 500. Le tronçon 33f du cordon de chauffe 33 est situé dans la portion angulaire de la face fonctionnelle 6 et du pourtour 7, au niveau de la deuxième partie 502 de la surface de traitement thermique 500. Ces quatre tronçons 33a, 33e, 33f doivent compenser des déperditions thermiques plus importantes que les autres tronçons 33b, 33c, 33d du cordon de chauffe 33, du fait des surfaces plus importantes dans les quatre portions angulaires du pourtour 7. Pour cela, ces tronçons 33a, 33e, 33f dispose d’un pas resserré, le pas variant selon les tronçons 3 a, 3d, 3 c, 3d, 3 e, 3f et leurs positions autour de la surface de traitement thermique 500, tel qu’illustré sur la figure 23. Les trois tronçons 33b du cordon de chauffe 33 sont juxtaposés au contour de la troisième partie 503 de la surface de traitement thermique 500. Les deux tronçons 33c du cordon de chauffe 33 sont juxtaposés au contour de la deuxième partie 502 de la surface de traitement thermique 500. Les deux tronçons 33d du cordon de chauffe 33 sont juxtaposés au contour de la première partie 501 de la surface de traitement thermique 500. En variante, il est possible de remplacer cette variation du pas du cordon chauffant 33 par l’utilisation d’un cordon chauffant ayant des valeurs ohmiques linéiques variables sur la longueur.

D’autres variantes du dispositif multicouche 1 peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l’invention. Il serait par exemple possible de prévoir au dos de la structure multicouche 2, c’est- à-dire du côté opposé à celui comportant la couche de surface 5 avec la face fonctionnelle 6, une structure en sandwich intégrant un échangeur thermique telle que celle décrite dans le brevet FR3055571B1.