1. Domaine technique de l'invention

L'invention concerne les systèmes et procédés de traitement local de surface de pièces industrielles, En particulier, l'invention concerne les systèmes et procédés de traitement local de pièces métaliiques destinées à un usage aéronautique.

2. Arrière-plan technologique

Le traitement des surfaces de pièces, notamment de pièces métalliques, consiste à appliquer sur la surface d'une pièce un ou plusieurs produits de traitement pour former un revêtement, qui a pour objectif une amélioration de la protection de la pièce, par exemple contre la corrosion, une meilleure résistance chimique ou mécanique, etc., ou une modification de l'aspect extérieur de la pièce, par exemple par application d'une couche de peinture.

Généralement, le revêtement est formé en appliquant les produits de traitement sur la pièce par trempage de ladite pièce dans un ou plusieurs bains comprenant chacun un produit de traitement. Les bains sont situés dans des cuves adaptées à la taille de ia pièce à traiter. Ce procédé de trempage est déjà éprouvé dans le domaine de l'aéronautique et permet l'obtention de revêtements qualifiés conformes aux contraintes de ce domaine, notamment en termes de contraintes de performances et environnementales.

Néanmoins, ces traitements par trempage par bain ont pour principal inconvénient de ne pas permettre l'application de traitement de surface locaiisé sur seulement une ou plusieurs parties de la pièce. De plus, la taille de la cuve contenant le bain limite la taille de la pièce pouvant être traitée.

Des solutions ont été proposées pour résoudre ce problème.

Par exemple, des dispositifs permettent l'application locale d'un produit de traitement par l'utilisation de tampons imbibés de ce produit de traitement, Néanmoins, ces dispositifs sont utilisés par application manuelle sur la partie de la pièce à traiter. Ainsi les temps d'applications sont longs et peu compatibies avec une chaîne de production en série. De plus, l'application manuelle est peu reproductible, et peut engendrer des coulures susceptibles de poliuer et dégrader des zones périphériques à celles traitées. Enfin, ces applications n'ont pas été systématiquement certifiées dans le domaine aéronautique, et ne peuvent donc pas être utilisées pour former certains types de revêtements.

Une autre solution proposée est le traitement par projection thermique.

Néanmoins, cette solution nécessite des investissements coûteux, notamment du fait des équipements utilisés (moyens automatisés, systèmes sous atmosphère contrôlée, torches à plasma, etc.), et n'a pas été certifiée dans le domaine aéronautique. De plus, cette solution n'est utilisable que sur le site de production et non pour une réparation directe sur un autre site.

3. Objectifs de l'invention

L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients des systèmes et procédés de traitement local de surface connus.

En particulier, l'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un système et un procédé de traitement local de surface qui permettent un traitement local de pièces de grandes dimensions.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de traitement local de surface qui permettent un traitement local ne remettant pas en cause ta qualité du revêtement formé, par rapport à un trempage par bain.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un système et un procédé de traitement local de surface mobiles, c'est-à- dire pouvant être déplacés et utilisés sur un site de production, un site de réparation, un site de maintenance, etc.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de traitement local de surface garantissant l'absence de coulure de produit de traitement sur des surfaces ne nécessitant pas de traitement.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de traitement local de surface pouvant être utilisés sur des chaînes de production en série.

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de traitement local de surface performants,

L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un système et un procédé de traitement local de surface peu coûteux.

4. Exposé de l'invention

Pour ce faire, l'invention concerne un système de traitement local de surface d'une pièce aéronautique à traiter, caractérisé en ce qu'il comprend :

une pluralité de réservoirs comprenant chacun un produit de traitement,

au moins une boite à bain adaptée pour délimiter un espace étanche entre cette boite à bain et une partie de la pièce à traiter, un circuit commandé d'alimentation dudit espace étanche en produit de traitement d'au moins un réservoir, reliant les réservoirs audit espace étanche et comprenant des vannes permettant la gestion de l'alimentation de l'espace étanche par un ou plusieurs réservoirs de la pluralité de réservoirs.

On entend par pièce aéronautique une pièce montée sur un aéronef ou destinée à être montée sur un aéronef.

Un système de traitement iocal de surface selon l'invention permet donc le traitement d'une pièce à traiter à l'aide d'un produit de traitement en apportant directement un bain à fa pièce à traiter grâce à la boite à bain qui permet d'appliquer le produit de traitement à la partie de fa pièce que l'on souhaite traiter. La boite à bain permet en outre l'application du produit de traitement dans différentes situations, notamment sur une partie d'une pièce dirigée vers le sol. L'étanchéité de l'espace étanche délimité par la boite permet d'éviter les coulures sur d'autres parties de la pièce à traiter qui ne nécessitent pas de traitement.

Le système de traitement local de surface permet l'utilisation de produits de traitement identiques à ceux utilisés dans les techniques de trempages par bain, pour une application locale. Ainsi, dans le domaine de l'aéronautique, le système de traitement local de surface selon l'invention ne remet pas en cause la qualité et les éventuelles certifications du traitement par rapport à un trempage par bain. En outre, la vitesse, le coût et la consommation énergétique du système de traitement local de surface sont sensiblement équivalents au trempage par bain de l'art antérieur. Le système de traitement local de surface est adapté à une production en série, et peut- être automatisé, par exemple grâce à des bras robotisés pour amener la boite à bain sur la surface à traiter.

Les produits de traitement utilisés sont par exemple des produits permettant de limiter les risques et les effets de corrosion, de faciliter l'application postérieure d'un autre produit de traitement, d'apporter une qualité esthétique à la pièce à traiter, d'améliorer la résistance chimique et mécanique aux conditions environnementales, etc.

L'utilisation d'une boite à bain permet en outre d'effectuer un traitement local sur des pièces de tailles quelconques, et notamment par exemple directement sur un aéronef sur un site de maintenance ou de réparation, sans avoir à isoler la pièce à traiter. La forme de la boite à bain peut être adaptée pour le traitement de pièces à traiter de différentes formes, par exemple planes, courbées ou cylindriques {notamment pour de la tuyauterie).

La présence d'une pluralité de réservoirs permet l'application successive ou simultanée de plusieurs produits de traitement provenant chacun d'un réservoir différent, Si certains produits de traitement ne doivent pas être mélangés, le circuit commandé d'alimentation peut être configuré pour ne pas alimenter l'espace étanche simultanément avec ces produits. Un des réservoirs peut en outre comprendre un produit de rinçage permettant d'éviter le mélange de produits de traitement. Un des réservoirs peut en outre comprendre un produit de décapage utilisé en premier dans le traitement pour permettre le traitement de pièces à traiter ayant déjà une ou plusieurs couches de peinture. Avantageusement et selon l'invention, au moins une boite à bain, notamment chaque boite à bain, comprend une paroi présentant une ouverture, adaptée pour couvrir la partie de la pièce à traiter de façon à ce que l'espace étanche soit délimité par la paroi de la boite à bain d'une part, et la partie de la pièce à traiter d'autre part.

Selon cet aspect de l'invention, l'ouverture permet un agencement de la boite sur la partie de pièce à traiter, cette partie de pièce jouant le rôle de fermeture de la boite pour former j'espace étanche. Avantageusement et selon l'invention, l'ouverture est entourée de joints d'étanchéité.

Selon cet aspect de ('invention, les joints d'étanchéité permettent d'améliorer l'étanchéité de l'espace étanche, afin d'éviter les coulures du produit de traitement sur des parties de la pièce qui ne doivent pas être traitées par le produit de traitement.

Avantageusement et selon l'invention, au moins une boite à bain, notamment chaque boite à bain, comprend un dispositif de régulation de la température dans l'espace étanche, ledit dispositif de régulation comprenant des moyens de chauffage et des moyens de mesure de la température.

Selon cet aspect de l'invention, le dispositif permet la régulation de la température à l'intérieur de l'espace étanche, par exemple si le produit de traitement nécessite d'être utilisé dans des conditions de température particulières, ou bien pour vérifier le bon déroulement du traitement à l'intérieur de l'espace étanche par contrôle de la température ou des variations de la température.

Avantageusement et selon l'invention, au moins une boite à bain, notamment chaque boite à bain, comprend des moyens d'agitation du produit de traitement dans l'espace étanche.

Selon cet aspect de l'invention, les moyens d'agitation permettent d'homogénéiser le produit de traitement pour permettre une application identique sur l'ensemble de la partie de la pièce à traiter. Avantageusement et selon l'invention, la pièce aéronautique est une pièce de grandes dimensions.

On entend par pièce de grandes dimensions une pièce dont les dimensions sont grandes par rapport à un opérateur humain, difficilement manipuiable on non manipuiable ou man uvrable par un opérateur humain de part ses grandes dimensions et nécessitant généralement l'utilisation d'éléments robotisés tels que des bras robotisés pour être manipulé. L'encombrement des pièces de grandes dimensions nécessite notamment teur manipulation ou manœuvre dans des espaces et équipements adaptés, tels que des hangars.

En particulier, une pièce aéronautique de grandes dimensions est par exemple !es éléments d'une cellule d'un aéronef, c'est-à-dire un fuselage, une aile (ou voilure}, un empennage, ou la cellule complète elle-même, lorsque l'aéronef est assemblé.

Avantageusement, un système selon l'invention comprend une pluralité de boites à bain adaptée pour délimiter une pluralité d'espaces étanches entre la pluralité de boites à bain et une pluralité de parties de la pièce à traiter.

Selon cet aspect de l'invention, la présence d'une pluralité de boites à bain permet l'application simultanée d'un même produit de traitement, ou d'un mélange de produits de traitement, à plusieurs parties de la pièce à traiter. Cela permet d'améliorer grandement la vitesse de traitement des surfaces, par traitement simultané, en utilisant un seul système pour l'ensemble des traitements à effectuer. En outre, les boites à bain pourront avoir des formes différentes pour s'adapter à des pièces à traiter de formes différentes.

Avantageusement, un système selon l'invention comprend un générateur électrique comprenant un pôle négatif relié à au moins une boite à bain, notamment chaque boite à bain, et un pôle positif relié à la pièce à traiter.

Selon cet aspect de l'invention, le générateur permet les traitements par anodisation de la pièce, particulièrement lorsque la pièce est métallique, la pièce jouant le rôle d'une anode et la boite à bain jouant le rôle d'une cathode, et le produit de traitement étant une solution électrolytique remplissant l'espace étanche entre la pièce à traiter et la boîte à bain lors du traitement par anodisation. Le pôle négatif est relié à la boite à bain par exemple par l'intermédiaire d'un connecteur vissé dans la paroi de la boite à bain.

Avantageusement, un système selon l'invention comprend un dispositif de filtration agencé sur le circuit commandé d'alimentation.

Selon cet aspect de l'invention, le dispositif de filtration permet la dépollution d'un produit de traitement déjà utilisé avant de le réinjecter dans le circuit d'alimentation.

L'invention concerne également un procédé de traitement local de surface d'une pièce aéronautique à traiter, comprenant une étape d'application d'au moins un produit de traitement sur une partie de la pièce à traiter, caractérisé en ce qu'il comprend préalablement à l'étape d'application :

une étape de mise en place d'une boite à bain sur la pièce à traiter, de façon à délimiter un espace étanche entre la boite à bain et la partie de la pièce à traiter,

une étape d'alimentation de l'espace étanche avec au moins un produit de traitement, ledit produit de traitement provenant d'un ou plusieurs réservoirs comprenant chacun un produit de traitement, Avantageusement, le procédé de traitement local selon l'invention est mis en oeuvre par le système de traitement local selon l'invention.

Avantageusement, le système de traitement local selon l'invention met en œuvre le procédé de traitement local selon l'invention.

L'invention concerne également un système de traitement local et un procédé de traitement local caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.

L'invention est adaptée à toute pièce devant subir un traitement de surface, quelque soit le domaine concerné et notamment les pièces destinées à des applications aéronautiques, navales, automobiles, ferroviaires, etc.

5. Liste des figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :

la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un système de traitement local de surface selon un premier mode de réalisation de l'invention,

la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un système de traitement local de surface selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,

la figure 3 est une vue schématique d'un procédé de traitement local de surface selon un mode de réalisation de l'invention.

6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention

Les réalisations suivantes sont des exemples. Sien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.

La figure 1 représente schématiquement en coupe un système 100 de traitement local de surface d'une partie 101a, 101b d'une pièce 1 à traiter selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Le système 100 permet le traitement d'une pièce 1 à traiter à l'aide de produits 22, 23, 24, 25 de traitement, chaque produit 22, 23, 24, 25 de traitement étant respectivement stocké dans un réservoir 18, 19, 20, 21. La pièce 1 à traiter est par exemple une pièce métallique faisant partie d'un aéronef.

Pour effectuer un traitement local de la pièce 1 à traiter, par exemple sur une ou plusieurs parties 101a, 101b de la pièce à traiter, le système 100 de traitement local comprend une ou plusieurs boites à bain, par exemple deux boites 102a, 102b à bain dans ce premier mode de réalisation, chacune étant située sur une face de la pièce 1 à traiter. Chaque boite 102a, 102b à bain délimite un espace 26a, 26b étanche entre des parois 7a, 7b de chaque boîte 102a, 102b à bain et la partie 101a, 101b de la pièce à traiter. Chaque boite 102a, 102b à bain comprend une ouverture adaptée pour couvrir la partie 101a, 101b de la pièce à traiter de façon à clore l'espace 26a, 26b étanche.

L'ouverture est entourée de joints 8 d'étanchéité, permettant d'éviter les coulures d'un des produits de traitement sur d'autres zones de la pièce à traiter que la partie 101a, 101b de la pièce à traiter. Ces joints 8 d'étanchéité peuvent être réalisés par exemple grâce à un adhésif du type ruban adhésif de masquage permettant la protection de la pièce 1 à traiter, ou grâce à des ventouses électromagnétiques, permettant la liaison avec la pièce 1 à traiter, recouverts d'un matériau élastomere permettant l'étanchéité, ou grâce à un montage mécanique comprimant un joint.

Les réservoirs 18, 19, 20, 21 sont reliés à chaque espace 26a, 26b étanche par un circuit 10 commandé d'alimentation. Le circuit commandé d'alimentation comprend un ensemble de vannes, ici des électrovannes 35 permettant l'alimentation d'un ou plusieurs espaces 26a, 26b étanches en produits 22, 23, 24, 25 de traitement provenant d'un ou de plusieurs réservoirs 1S, 19, 20, 21. Les produits 22, 23, 24, 25 de traitement sont transportés dans le circuit d'alimentation par le biais de pompes 33, une par réservoir, et reliées aux réservoirs par des conduits 14, 15, 16, 17 de tuyauterie, Un automate 34 programmable commande l'ouverture et ia fermeture des électrovannes 35 et le fonctionnement des pompes 33 (marche/arrêt, débit, etc.),

Le circuit 10 commandé d'alimentation est relié aux espaces 26a, 26b étanches par des conduits 9a, 9b d'alimentation et d'extraction. Ces conduits 9a, 9b d'alimentation et d'extraction traversent les parois 7a, 7b des boites 102a, 102b à bain pour permettre l'alimentation des espaces 26a, 26b étanches en produit 22, 23, 24, 25 de traitement. L'extraction des produits de traitement s'effectue par les conduits 9a, 9b d'alimentation et d'extraction grâce à des plongeurs 38, ou par un simple bouchon d'extraction (non représenté) et en jouant sur la pente relative de la boite à bain permettant l'extraction totale du produit 22, 23, 24, 25 de traitement présent dans l'espace 26a, 26b étanche, Deux autres conduits 9c et 9d supplémentaires d'alimentation et d'extraction sont représentés, présentant les mêmes caractéristiques que les conduits 9a, 9b d'alimentation et d'extraction. Le conduit 9d supplémentaire d'alimentation et d'extraction est relié par exemple à une boite à bain non représentée, et le conduit 9c supplémentaire d'alimentation et d'extraction est équipé d'un dispositif de filtration comprenant par exemple un filtre et un déshuileur {non représentés) et permettant par exemple de dépolluer un produit de traitement déjà utilisé avant de le réinjecter dans le circuit d'alimentation.

Le système 100 de traitement local de surface permet d'effectuer différents types de traitements locaux à la pièce 1 à traiter. Pour ce faire, les réservoirs 18, 19, 20, 21 contiennent différents types de produits 22, 23, 24, 25 de traitement, par exemple, dans ce mode de réalisation :

le réservoir 18 comprend un produit 22 de dégraissage alcalin, ie réservoir 19 comprend de l'eau 23 déminéralisée,

le réservoir 20 comprend un produit 24 de décapage composé d'acide sodique,

le réservoir 21 comprend un produit 25 de désoxydation. D'autres réservoirs non représentés peuvent contenir d'autres types de produits de traitement.

En outre, pour permettre les traitements par anodisation, le système 100 comprend un générateur 2 électrique, dont un pôle négatif est relié aux parois des boites 102a, 102b à bain via des points 6 de connexion aux boites et par le biais de câbles 3 de cathode, et un pôle positif est relié à la pièce 1 à traiter via un point 5 de connexion à la pièce et par le biais de câbles 4 d'anode, Ainsi, les boites 102a, 102b à bain forment des cathodes et la pièce 1 à traiter forme une anode pour un traitement par anodisation. Durant un tel traitement, les espaces 26a, 26b étanches sont remplis par un produit de traitement faisant office de solution éiectrolytique. L'alimentation en courant électrique du générateur électrique est lue par un ampèremètre 32, et sa tension est lue un voltmètre 31.

Différents capteurs et équipements sont présents sur les boites 102a, 102b à bain et permettent une surveillance et une régulation de différents paramètres liés à l'application du produit de traitement dans chaque espace étanche. Par exemple, chaque boite 102a, 102b à bain comprend :

des moyens de chauffage, ici une résistance 12 électrique alimentée par un générateur de courant 11, permettant de chauffer le produit de traitement présent dans l'espace étanche,

des moyens de mesure de la température, ici une sonde 27 de température, permettant de mesurer la température, et formant avec la résistance 12 un dispositif de régulation de température, un temporisateur 28, permettant de mesurer le temps d'application du produit de traitement,

des moyens d'agitation, ici un agitateur 29 à air filtré, permettant d'homogénéiser le produit de traitement,

des buses 36 de pulvérisation, permettant la pulvérisation de produit de traitement sur la partie de la pièce à traiter,

un système 37 de régulation de température, immergé dans le bain et conçu avec des composants résistants aux produits de traitement utilisés.

Les réservoirs 18, 19, 20, 21 peuvent aussi chacun comprendre de tels capteurs et/ou équipements, comme par exemple une résistance 12, une sonde de température 27 et un système 37 de régulation de température.

La figure 2 représente schématiquement en coupe un système 104 de traitement local de surface selon un deuxième mode de réalisation. Ce deuxième mode de réalisation reprend des éléments du premier mode de réalisation décrit figure 1. Les éléments déjà décrits précédemment ne sont pas décrits à nouveau et portent les mêmes références. Les éléments différents sont décrits ci-après.

Dans ce deuxième mode de réalisation, une seule boite 105 à bain est représentée, permettant le traitement d'une pièce 106 à traiter cylindrique, par exemple un élément de tuyauterie. La pièce 106 à traiter est entourée par la boite 105 à bain, et la boite 105 à bain comprend une paroi formée de deux portions 7c et 7d, réunies par des joints 8 d'étanchéité, par exemple des ventouses électromagnétiques. La fixation des deux portions 7c, 7d de la paroi est en outre renforcée par l'ajout de brides 40 de fixation. La pièce 106 à traiter cylindrique est insérée dans la boite à bain par une ouverture circulaire de même diamètre que la pièce 106 à traiter cylindrique, non visible sur la vue en coupe. Pour des raisons de lisibilité sur la représentation en coupe de la figure 2, le point 5 de connexion à la pièce est représenté à l'intérieur de la pièce, mais le point S de connexion à la pièce est avantageusement situé sur une partie de la pièce qui n'est pas entourée par la boite 105 à bain. Le point 5 de connexion peut aussi être situé sur un support métallique de la pièce (non représenté), sur lequel repose la pièce lors du traitement.

La boite 105 à bain selon ce mode de réalisation permet donc le traitement d'une partie extérieure de la pièce 106 à traiter cylindrique. La figure 3 représente schématiquement un procédé 107 de traitement local de surface selon un mode de réalisation de l'invention, Le procédé 107 de traitement local de surface comprend une étape 108 de mise en place d'une boite à bain sur la pièce à traiter, de façon à délimiter un espace étanche 26, 26a, 26b tel que représenté aux figures 1 et 2, entre la boite à bain et la partie de la pièce à traiter. Le procédé 107 de traitement local de surface comprend ensuite une étape 109 d'alimentation de l'espace étanche avec un produit de traitement, par le biais du circuit 10 commandé d'alimentation tel que représenté aux figures 1 et 2, puis une étape 110 d'application du produit de traitement sur une partie de la pièce à traiter.

L'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits. En particulier, le nombre de réservoirs et de boites à bain dans !e système peut varier en fonction des besoins, ainsi que le nombre et le type de produits de traitement utilisés, le nombre de capteurs et appareils présents sur les boites à bain dans les espaces étanches délimités par ces boites à bain, et/ou sur les réservoirs, etc. En outre, la pluralité de boites à bain peut permettre à la fois de traiter simultanément plusieurs parties d'une même pièce à traiter mais aussi plusieurs parties de pièces à traiter différentes, ce qui permet par exemple d'accélérer la cadence de production dans le cadre d'une production série en permettant le traitement de plusieurs pièces en simultané.