Titre : Installation de soudage dynamique par induction Domaine technique

La présente invention concerne une installation de soudage dynamique, de préférence sans contact, par induction de deux pièces en matériau composite comportant un matériau polymère thermoplastique. L’invention a encore pour objet un procédé de soudage utilisant cette installation. Cette installation et ce procédé peuvent être mis en œuvre dans le cadre du soudage de pièces, notamment de grandes dimensions, destinées au secteur aéronautique, mais également au secteur automobile, éolien et à tout autre secteur industriel. Technique antérieure

Afin de fixer une pièce telle qu’un raidisseur, sur une autre pièce, telle qu’une peau, il est connu de réaliser des trous et d’insérer des rivets. Une telle technique n’est cependant pas optimale, car elle nécessite de réaliser des renforcements locaux pour compenser les pertes mécaniques des trous de passage.

On connaît une autre technique consistant à mettre dans un autoclave, pendant plusieurs heures, par exemple 8h, les pièces afin de les consolider en faisant fondre leur matrice pour venir assembler les pièces entre elles. Cependant, cette technique augmente le temps de traitement, l’énergie nécessaire pour sa mise en œuvre, et n’est pas aisée à mettre en œuvre pour des pièces de grandes dimensions.

Par ailleurs, les matériaux composites à matrice polymère thermoplastique sont de plus en plus utilisés dans les domaines industriels, en particulier pour leurs propriétés mécaniques avantageuses.

Pour assembler deux pièces en matériau composite à matrice polymère thermoplastique, il est envisageable de réaliser une soudure entre elles. En effet, contrairement aux rivets, réaliser une soudure permet de conserver les propriétés mécaniques des pièces.

Afin de souder les deux pièces ensemble, il s’agit d’amener l’interface entre les pièces, au niveau de laquelle on réalise la soudure, à une température permettant la fusion des deux pièces à cette interface.

L’utilisation d’un procédé de chauffage par induction avec un inducteur permet une bonne montée en température à l’interface entre les deux pièces. Il est cependant nécessaire de cibler le chauffage par induction sur l’interface entre les deux pièces sans détériorer les parties adjacentes.

Lorsque l’une des pièces est adossée à un système de protection contre la foudre, encore appelé « LSP » (en anglais « lightning strike protection »), par exemple pour un fuselage d’avion, le ciblage du chauffage par induction sur l’interface entre les deux pièces est encore complexifié. En effet, l’inducteur génère une surchauffe du système de protection contre la foudre, tout en ne permettant pas à l’interface entre les pièces d’atteindre une température suffisante pour le chauffage.

US2020223153 décrit un procédé d'assemblage de composants de membrane thermoplastique se chevauchant à l’aide d’un suscepteur métallique électriquement conducteur.

DE 102008044208 présente un dispositif de soudure de deux composants entre lesquels une matière plastique est partiellement introduite.

Il existe ainsi un besoin de disposer d’une installation et d’un procédé de soudage dynamique par induction permettant de faciliter le soudage d’une pièce en matériau composite comportant un matériau polymère thermoplastique sur une seconde pièce en matériau composite comportant un matériau polymère thermoplastique, l’une des pièces étant adossée à un système de protection contre la foudre.

Exposé de l’invention

La présente invention répond à ce besoin grâce à, selon l’un de ses aspects, une installation de soudage dynamique par induction pour le soudage d’une première et d’une deuxième pièces entre elles dans une zone de soudure, la deuxième pièce étant disposée entre un système de protection contre la foudre et la première pièce, les première et deuxième pièces comportant chacune un matériau composite comportant des fibres de renfort et une matrice en polymère thermoplastique, l’installation comportant :

- un dispositif de chauffage par induction disposé d’un côté de la première pièce qui est opposé à la deuxième pièce et configuré pour créer un champ magnétique de manière à réaliser la soudure dans la zone de soudure, et

- un support disposé en contact avec le système de protection contre la foudre d’un côté de celui-ci qui est opposé à la deuxième pièce, le support étant configuré de manière à permettre de créer un champ magnétique de réaction s’opposant au moins partiellement au champ magnétique créé par le dispositif de chauffage par induction dans au moins une partie du système de protection contre la foudre.

Par « créer un champ magnétique de réaction s’opposant au moins partiellement au champ magnétique créé par le dispositif de chauffage », on entend que la superposition du champ magnétique induit par le support et du champ magnétique du dispositif de chauffage par induction forme un champ magnétique réduit dans au moins une partie du système de protection contre la foudre. Une telle superposition résulte du caractère extensif des champs magnétiques, c’est-à-dire du fait que les champs magnétiques s’additionnent.

Lorsque l’installation est en fonctionnement, le dispositif de chauffage par induction crée un champ magnétique variable traversant, au moins en partie, la première pièce, la deuxième pièce et le système de protection contre la foudre, au niveau de la zone de soudure, c’est-à-dire dans l’environnement de la zone de soudure, en particulier au-dessus et au-dessous de celle-ci, selon un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal de la première pièce et traversant la première pièce, la deuxième pièce, le système de protection contre la foudre et le support, cet axe pouvant correspondre à un axe vertical.

Ce champ magnétique variable conduit à la formation de courants induits variables dans les fibres de renfort qui vont alors chauffer par effet Joule. La chaleur des fibres de renfort est ensuite transférée à la matrice qui chauffe à son tour jusqu’à la fusion de manière à permettre la soudure à l’interface entre les pièces.

Contrairement aux rivets, le soudage permet de conserver les propriétés mécaniques de la première pièce.

Cependant, le champ magnétique variable conduit également à la formation de courants induits variables dans le système de protection contre la foudre qui va alors chauffer par effet Joule.

Grâce à l’invention, du fait de l’opposition, au moins partielle, des champs magnétiques créés respectivement par le dispositif de chauffage par induction et le support, la formation de courants induits dans au moins une partie du système de protection contre la foudre est au moins partiellement annulée, de préférence annulée d’au moins 50%, mieux annulée d’au moins 70 %, encore mieux annulée d’au moins 90%. Ainsi, l’effet Joule dans au moins une partie du système de protection contre la foudre est limité, ce qui réduit la montée en température de ce dernier. Le champ magnétique de réaction du support est avantageusement créé de manière passive, c’est-à-dire sans apport d’énergie supplémentaire, en réaction au champ magnétique du dispositif de chauffage par induction.

Le support comporte au moins une couche active, configurée de manière à permettre de créer le champ magnétique de réaction s’opposant au moins partiellement au champ magnétique créé par le dispositif de chauffage par induction dans au moins une partie du système de protection contre la foudre.

De préférence, ladite couche active ne contribue pas à l’apport de chaleur permettant de réaliser la soudure.

Le support comporte de préférence plusieurs couches de matériaux superposées entre elles au moins partiellement, notamment au moins une couche d’isolant thermique et ladite au moins une couche active. Le support comporte dans un mode de réalisation particulier, au moins trois couches, par exemple exactement trois couches, dont ladite au moins une couche active prise en sandwich entre deux couches d’isolant thermique.

Ladite au moins une couche d’isolant thermique peut être réalisée en un matériau non magnétique et non conducteur électriquement, par exemple en matériau composite à base de fibres de verre du type E60 ou E70, étant de préférence usinable.

Au moins une couche d’isolant thermique du support peut être en contact avec le système de protection contre la foudre. Cette couche d’isolant thermique peut avoir une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 3 mm.

Ladite au moins une couche d’isolant thermique peut permettre d’assurer un bon contact entre le support et le système de protection contre la foudre et peut permettre de reprendre des efforts mécaniques, notamment de pression, appliqués sur lesdites pièces lors du soudage de celles-ci. Ladite au moins une couche d’isolant thermique est de préférence résistante aux contraintes mécaniques et résistante aux champs thermiques.

Ladite au moins une couche active peut avoir une épaisseur comprise entre 1 et

10 mm.

Le support, notamment la couche active, peut comporter un matériau comportant une perméabilité magnétique relative comprise entre 1 et 1000.

Le support, notamment la couche active, peut comporter un matériau comportant une conductivité électrique comprise entre 10 ⁶ et 10 ⁸ S.m ¹ . Lorsque le support, notamment la couche active, comporte un matériau magnétique et/ou conducteur électriquement, le champ magnétique du dispositif de chauffage par induction favorise la création de courants induits appelés courants de Foucault dans le support, notamment dans la couche active. Ces courants produisent alors le champ magnétique de réaction dont la direction est opposée au champ magnétique créé par le dispositif de chauffage par induction.

Le support, notamment la couche active, peut comporter un matériau choisi dans la famille des métaux, notamment du cuivre, de l’acier, notamment inoxydable, magnétique ou amagnétique, du bronze ou un alliage métallique comprenant un ou plusieurs de tels métaux. Un tel matériau du support est avantageusement choisi pour obtenir une conductivité électrique adaptée à la nature du système de protection contre la foudre, c’est-à-dire à sa composition ou à sa forme.

Le support peut former un matelas mono- ou multi-couche, de préférence multi- couche, présentant une épaisseur totale comprise entre 5 mm et 500 mm.

Le support présente avantageusement une largeur et une longueur supérieures ou égales à celles de la zone de soudure, la largeur et la longueur du support étant de préférence au moins égales à celles du système de protection contre la foudre.

Le matelas formant le support peut consister en une plaque s’étendant sensiblement parallèlement à au moins une partie de la deuxième pièce.

La première pièce et la deuxième pièce peuvent comprendre les mêmes fibres de renfort et/ou la même matrice polymère thermoplastique.

Les fibres de renfort des première et deuxième pièces peuvent être des fibres continues. Elles sont avantageusement choisies dans le groupe constitué par les fibres de carbone et les fibres métalliques.

Le polymère thermoplastique de la matrice peut être choisi dans le groupe constitué par la famille des polyaryléthercétones (PAEK), notamment du polyétheréthercétone (PEEK) ou du polyéthercétonecétone (PEKK).

La première pièce peut consister en un raidisseur. La première pièce peut présenter en section transversale une forme de L comportant une âme et une semelle à souder à la deuxième pièce, l’âme et la semelle étant reliées par une portion coudée d’angle compris entre 60° et 120°, notamment entre 75° et 105°, de préférence égal à 90° environ. L’installation peut comporter un poinçon agencé pour soutenir l’âme au moins pendant le soudage. Un tel poinçon peut se trouver au contact de l’âme sur au moins une partie de la hauteur de celle-ci, voire sur toute la hauteur de celle-ci, d’un côté de l’âme qui est opposé à celui qui fait face au dispositif de chauffage par induction.

Le système de protection contre la foudre peut être réalisé en au moins un matériau conducteur, notamment en cuivre, en bronze ou en aluminium, et forme de préférence un grillage d’épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,2 mm. Le système de protection contre la foudre peut être disposé en contact avec la deuxième pièce, de préférence sur toute sa surface, parallèlement à celle-ci, et en contact avec le support, notamment en contact avec au moins une couche d’isolant thermique du support.

La deuxième pièce peut former une peau d’épaisseur comprise entre 1 400 pm et 10000 pm et peut présenter, du côté de la première pièce, une face, notamment plane, à souder, formant au moins partiellement la zone de soudure.

Le dispositif de chauffage par induction peut fonctionner avec des courants alternatifs jusqu’à 2000 A et des fréquences inférieures à 500 kHz. Par exemple, le dispositif de chauffage peut être choisi parmi les inducteurs commercialisés par la société Fives Celes, ou par la société CEIA ou encore par la société EFD.

Procédé de soudage dynamique

L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, un procédé de soudage dynamique par induction d’une première et d’une deuxième pièces entre elles, la deuxième pièce étant disposée entre la première pièce et un système de protection contre la foudre, le procédé étant mis en œuvre à l’aide d’une installation telle que définie précédemment et comportant les étapes consistant à :

- positionner la première pièce à souder contre la deuxième pièce, de telle sorte que le dispositif de chauffage par induction soit disposé du côté de la première pièce qui est opposé à la deuxième pièce,

- créer un champ magnétique à l’aide du dispositif de chauffage par induction de manière à réaliser une soudure à l’interface entre la première et la deuxième pièces, dans la zone de soudure, la puissance du dispositif de chauffage par induction étant adaptée pour permettre au champ magnétique de réaction créé par le support de compenser le champ magnétique dans au moins une partie du système de protection contre la foudre, notamment située au niveau de la zone de soudure. La puissance du dispositif de chauffage par induction est de préférence inférieure à 12 kW. Dans la présente invention, la puissance nécessaire pour réaliser la soudure desdites pièces est bien inférieure à celle nécessaire lors de la soudure en autoclave de l’art antérieur.

Le procédé peut comporter l’étape préalable consistant à prédéterminer par simulation numérique des paramètres du support, tels que la nature du matériau et/ou ses dimensions, notamment son épaisseur et/ou sa longueur, de manière à les optimiser en fonction de la configuration des première et deuxième pièces et du système de protection contre la foudre.

En effet, la maîtrise des champs magnétiques doit être très fine et adaptée, l’objectif étant d’atteindre la température de fusion de la matrice polymère thermoplastique à l’interface entre les deux pièces. A défaut, on risque de détruire ou au moins détériorer une des pièces ou les pièces et/ou le système de protection contre la foudre, au moins partiellement et/ou avoir une soudure de mauvaise qualité ou de qualité non maîtrisée. En particulier, le champ magnétique de réaction doit atténuer le champ magnétique du dispositif de chauffage pour limiter réchauffement dans le système de protection contre la foudre sans trop atténuer le champ magnétique du dispositif de chauffage au niveau de la zone de soudure pour pouvoir réaliser une soudure de bonne qualité.

Le procédé peut comporter l’étape préalable consistant à prédéterminer la puissance du dispositif de chauffage par induction pour réaliser la soudure, en fonction du support, de la nature des première et deuxième pièces et/ou du système de protection contre la foudre.

De préférence, le dispositif de chauffage par induction est déplacé au-dessus de la zone de soudure, à distance de la première pièce, pour réaliser la soudure.

Brève description des dessins

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel

[Fig 1] la figure 1 représente en coupe transversale et de manière schématique, un exemple d’installation de soudage dynamique selon l’invention,

[Fig 2] la figure 2 représente, de manière isolée, le support de l’installation de la figure 1, [Fig 3] la figure 3 représente un schéma blocs illustrant différentes étapes d’un exemple de procédé de soudage dynamique selon l’invention mettant en œuvre l’installation de la figure 1,

[Fig 4] la figure 4 est un graphe schématique illustrant la puissance de chauffage dans la première et la deuxième pièce et dans le système de protection contre la foudre lors de la mise en œuvre d’une installation ou du procédé selon l’invention,

[Fig 5] la figure 5 est une cartographie thermique schématique dans les pièces en matériau composite à matrice thermoplastique, dans le système de protection contre la foudre et dans le support lors de la mise en œuvre du procédé selon l’invention,

[Fig 6] la figure 6 est un agrandissement du détail VI de la figure 5,

[Fig 7] la figure 7 est un graphe schématique illustrant la puissance de chauffage dans la première et la deuxième pièce et dans le système de protection contre la foudre avec une installation non conforme à l’invention,

[Fig 8] la figure 8 est une cartographie thermique schématique dans les pièces en matériau composite à matrice thermoplastique, dans le système de protection contre la foudre et dans le support lors de soudage avec une installation non conforme à l’invention, [Fig 9] la figure 9 est un agrandissement du détail IX de la figure 8, et [Fig 10] la figure 10 illustre une pièce finale obtenue à l’aide du procédé et de l’installation selon l’invention.

Description détaillée

Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonctions identiques portent le même signe de référence. A des fins de concision de la présente description, ils ne sont pas décrits en regard de chacune des figures, seules les différences entre les modes de réalisation étant décrites.

On a illustré à la figure 1 une installation 1 de soudage dynamique par induction selon l’invention.

L’installation 1 est prévue pour souder une première pièce 2sur une deuxième pièce 3 dans une zone de soudure S se trouvant à l’interface entre la première pièce 2 et la deuxième pièce 3.

Les première et deuxième pièces 2 et 3 sont toutes deux réalisées en matériau composite. Elles comportent des fibres de renfort, dans cet exemple des fibres continues de carbone, et une matrice polymère thermoplastique, dans cet exemple en polyétheréthercétone (PEEK). La première pièce 2 et la deuxième pièce 3 sont réalisées, toujours dans cet exemple, par empilement de plis, encore appelé stratifié, notamment à fibres de carbone longues orientées, d’une épaisseur totale entre 2 et 3 cm, la première pièce 2 comportant dans cet exemple sept plis et la deuxième pièce 3 comportant onze plis.

En l’espèce, la première pièce 2 est un raidis seur, présente une section transversale en forme de L et s’étend longitudinalement selon un axe longitudinal X.

La première pièce 2 comporte ainsi une âme 4 et une semelle 5, laquelle est la partie de la première pièce 2 qui est à souder sur la deuxième pièce 3. L’âme 4 est reliée par une portion coudée 17 à la semelle 5, l’angle entre l’âme 4 et la semelle 5 au niveau de la portion coudée 17 étant dans cet exemple égal à 90° environ. La semelle 5 est en contact avec une face à souder 6 de la deuxième pièce 3. L’épaisseur de la semelle 5 est de préférence comprise entre 1 400 pm et 3 000 pm, dans cet exemple égale à 2000 pm.

La deuxième pièce forme une plaque plane encore appelée peau, d’épaisseur comprise de préférence entre 1 400 pm et 10000 pm, étant dans cet exemple égale à 5 000 pm.

La deuxième pièce 3 est disposée entre la première pièce 2 et un système de protection contre la foudre 15, lequel comporte dans cet exemple un grillage de cuivre d’épaisseur 0,1 mm. Le système de protection contre la foudre 15 s’étend contre une surface opposée 7 à la face à souder 6 de la deuxième pièce 3, parallèlement et en contact avec cette surface opposée 7.

L’installation 1 comporte un dispositif de chauffage par induction 8 pouvant encore être appelé inducteur, disposé du côté de la première pièce 2 qui est opposé à la deuxième pièce 3 à distance de la première pièce 2, sans contact avec celle-ci. Dans cet exemple, le dispositif de chauffage par induction 8 est ainsi disposé du côté d’une surface libre 20 de la première pièce 2, opposée à une face à souder 21 de la première pièce 1.

Dans cet exemple, les faces à souder 6 et 21 sont planes et forment la zone de soudure (S), dans les parties où ces faces à souder 6 et 21 sont en contact entre elles.

Le dispositif de chauffage par induction 8 utilisé dans l’exemple illustré est commercialisé sous le nom sous le nom CELES MP12KW par la société Lives Celes. Ce dispositif de chauffage par induction 8 est configuré pour créer un champ magnétique Bi variable, illustré de manière schématique sur la figure 1, traversant notamment la première pièce 2, la deuxième pièce 3 et le système de protection contre la foudre 15.

Dans cet exemple, le dispositif de chauffage par induction 8 fonctionne avec des courants alternatifs jusqu’à 2000 A et des fréquences inférieures à 500 kHz.

L’installation 1 comporte également un support 9 sur lequel est disposé le système de protection contre la foudre 15, en contact avec celui-ci d’un côté qui est opposé à la deuxième pièce 3, comme visible.

Le support 9 porte ainsi l’ensemble de la première pièce 2, de la deuxième pièce 3 et du système de protection contre la foudre 15, superposés selon la direction perpendiculaire à l’axe longitudinal X.

Le support 9 est configuré de manière à permettre de créer un champ magnétique B2 de réaction, illustré de manière schématique sur la figure 1, s’opposant au moins partiellement au champ magnétique Bi créé par le dispositif de chauffage par induction 8 dans au moins une partie du système de protection contre la foudre 15.

Comme illustré sur la figure 2, le support 9 comporte, dans cet exemple, une couche active 26 prise en sandwich entre une première couche d’isolant thermique 25 et une seconde couche d’isolant thermique 27.

Les deux couches d’isolant thermique 25 et 27 sont réalisées dans cet exemple en matériau composite avec fibres de verre du type E60.

La couche d’isolant thermique 25 du support 9 est, dans cet exemple, en contact avec le système de protection contre la foudre 15. Cette couche d’isolant thermique 25 a, dans cet exemple, une épaisseur de 3 mm.

La couche active 26 a, dans cet exemple, une épaisseur de 1 mm et comporte un alliage métallique dont la perméabilité magnétique relative est comprise entre 1 et 1000 et dont la conductivité électrique comprise entre 10 ⁶ et 10 ⁸ S.m ¹ .

Cette couche active 26 permet la création du champ magnétique de réaction B2. Dans cet exemple, le support 9 forme un matelas s’étendant sensiblement parallèlement à la deuxième pièce 3, a une épaisseur sensiblement identique à l’épaisseur de la deuxième pièce 3, une longueur et une largeur supérieures à celles de la zone de soudure S et environ égales à celles du système de protection contre la foudre 15. Le matériau et les dimensions du support 9 sont choisies pour permettre d’obtenir une conductivité électrique adaptée à la nature du système de protection contre la foudre 15, c’est-à-dire à sa composition et à sa forme.

L’installation 1 comporte encore, dans cet exemple, un poinçon 10 agencé pour soutenir l’âme 4 au moins pendant le soudage, disposé contre l’âme 4 du côté opposé à celui qui fait face au dispositif de chauffage par induction 8.

Les étapes d’un exemple de procédé, selon l’invention, de soudage dynamique de la première pièce 2 et de la deuxième pièce 3 dans la zone de soudure S, à l’aide de l’installation 1, sont illustrées sur la figure 3.

Le procédé comporte une étape 31 consistant à positionner la première pièce 2 contre la deuxième pièce 3, de telle sorte que le dispositif de chauffage par induction 8 soit disposé du côté de la première pièce 2 qui est opposé à la deuxième pièce 3.

Dans une étape 32, pour réaliser la soudure à l’interface entre la première pièce 2 et la deuxième pièce 3, un champ magnétique B i est créé à l’aide du dispositif de chauffage par induction 8 de manière à réaliser une soudure à l’interface entre la première et la deuxième pièces 2 et 3. La puissance du dispositif de chauffage par induction 8 est adaptée pour permettre au champ magnétique de réaction B 2 créé par le support 9 de compenser le champ magnétique Bi dans au moins une partie du système de protection contre la foudre 15.

Dans cet exemple, au cours de l’étape 32, le dispositif de chauffage par induction 8 est déplacé à une vitesse continue, dans une direction parallèle à l’axe longitudinal X de la première pièce 2, afin de souder la première pièce 2 et la deuxième pièce 3 sur toute la longueur de la première pièce 2.

Comme illustré sur la figure 3, le procédé comporte également une étape préalable 29 consistant à prédéterminer par simulation numérique des paramètres du support 9, tels que la nature du matériau et/ou ses dimensions, notamment son épaisseur et/ou sa longueur, de manière à les optimiser en fonction de la configuration des première et deuxième pièces 2 et 3 et du système de protection contre la foudre 15. Il est en effet nécessaire d’adapter le support 9 aux pièces à souder et au système de protection contre la foudre 15, notamment en fonction de leurs matériaux et de leurs formes qui peuvent influencer le champ magnétique Bi du dispositif de chauffage par induction 8. Le procédé peut également comporter une étape préalable 30 consistant à prédéterminer la puissance du dispositif de chauffage par induction pour réaliser la soudure en fonction du support 9, de la nature des première et deuxième pièces 2 et 3 et du système de protection contre la foudre 15.

La puissance de chauffage P transmise par l’installation 1 dans la première pièce 2, la deuxième pièce 3, le système de protection contre la foudre 15 et le support 9 sous le dispositif de chauffage par induction 8 dans une direction orthogonale à l’axe longitudinal X et normale à la face à souder 21 est illustré sur la figure 4. Comme visible, la puissance de chauffage P dans le système de protection contre la foudre 15 est relativement faible, ce qui limite fortement son échauffement.

Comme visible sur les figures 5 et 6, illustrant des iso-températures à 100°C Tioo, 200°C T200, à 300°C T300 et à 400°C T400 d’une cartographie thermique lors du soudage par induction à l’aide de l’installation 1, la température dans le système de protection contre la foudre 15 est inférieure à 100°C.

En revanche, la température au niveau de la zone de soudure S est supérieure à 300°C. A cette température, les matrices thermoplastiques de la semelle 5 et de la deuxième pièce 3 sont en fusion au niveau de leur interface.

L’opposition au moins partielle du champ magnétique de réaction B2, créé par le support 9 dans l’installation 1 selon l’invention, au champ magnétique Bi créé par le dispositif de chauffage par induction 8, permet d’annuler au moins partiellement la formation de courants induits dans le système de protection contre la foudre 15, dans cet exemple d’au moins 90%.

Ainsi, dans cette configuration et pour un point donné dans la zone de soudure S, la température à ce point donné va augmenter lors de l’approche du dispositif de chauffage par induction 8, jusqu’à permettre aux matrices en polymère thermoplastique des première et deuxième pièces 2 et 3 à ce point donné de passer dans un état de fusion. Lorsque le dispositif de chauffage par induction 8 s’éloigne du point donné dans la zone de soudure S, la température diminue jusqu’à ce que les matrices passent dans un état solide. Elles sont alors fusionnées et donc soudées au point donné. Par ailleurs, la température dans le système de protection contre la foudre 15 lors du soudage ne dépasse pas les 100°C grâce à la formation du champ magnétique B 2 de réaction formé par le support 9. A titre de comparaison, on a illustré sur la figure 7 un graphe illustrant la puissance de chauffage P sous le dispositif de chauffage par induction 8 dans une installation non conforme à l’invention, c’est-à-dire semblable à celle de l’invention mais ne comportant pas de support 9 mais un support 90 qui, lui, ne permet pas de créer un champ magnétique de réaction. On observe alors que la puissance de chauffage P dans le système de protection contre la foudre 15 sous le dispositif de chauffage par induction 8 est très importante et largement supérieure à la puissance de chauffage P dans la première pièce 2 ou dans la deuxième pièce 3.

Sur les figures 8 et 9, on a illustré, pour une telle installation non conforme à l’invention, des iso-températures à 300°C T300, à 400°C T400, à 500°C T500 et à 700°C T700 d’une cartographie thermique lors du soudage.

Comme visible, le chauffage par induction conduit à des températures locales dans le système de protection contre la foudre 15, lors du soudage, qui sont supérieures à 700°C et pouvant atteindre 800°C alors que la température à proximité de la zone de soudure S est supérieure à 300°C. Cette surchauffe risque d’endommager le système de protection contre la foudre 15 et la deuxième pièce 3 et/ou de ne pas réaliser une soudure acceptable. Cette forte température observée dans le système de protection contre la foudre 15 s’explique en partie du fait de la présence de courants de Foucault dans le système de protection contre la foudre 15.

Lorsque le dispositif de chauffage par induction 8 a balayé la totalité de la zone de soudure S, le long de l’axe longitudinal X et que la soudure est réalisée, le poinçon 10 peut être retiré de la pièce finale 100 comme illustré sur la figure 10.

La pièce finale 100 comporte la première pièce 2 soudée sur la deuxième pièce 3 au niveau de la zone de soudure, ainsi que le système de protection contre la foudre 15 adossé à la deuxième pièce 3 du côté opposé à la première pièce 2.

L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.

Le support peut être réalisé dans un autre matériau, notamment un autre matériau conducteur électriquement ou un matériau magnétique.

La vitesse du dispositif de chauffage par induction 8 peut être différente, notamment variable, voire nulle.

La première pièce 2 et la deuxième pièce 3 peuvent présenter des géométries, des épaisseurs et/ou des fibres différentes. La première pièce 2 et la deuxième pièce 3 peuvent être réalisées différemment, notamment en matériau composite non stratifié, comporter des fibres courtes ou comporter des particules.