CH714293A1

CH714293A1 - Honeycomb structure.

Info

Publication number: CH714293A1
Application number: CH01316/17A
Authority: CH
Inventors: Ruchonnet Jean-François
Original assignee: Griffes Consulting Sa
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-05-15

Abstract

Une structure en forme de nid d’abeille (1) obtenue par un procédé d’impression 3D, comporte des alvéoles (2) juxtaposées, chaque alvéole ayant la forme d’un prisme hexagonal comportant six faces latérales (3). La structure comporte, distribué dans la structure de nid d’abeilles, une série d’ouvertures (4) dans les faces latérales des différentes alvéoles.A honeycomb structure (1) obtained by a 3D printing process comprises cells (2) juxtaposed, each cell having the shape of a hexagonal prism having six side faces (3). The structure comprises, distributed in the honeycomb structure, a series of openings (4) in the side faces of the different cells.

Description

Description [0001] La présente invention se rapporte à une structure en nid d’abeille notamment pour un composant de bijouterie, de joaillerie ou d’horlogerie comportant ladite structure en nid d’abeilles configurable en fonction de la pièce finale.Description: [0001] The present invention relates to a honeycomb structure in particular for a jewelery, jewelery or watchmaking component comprising said configurable honeycomb structure as a function of the final piece.

[0002] La tendance actuelle veut que les composants soient plus résistants et plus légers. Par exemple dans le domaine de l’aéronautique, des pièces en matériaux composites ont été employées afin de répondre à ces critères de résistance et de légèreté.The current trend is that the components are stronger and lighter. For example, in the field of aeronautics, parts made of composite materials have been used to meet these criteria of strength and lightness.

[0003] Dans d’autres domaines et notamment l’horlogerie, WO2016151394 décrit un procédé de fabrication par moulage d’un composant micromécanique réalisé à base d’un matériau composite anisotropique composé d’au moins deux composants non miscibles, dont au moins une fibre de renfort et une matrice liante, la fibre de renfort étant noyée dans la matrice liante.[0003] In other fields and in particular watchmaking, WO2016151394 discloses a method of manufacturing by molding a micromechanical component made of an anisotropic composite material composed of at least two immiscible components, at least one of which reinforcing fiber and a binder matrix, the reinforcing fiber being embedded in the binder matrix.

[0004] En utilisant des matériaux composites pour fabriquer une structure nid d’abeille, l’homme du métier dispose de plusieurs variables qui permettent de s’adapter à différents cas d’emplois. Le type de résine déterminera les propriétés physiques au nid d’abeille, la famille de fibre de renfort déterminera les principales propriétés mécaniques, et l’organisation des fibres ainsi que l’orientation de celles-ci permettent d’ajuster les propriétés mécaniques.By using composite materials to manufacture a honeycomb structure, the skilled person has several variables that can be adapted to different job cases. The type of resin will determine the physical properties to the honeycomb, the family of reinforcing fiber will determine the main mechanical properties, and the organization of the fibers as well as the orientation of these allow to adjust the mechanical properties.

[0005] L’inconvénient des réalisations précédentes est qu’elles sont limitées à l’utilisation de matériaux composites.The disadvantage of previous embodiments is that they are limited to the use of composite materials.

[0006] EP 2 363 763 décrit une pièce d’horlogerie comportant un mouvement comprenant un résonateur du type balancier-spiral et un système d’échappement du type roue-ancre suisse dans laquelle l’ancre est ajourée en formant une structure du type en nid d’abeille afin de conserver sa résistance mécanique.[0006] EP 2 363 763 describes a timepiece comprising a movement comprising a resonator of the sprung-balance type and an escapement system of the Swiss wheel-anchor type in which the anchor is perforated by forming a structure of the type in honeycomb to maintain its mechanical strength.

[0007] EP 2 784 600 décrit une pièce micromécanique comportant au moins une portion formée d’oxyde de silicium, caractérisée en ce que ladite portion comporte une pluralité de canaux adjacents séparés par des parois minces, formant une structure cellulaire rigide.[0007] EP 2 784 600 discloses a micromechanical part comprising at least one portion formed of silicon oxide, characterized in that said portion comprises a plurality of adjacent channels separated by thin walls, forming a rigid cellular structure.

[0008] La présente invention a pour objet de proposer des structures de nid d’abeille notamment des composants de bijouterie, de joaillerie ou d’horlogerie comportant une structure en nid d’abeilles dont la structure ajourée est configurable en fonction du comportement final du composant avec une rigidité et flexibilité modulable.The present invention aims to provide honeycomb structures including jewelry components, jewelry or watchmaking comprising a honeycomb structure whose openwork structure is configurable according to the final behavior of the honeycomb structure. component with flexible rigidity and flexibility.

[0009] Conformément à la présente invention, une structure en forme de nid d’abeille obtenu par un procédé d’impression 3D. La structure comporte des alvéoles juxtaposées, chaque alvéole ayant la forme d’un prisme hexagonal comportant six faces latérales. Le composant comporte, distribué dans la structure de nid d’abeilles, une série d’ouvertures dans les faces latérales des différentes alvéoles.According to the present invention, a honeycomb structure obtained by a 3D printing process. The structure comprises juxtaposed cells, each cell having the shape of a hexagonal prism having six lateral faces. The component comprises, distributed in the honeycomb structure, a series of openings in the lateral faces of the different cells.

[0010] Dans une forme d’exécution, les faces latérales de chaque alvéole comportent une épaisseur constante, une hauteur constante et une largeur constante.In one embodiment, the side faces of each cell have a constant thickness, a constant height and a constant width.

[0011] Dans autre forme d’exécution, les faces latérales de chaque alvéole comportent une épaisseur variable, une hauteur variable et/ou une largeur variable.In another embodiment, the side faces of each cell have a variable thickness, a variable height and / or a variable width.

[0012] Les ouvertures peuvent avoir différentes formes géométriques. Par exemple, les ouvertures peuvent avoir une forme d’hexagone, d’ellipse, de cercle, de rectangle, de parallélogramme, de trapèze, ou de triangle.The openings may have different geometric shapes. For example, the openings may have a shape of hexagon, ellipse, circle, rectangle, parallelogram, trapezoid, or triangle.

[0013] En jouant sur la forme des ouvertures, sur des paramètres hauteur, largeur et épaisseur, et sur l’arrangement alvéolaire, il est possible de mieux maîtriser l’élasticité d’un composant et de lui procurer une plus grande rigidité.By adjusting the shape of the openings, on parameters height, width and thickness, and on the cellular arrangement, it is possible to better control the elasticity of a component and to provide greater rigidity.

[0014] Dans une forme d’exécution préférentielle, l’ouverture est de forme hexagonale ou octogonale avec deux côtés parallèles aux bords latéraux des alvéoles.In a preferred embodiment, the opening is of hexagonal or octagonal shape with two sides parallel to the side edges of the cells.

[0015] Le composant peut être en métal notamment or, argent, aluminium ou cuivre, mais également en un polymère en matière plastique par exemple translucide.The component may be metal including gold, silver, aluminum or copper, but also a plastic polymer for example translucent.

[0016] Dans une forme d’exécution, les faces supérieures et/ou inférieures des alvéoles sont recouvertes par une paroi dans un matériau identique à celui des alvéoles ou dans un matériau différent.In one embodiment, the upper and / or lower faces of the cells are covered by a wall in a material identical to that of the cells or in a different material.

[0017] Dans une forme d’exécution, notamment pour des applications horlogères ou micromécaniques, pour chaque alvéole, l’épaisseur est de 0.1mm à 2mm, la hauteur est de 0.3mm à 2mm, et la largeur est de 0.1mm à 2mm. La surface totale de la structure nid d’abeilles mesurera quelques centimètres carrés, par exemple moins de vingt centimètre carré.In one embodiment, particularly for horological or micromechanical applications, for each cell, the thickness is from 0.1mm to 2mm, the height is from 0.3mm to 2mm, and the width is from 0.1mm to 2mm. . The total surface of the honeycomb structure will measure a few square centimeters, for example less than twenty square centimeters.

[0018] Dans une autre forme d’exécution et notamment pour des applications du type automobile ou aéronautique, chaque alvéole aura une épaisseur, une hauteur, et une largeur plus importante que précédemment et adaptée à la pièce finale.In another embodiment and in particular for applications of the automotive or aeronautical type, each cell will have a thickness, a height, and a width greater than previously and adapted to the final part.

[0019] Dans une forme d’exécution, la surface représentée par les surfaces supérieures et/ou inférieures des alvéoles est plane.In one embodiment, the surface represented by the upper and / or lower surfaces of the cells is flat.

[0020] Dans une autre forme d’exécution, la surface représentée par les surfaces supérieures et/ou inférieures des alvéoles est complexe, par exemple bombée.In another embodiment, the surface represented by the upper and / or lower surfaces of the cells is complex, for example curved.

[0021] La structure peut comporter, dans certains cas, une double épaisseur caractérisée par le fait que chaque alvéole est accolée à une autre alvéole chacune des alvéoles ayant une paroi indépendante.The structure may comprise, in some cases, a double thickness characterized in that each cell is contiguous to another cell each of the cells having an independent wall.

[0022] Dans d’autres cas, la structure comporte des alvéoles juxtaposées, chaque alvéole partageant une paroi commune avec l’alvéole adjacente.In other cases, the structure comprises juxtaposed cells, each cell sharing a common wall with the adjacent cell.

[0023] Dans une forme d’exécution préférentielle, les ouvertures latérales sont disposées à mi-hauteur de chaque alvéole. [0024] Les caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs formes d’exécution données uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles:In a preferred embodiment, the lateral openings are disposed at half height of each cell. The characteristics of the invention will appear more clearly on reading the description of several embodiments given solely by way of example, in no way limiting with reference to the schematic figures, in which:

La fig. 1 représente une vue en perspective d’une structure en forme de nid d’abeille;Fig. 1 is a perspective view of a honeycomb structure;

La fig. 2 représente une vue en perspective d’une alvéole comportant une série d’ouvertures dans une des faces latérales;Fig. 2 represents a perspective view of a cell having a series of openings in one of the lateral faces;

Les fig. 3A à 3G représentent une vue en perspective d’alvéoles comportant une ouverture selon différentes formes géométriques;Figs. 3A to 3G show a perspective view of cells having an opening according to different geometric shapes;

La fig. 4 représente une vue en perspective d’une structure en forme de nid d’abeille dans laquelle la face supérieure est recouverte par une paroi;Fig. 4 is a perspective view of a honeycomb structure in which the upper face is covered by a wall;

La fig. 5 représente une vue en perspective d’une structure en forme de nid d’abeille sur laquelle la face supérieure et la face inférieure sont chacune recouverte par une paroi;Fig. 5 is a perspective view of a honeycomb structure on which the upper face and the lower face are each covered by a wall;

La fig. 6 représente une vue en perspective d’une structure en forme de nid d’abeille dont la hauteur des alvéoles, selon un plan de coupe, diffère d’une alvéole à l’autre; etFig. 6 shows a perspective view of a honeycomb-shaped structure whose height of the cells, according to a sectional plane, differs from one cell to another; and

La fig. 7 représente une vue en coupe partielle d’un cadran de montre composé d’une structure bombée en forme de nid d’abeille.Fig. 7 is a partial sectional view of a watch dial composed of a curved structure in the shape of a honeycomb.

[0025] Dans la forme d’exécution illustrée à la fig. 1, une structure en forme de nid d’abeille 1, obtenue par un procédé d’impression 3D, comporte des alvéoles juxtaposées 2, chaque alvéole 2 ayant la forme d’un prisme hexagonal comportant six faces latérales 3. Dans cet exemple, chaque alvéole 2 de la structure nid d’abeille 1 comporte une épaisseur E constante, une hauteur H constante et une largeur L constante. Cette structure nid d’abeille 1 plane peut être utilisée pour un cadran de montre. La structure comporte, distribuée dans la structure de nid d’abeilles 1, une série d’ouvertures 4 dans les faces latérales 3 des différentes alvéoles 2.In the embodiment illustrated in FIG. 1, a honeycomb structure 1, obtained by a 3D printing process, comprises juxtaposed cells 2, each cell 2 having the shape of a hexagonal prism having six lateral faces 3. In this example, each Cell 2 of the honeycomb structure 1 has a constant thickness E, a constant height H and a constant width L. This planar honeycomb structure 1 can be used for a watch face. The structure comprises, distributed in the honeycomb structure 1, a series of openings 4 in the lateral faces 3 of the different cells 2.

[0026] Dans l’exemple illustré à la fig. 2, la structure comporte sur chacune des faces latérales 3, une série de trois ouvertures 4 régulièrement réparties les unes au-dessus des autres et centrées par rapport à chaque face latérale.In the example illustrated in FIG. 2, the structure comprises on each of the lateral faces 3, a series of three openings 4 regularly distributed one above the other and centered with respect to each lateral face.

[0027] Dans les exemples illustrés aux fig. 3A, à 3G, chaque alvéole comporte une ouverture de forme différente. C’est le composant final qui déterminera les paramètres, hauteur, épaisseur et largeur de chaque alvéole d’une part et la forme de chaque ouverture. Par exemple, l’ouverture dans chaque face latérale peut avoir la forme d’une ellipse (fig. 3A), de rectangle (fig. 3B), de cercle (fig. 3C), de parallélogramme (fig. 3D), de trapèze (fig. 3E), de triangle (fig. 3F), ou d’octogone (fig. 3G). Bien entendu, d’autres formes géométriques ou irrégulières répondant aux exigences mécaniques du composant final peuvent être utilisées.In the examples illustrated in FIGS. 3A, 3G, each cell has an opening of different shape. This is the final component that will determine the parameters, height, thickness and width of each cell on the one hand and the shape of each opening. For example, the opening in each lateral face may have the shape of an ellipse (Fig. 3A), rectangle (Fig. 3B), circle (Fig. 3C), parallelogram (Fig. 3D), trapezoid (Fig. 3E), triangle (Fig. 3F), or octagon (Fig. 3G). Of course, other geometric or irregular shapes meeting the mechanical requirements of the final component can be used.

[0028] Comme illustré à la fig. 4, les faces supérieures des alvéoles 2 sont recouvertes par une paroi 5 dans un matériau identique à celui des alvéoles 2.As illustrated in FIG. 4, the upper faces of the cells 2 are covered by a wall 5 in a material identical to that of the cells 2.

[0029] Dans l’exemple illustré à la fig. 5, les faces supérieures et inférieures des alvéoles 2 sont recouvertes chacune par une paroi 5 dans un matériau différent de celui des alvéoles 2.In the example illustrated in FIG. 5, the upper and lower faces of the cells 2 are each covered by a wall 5 in a material different from that of the cells 2.

[0030] Dans l’exemple illustré à la fig. 6, la structure en forme de nid d’abeille, vue en coupe, comporte une pente régulière et la hauteur des alvéoles diffère d’une alvéole à l’autre, avec par exemple, une hauteur H1 d’un côté et une hauteur H2 au côté opposé.In the example illustrated in FIG. 6, the honeycomb structure, seen in section, has a regular slope and the height of the cells differs from one cell to another, with for example, a height H1 on one side and a height H2 on the opposite side.

[0031] Pour certaines réalisations, la structure en nid d’abeille peut être bombée (fig. 7).For some embodiments, the honeycomb structure may be curved (Fig. 7).

[0032] Ainsi, pour tirer bénéfice de la présente invention, l’anisotropie doit être prise en compte à tous les stades de conception et de fabrication du composant.Thus, to benefit from the present invention, the anisotropy must be taken into account at all stages of design and manufacture of the component.

[0033] Par exemple, dans le domaine de l’horlogerie, en tenant compte des contraintes mécaniques et/ou esthétiques, des composants horlogers peuvent être fabriqués selon la présente invention, notamment un timbre/marteau, un rouage, un tourbillon, un ressort/sautoir, un support de masse, une boite de montre sans la glace, une lunette de montre, une grande bascule et bien d’autres composants.For example, in the field of watchmaking, taking into account the mechanical and / or aesthetic constraints, watch components can be manufactured according to the present invention, in particular a stamp / hammer, a cog, a vortex, a spring / jumper, a mass support, a watch case without ice, a watch bezel, a large scale and many other components.

[0034] La présente invention a pour objet de garantir, en chaque endroit d’un composant réalisé, une disposition optimale des ouvertures dans chaque alvéole, selon les considérations exigées par le besoin, qu’il soit mécanique ou esthétique par exemple.The present invention aims to ensure, in each place of a component made, an optimal arrangement of the openings in each cell, according to the considerations required by the need, whether mechanical or aesthetic, for example.

Claims

Revendicationsclaims

1. Structure en forme de nid d’abeille (1) obtenable par un procédé d’impression 3D, la structure comportant des alvéoles (2) juxtaposées, chaque alvéole (2) ayant la forme d’un prisme hexagonal comportant six faces latérales (3), comportant, distribué dans la structure de nid d’abeilles (1), une série d’ouvertures (4) dans les faces latérales (3) des différentes alvéoles (2).1. Honeycomb-shaped structure (1) obtainable by a 3D printing process, the structure comprising juxtaposed cells (2), each cell (2) having the shape of a hexagonal prism having six lateral faces ( 3), comprising, distributed in the honeycomb structure (1), a series of openings (4) in the side faces (3) of the different cells (2).

2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les faces latérales (3) de chaque alvéole (2) comportent une épaisseur (E) constante, une hauteur (H) constante et une largeur (L) constante.2. Structure according to claim 1, wherein the side faces (3) of each cell (2) have a constant thickness (E), a constant height (H) and a constant width (L).

3. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les faces latérales (3) de chaque alvéole (2) comportent une épaisseur (E) variable, une hauteur (H) variable et/ou une largeur (L) variable.3. Structure according to claim 1, wherein the side faces (3) of each cell (2) comprise a variable thickness (E), a variable height (H) and / or a variable width (L).

4. Structure selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les ouvertures (4) ont une forme d’hexagone, d’ellipse, de cercle, de rectangle, de parallélogramme, de trapèze, de triangle, ou d’octogone.4. Structure according to one of claims 1 or 2, wherein the openings (4) have a shape of hexagon, ellipse, circle, rectangle, parallelogram, trapezoid, triangle, or octagon .

5. Structure selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’ouverture (4) est de forme hexagonale ou octogonale avec deux côtés parallèles aux bords latéraux des alvéoles.5. Structure according to one of the preceding claims, wherein the opening (4) is hexagonal or octagonal with two sides parallel to the side edges of the cells.

6. Structure selon l’une des revendications précédentes, en métal notamment en or, en argent, en aluminium ou en cuivre.6. Structure according to one of the preceding claims, metal including gold, silver, aluminum or copper.

7. Structure selon l’une des revendications 1 à 5, en polymère en matière plastique, notamment du polycarbonate, optionnellement translucide.7. Structure according to one of claims 1 to 5, made of plastic polymer, especially polycarbonate, optionally translucent.

8. Structure selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les faces supérieures et/ou inférieures des alvéoles (2) sont recouvertes par une paroi (5) dans un matériau identique à celui des alvéoles (2) ou dans un matériau différent.8. Structure according to one of the preceding claims, wherein the upper and / or lower faces of the cells (2) are covered by a wall (5) in a material identical to that of the cells (2) or in a different material.

9. Structure selon l’une des revendications précédentes, dont la surface représentée par les surfaces supérieures et/ou inférieures des alvéoles (2) est plane.9. Structure according to one of the preceding claims, the surface represented by the upper and / or lower surfaces of the cells (2) is flat.

10. Structure selon l’une des revendications 1 à 8, dont la surface représentée par les surfaces supérieures et/ou inférieures des alvéoles (2) est complexe, par exemple bombée.10. Structure according to one of claims 1 to 8, the surface represented by the upper and / or lower surfaces of the cells (2) is complex, for example curved.

11. Structure selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les alvéoles (2) juxtaposées à l’intérieur de la structure nid d’abeille comportent des parois (5) communes simples ou doubles.11. Structure according to one of the preceding claims, wherein the cells (2) juxtaposed inside the honeycomb structure comprise walls (5) common single or double.

12. Structure selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les ouvertures (4) sur les faces latérales (3) sont disposées à mi-hauteur de chaque alvéole (2).12. Structure according to one of the preceding claims, wherein the openings (4) on the side faces (3) are disposed at half height of each cell (2).

13. Structure selon l’une des revendications précédentes, sous forme d’un composant de bijouterie, horlogerie, joaillerie ou maroquinerie.13. Structure according to one of the preceding claims, in the form of a component of jewelry, watches, jewelery or leather goods.

14. Structure selon l’une des revendications 1 à 12, sous forme d’un composant médical, automobile ou de téléphonie mobile ou tablette.14. Structure according to one of claims 1 to 12, in the form of a medical component, automotive or mobile telephony or tablet.