FR3046372A1 - Procede de fabrication d'un element pour un dispositif d'eclairage et/ou de signalisation et/ou de signalisation d'un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément (2) pour un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile, ledit élément étant constitué à partir d'au moins une matière, ledit procédé de fabrication comprenant une étape de : - modélisation numérique (4) dudit élément (2) de sorte à obtenir un modèle numérisé (5), - partitionnement (6) en couches virtuelles (7) du modèle numérisé (5), et - fabrication (8) de couches dans ladite au moins une matière, dites couches réelles (9), à partir desdites couches virtuelles (7).
Description
PROCEDE DE FABRICATION D’UN ELEMENT POUR UN DISPOSITIF D’ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION ET/OU DE SIGNALISATION
D’UN VEHICULE AUTOMOBILE L’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un élément pour un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile.
Un tel élément est par exemple un revêtement d’une glace du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, ou encore un encadrement solidaire d’un bord de ladite glace.
Un procédé de fabrication connu d’un revêtement consiste à pulvériser un fluide sous pression sur une surface destinée à recevoir le revêtement, tout en apposant un masque pour délimiter une zone d’application du fluide pulvérisé. Néanmoins, le recours à un masque de délimitation ne permet pas de définir une zone d’application nette, en particulier du fait qu’une quantité de fluide pulvérisé est souvent déposée sous le masque. En effet, le masque est utilisé à plusieurs reprises et le fluide pulvérisé puis séché vient modifier l’étanchéité entre le masque et la pièce recevant le revêtement. Ainsi, le revêtement obtenu présente un contour mal défini, et ce défaut de fabrication peut provoquer des problèmes de conformité du dispositif d’éclairage, voire même rendre le dispositif d’éclairage inutilisable, ce qui augmente le taux de rebus.
Un procédé de fabrication connu pour un encadrement consiste à surmouler une bande de matière plastique autour de la glace du dispositif d’éclairage.
Un tel surmoulage présente l’inconvénient d’un coût d’outillage élevé, et d’un manque de flexibilité quant à la géométrie de l’encadrement réalisable, qui est figé par la forme des moules qui sont nécessaires.
Le but de l’invention est de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un élément pour un dispositif d’éclairage d’un véhicule automobile, ledit élément étant constitué à partir d’au moins une matière, ledit procédé de fabrication comprenant une étape de : - modélisation numérique dudit élément de sorte à obtenir un modèle numérisé, - partitionnement en couches virtuelles du modèle numérisé, et - fabrication de couches dans ladite au moins une matière, dites couches réelles, à partir desdites couches virtuelles.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’étape de fabrication de couches réelles dans ladite au moins une matière comprend une succession d’étapes de dépôt de ladite au moins une matière, chacune des couches réelles étant formée à l’issue de chaque étape de dépôt, les couches réelles étant empilées les unes sur les autres.
Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque étape de dépôt comprend une étape de projection de ladite au moins une matière sous forme liquide, par exemple de micro-gouttelettes, par au moins une tête d’impression.
Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque étape de dépôt comprend un déplacement de ladite au moins une tête d’impression de sorte à former par projection chaque couche réelle, au cours de son déplacement.
Selon une autre caractéristique de l’invention, ladite au moins une matière présente des propriétés thixotropiques.
Selon une autre caractéristique de l’invention, ladite au moins une matière comprend une composition de type acrylique et/ou photoréticulable. L’invention a également pour objet une utilisation d’un procédé tel que défini précédemment, pour la fabrication d’un encadrement d’une glace du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, l’étape de fabrication des couches réelles étant appliquée sur un bord de ladite glace.
Selon une autre caractéristique de l’invention, il est prévu une étape d’application d’un revêtement sur la glace et l’encadrement solidarisés. L’invention a également pour objet une utilisation d’un procédé tel que défini précédemment pour la fabrication d’un motif de décoration d’un boîtier de dispositif automobile.
Avantageusement, le motif de décoration comprend au moins une ligne de métallisation. L’invention a également pour objet une utilisation d’un procédé tel que défini précédemment pour la fabrication d’une épaisseur d’un vernis anticondensation, l’étape de fabrication des couches réelles étant appliquée sur une surface d’une glace du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation. L’invention a également pour objet une utilisation d’un procédé tel que défini précédemment pour la fabrication d’une zone teintée de couleur, l’étape de fabrication des couches réelles étant appliquée à un film en polyméthacrylate de méthyle transparent, de préférence pour feu avant ou pour feu arrière. L’invention a encore pour objet un composant d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile, comprenant un substrat ou support sur lequel est disposé un élément comprenant une pluralité de couches réelles superposées les unes sur les autres.
Selon un mode de réalisation, l’élément est terminé par une tranche qui s’étend selon un premier plan concourant et non-perpendiculaire par rapport à un deuxième plan dans lequel s’inscrit le substrat, de sorte à former un gradient d’épaisseur.
Avantageusement, le substrat est une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément est un encadrement ou masque opaque ménagé au bord de la glace.
Le substrat est par exemple un boîtier d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément est un motif de décoration, notamment.
Selon un autre exemple de réalisation, le substrat est une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément est une épaisseur d’un vernis anti-condensation.
Selon encore un autre exemple de réalisation, le substrat est une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément est une zone teintée.
Enfin, le substrat peut être un film appliqué sur le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément est une zone teintée.
Le composant évoqué ci-dessus comprend un élément qui se termine par une arête formant un gradient d’épaisseur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un schéma bloc des étapes d’un procédé de fabrication selon la présente invention ; - la figure 2 illustre un système comprenant une tête d’impression pour un procédé de fabrication d’un élément selon la présente invention ; - la figure 3 illustre une vue en perspective d’un encadrement d’une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation obtenu par le procédé de fabrication de la figure 1 ; - la figure 4 illustre une vue en perspective d’un motif de décoration d’un boîtier d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation obtenu par le procédé de fabrication de la figure 1 ; - la figure 5 illustre une vue en perspective d’une épaisseur d’un vernis anti-condensation d’une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation obtenu par le procédé de fabrication de la figure 1 ; - la figure 6 illustre une vue en perspective d’une zone teintée d’une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation obtenu par le procédé de fabrication de la figure 1 ; et - la figure 7 illustre une vue en coupe d’un élément selon l’invention ou obtenu par le procédé de la figure 1
Procédé de fabrication
Comme visible sur les figures 1 à 7, le procédé 1 selon la présente invention permet la fabrication d’un élément 2 pour un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3 d’un véhicule automobile, non représenté. L’élément 2 est par exemple un encadrement, un motif de décoration, un revêtement translucide ou opaque, comme il va être détaillé ci-après. L’encadrement peut former un masque opaque ménagé sur un bord périphérique externe d’une glace du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation. L’élément 2 est constitué à partir d’au moins une matière, comme il sera expliqué ci-après.
Comme visible sur la figure 1, le procédé de fabrication 1 comprend une première étape, référencée 4, de modélisation numérique (MOD) de l’élément 2 de sorte à obtenir un modèle numérisé 5 de l’élément 2.
Le procédé 1 comprend ensuite une deuxième étape 6 de partitionnement (PAR) en couches virtuelles 7 du modèle numérisé 5.
Une troisième étape est une étape 8 de fabrication (FAB) de couches dans ladite au moins une matière, dites couches réelles 9, à partir desdites couches virtuelles 7.
La première étape de modélisation numérique 4 consiste à concevoir par ordinateur le modèle numérisé 5, qui est une image en trois dimensions de l’élément 2 à fabriquer, à l’aide par exemple d’un outil logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) connu de l’homme du métier.
Puis, au cours de la deuxième étape 6 de partitionnement, les couches virtuelles 7 sont obtenues par découpage du modèle numérisé 5 en tronçons délimités par des lignes parallèles 10 et qui constituent les couches virtuelles 7.
Un fichier numérique relatif aux données des couches virtuelles 7 du modèle numérisé 5 est transféré à un système 12 comprenant au moins une tête d’impression 13.
La troisième étape 8 comprend une succession d’étapes 11 de dépôt (DEP) de la ou les matière(s) dans laquelle l’élément 2 est formé.
Au cours de chaque étape de dépôt 11, l’une des couches réelles 9 est formée par projection par la tête d’impression 13 de micro-gouttelettes de matière sous forme liquide stockée dans un réservoir 14.
La tête d’impression 13 est apte à se déplacer et est pilotée par un module de gestion 15.
Le module de gestion 15 reçoit les données du fichier numérique puis conçoit et pilote les mouvements de la tête d’impression 13 de sorte que la projection des micro-gouttelettes forme chaque couche réelle 9.
La succession des étapes de dépôt 11 permet la fabrication de l’élément 2 par empilement des couches réelles 9 les unes sur les autres.
Sur la figure 2, la tête d’impression 13 est une buse articulée selon trois axes X, Y et Z d’une zone de travail 16 du système 12.
Une fois toutes les couches 9 empilées les unes sur les autres, l’élément 2 est obtenu.
Chacune des couches 9 est d’une épaisseur de l’ordre du micromètre, par exemple entre 5 et 10 micromètres.
La ou les matière(s) injectées au cours du procédé de fabrication présente avantageusement des propriétés thixotropiques, ce qui assure un durcissement de l’élément 2 après l’étape 8 de dépôt.
De préférence, la ou les matière(s) injectées est d’une composition chimique de type acrylique et/ou photoréticulable.
Le procédé 1 présente de nombreux avantages : - une flexibilité de la composition et de la couleur de l’élément 2, puisqu’il suffit de modifier la matière et/ou la couleur contenue dans le réservoir 14 en fonction de la composition chimique souhaitée pour l’élément 2.
En particulier, une ou plusieurs couches peut être constituée d’une première matière, alors qu’une autre ou plusieurs autres peut être constituée d’une deuxième matière distincte de la première matière.
Il est également possible de multiplier le nombre de matières de l’élément 2 selon le nombre de têtes d’impression 13 du système 12 ; - une flexibilité de la forme à donner à l’élément 2, puisque la forme est simplement obtenue par modélisation numérique ; - un coût raisonnable ; - un contour de l’élément 2 net du fait de la précision du procédé 1, en particulier grâce à l’épaisseur contrôlable et fine des couches 9.
Application du procédé de fabrication à un encadrement
Comme visible sur la figure 3, l’invention a également pour objet une utilisation du procédé 1 pour la fabrication d’un encadrement 17 d’une glace 18 du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3.
En d’autres termes, l’élément 2 est l’encadrement 17 sur la figure 3. La glace 18 et l’encadrement 17 forment un composant d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3. L’encadrement 17 peut être réalisé en un matériau opaque, de sorte que la pluralité de couches forme une bordure opaque le long d’un bord de la glace. Dans un tel cas, une partie centrale de la glace est dépourvue de l’élément et destiné à être traversé par un faisceau lumineux prenant naissance dans le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation.
Les étapes de fabrication sont conformes à celles décrites précédemment. L’étape de fabrication des couches réelles 9 est appliquée sur au moins un bord, et de préférence tout un contour de la glace 18. A l’issue du procédé de fabrication 1, l’encadrement 17 est solidaire de la glace 18 pour former le composant unitaire et monobloc.
De préférence, il est alors prévu une étape d’application d’un revêtement (non illustré) sur la glace 18 et l’encadrement 17 solidaires l’un de l’autre, le revêtement agissant alors comme une couche protectrice à l’égard de l’encadrement 17, et à l’égard de la glace 18.
Le revêtement est avantageusement appliqué sur une surface de la glace 18 destinée à être disposée à l’extérieur du véhicule automobile. Il peut s’agir par exemple d’un revêtement anti-ultraviolet. L’utilisation selon la présente invention permet en particulier d’ajuster facilement la forme de l’encadrement 17 à la forme de la glace 18. L’utilisation permet également d’assurer la solidarisation de l'encadrement 17 et de la glace 18 par la fabrication de l’encadrement 17 directement autour de la glace 18, en particulier grâce à un choix de matière de l’encadrement 17 adaptée à la matière de la glace 18. La matière de l’encadrement 17 est ainsi chimiquement compatible avec la matière de la glace 18.
La génération de l’encadrement 17 par l’application de couches superposées permet de créer une délimitation particulièrement précise entre le contour de l’encadrement 17 et la glace 18.
Application du procédé de fabrication à un motif
Comme visible sur la figure 4, l’invention a également pour objet une utilisation du procédé 1 pour la fabrication d’un motif de décoration 22 d’un boîtier 23 ou d’une glace du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3.
En d’autres termes, l’élément 2 est le motif de décoration 22 sur la figure 4. Le boîtier 23 et le motif de décoration 22 forment un composant du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3.
Le motif de décoration 22 illustré à la figure 4 est constitué par une pluralité de lignes de métallisation 24. L’utilisation selon la présente invention permet en particulier une délimitation précise des lignes de métallisation 24, ce qui n’est pas réalisable avec un masque, comme déjà indiqué.
Application du procédé de fabrication à un vernis anti-condensation
Comme visible sur la figure 5, l’invention a également pour objet une utilisation du procédé 1 pour la fabrication d’une épaisseur d’un vernis anticondensation 26.
En d’autres termes, l’élément 2 est une épaisseur d’un vernis anticondensation sur la figure 4. Cette épaisseur peut être déposée sur une surface extérieure et/ou sur une surface intérieure de la glace 18.
La glace 18 et le vernis anti-condensation forment un composant du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3. L’étape de fabrication des couches réelles est appliquée sur une surface de la glace 18 du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3 à partir d’un matériau ayant des propriétés anti-condensation, un tel matériau étant par ailleurs transparent lorsque l’épaisseur totale de la pluralité de couches est comprise entre 10 pm et 5 mm. Selon un aspect de l’invention, l’épaisseur de vernis est posée sur toute la surface intérieure et/ou extérieure de la glace 18.
Application du procédé de fabrication à une zone teintée
Comme visible sur la figure 6, l’invention a également pour objet une utilisation du procédé 1 pour la fabrication d’une zone teintée 35.
Une glace 18 de projecteur avant de véhicule ou de feu arrière de véhicule peut recevoir au moins une zone teintée comprenant plusieurs couches réelles 9 superposées. Cette glace 18 et cette zone teintée 35 forment alors un composant du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3. Selon un exemple de réalisation, la zone teintée 35 s’étend seulement sur une partie de la surface intérieure et/ou extérieure de la glace 18. L’étape de fabrication des couches réelles peut également être appliquée à un film 27 en polymétacrylate de méthyle transparent, de préférence appliqué sur une glace de projecteur avant ou de feu arrière du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 3.
Composant pour un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, notamment automobile L’invention a également pour objet un composant pour un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile. Sans que cela soit obligatoire, celui-ci peut être directement obtenu à partir du procédé de fabrication décrit précédemment.
Avantageusement, le composant peut comprendre un boîtier et/ou une glace, ainsi qu’une pluralité de couches réelles 9 superposées. De manière complémentaire, la pluralité de couches réelles est agencée de sorte que l’élément 2 comporte un gradient d’épaisseur mis en œuvre par un décalage progressif des couches réelles 9 les unes par rapport aux autres.
Comme visible sur la figure 7, les couches réelles 9 superposées présentent une longueur décroissante depuis une première couche 9-1 disposée directement en contact sur un substrat 31 jusqu’à une ultime couche 9-2, celle-ci formant la dernière de l’empilement de couches réelles 9.
Le substrat 31 peut par exemple être un boîtier et/ou une glace d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, notamment un projecteur avant ou un feu arrière du véhicule.
Une épaisseur E de l’élément 2 dépend du nombre de couches réelles 9 superposées et de l’épaisseur de chaque couche. L’épaisseur E de l’élément 2 illustré à la figure 7 est croissante depuis la première couche 9-1 où son épaisseur est référencée E1 jusqu’à l’ultime couche 9-2 où son épaisseur est référencée E2, du fait que de plus en plus de couches 9 sont superposées en se décalant longitudinalement dans le plan du substrat 31. On comprend ici qu’une tranche 29 de l’élément 2 s’étend selon un premier plan incliné et différente de 90°, c’est-à-dire concourant et non-perpendiculaire, par rapport à un deuxième plan dans lequel s’inscrit la plus grande direction du substrat 31. L’épaisseur E croit ainsi de couches en couches tout en formant une tranche 29 progressive.
Le gradient d’épaisseur, qui définit également la largeur Z1 de la tranche 29, s’étend avantageusement sur une distance comprise entre 5 pm et 1 mm, pour une épaisseur maximale E2 comprise entre 10 pm et 5 mm. Chaque couche présente ainsi une longueur inférieure à la couche voisine, en se dirigeant vers la couche d’extrémité extérieure 9-2.
Une deuxième largeur Z2, dite d’épaisseur constante, peut être délimitée par un gradient nul, l’élément 2 constitué de la pluralité de couches présentant une épaisseur constante de l’ordre de E2.
Le gradient d’épaisseur E évite les défauts d’aspect et de contour de l’élément pour des fabrications en série, comme c’est le cas dans le milieu automobile industriel.
Claims (20)
- REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d’un élément (2) pour un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) d’un véhicule automobile, ledit élément étant constitué à partir d’au moins une matière, ledit procédé de fabrication comprenant une étape de : - modélisation numérique (4) dudit élément (2) de sorte à obtenir un modèle numérisé (5), - partitionnement (6) en couches virtuelles (7) du modèle numérisé (5), et - fabrication (8) de couches dans ladite au moins une matière, dites couches réelles (9), à partir desdites couches virtuelles (7).
- 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel l’étape de fabrication (8) de couches réelles (9) dans ladite au moins une matière comprend une succession d’étapes de dépôt (11) de ladite au moins une matière, chacune des couches réelles (9) étant formée à l’issue de chaque étape de dépôt (11), les couches réelles (9) étant empilées les unes sur les autres.
- 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel chaque étape de dépôt (11) comprend une étape de projection de ladite au moins une matière sous forme liquide par au moins une tête d’impression (13).
- 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel chaque étape de dépôt (11) comprend un déplacement de ladite au moins une tête d’impression (13) de sorte à former par projection chaque couche réelle (9) au cours de son déplacement.
- 5. Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une matière présente des propriétés thixotropiques.
- 6. Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une matière est d’une composition chimique de type acrylique et/ou photoréticulable.
- 7. Utilisation d’un procédé selon l’une des revendications précédentes pour la fabrication d’un encadrement (17) d’une glace (18) du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) pour véhicule automobile, l’étape de fabrication des couches réelles (9) étant appliquée sur un bord (19) de ladite glace (18).
- 8. Utilisation selon la revendication 7, comprenant une étape d’application d’un revêtement sur la glace (18) et l’encadrement (17).
- 9. Utilisation d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 6 pour la fabrication d’un motif de décoration (22) d’un boîtier (23) de dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) pour véhicule automobile.
- 10. Utilisation selon la revendication précédente, selon laquelle le motif de décoration (22) comprend au moins une ligne de métallisation (24).
- 11. Utilisation d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 6 pour la fabrication d’une épaisseur d’un vernis anti-condensation, l’étape de fabrication des couches réelles (9) étant appliquée sur une surface d’une glace (18) du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) de sorte à former l’épaisseur.
- 12. Utilisation d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 6 pour la fabrication d’une zone teintée (35), l’étape de fabrication des couches réelles (9) étant réalisée sur une surface d’une glace (18) du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) de sorte à former la zone teintée (35).
- 13. Utilisation selon la revendication précédente, selon laquelle l’étape de fabrication des couches réelles (9) en vue de former la zone teintée (35) est appliquée à un film (27) en polymétacrylate de méthyle transparent pour projecteur avant ou feu arrière de véhicule automobile.
- 14. Composant d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (3) d’un véhicule automobile, comprenant un substrat (31) sur lequel est disposé un élément (2) comprenant une pluralité de couches réelles (9) superposées les unes sur les autres.
- 15. Composant selon la revendication 14, dans lequel l’élément (2) est terminé par une tranche (29) qui s’étend selon un premier plan concourant et non-perpendiculaire par rapport à un deuxième plan dans lequel s’inscrit le substrat (31), de sorte à former un gradient d’épaisseur.
- 16. Composant selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le substrat (31) est une glace (18) d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément (2) est un masque opaque (17) ménagé au bord de la glace (18).
- 17. Composant selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le substrat (31) est un boîtier (23) d'un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément (2) est un motif de décoration (22).
- 18. Composant selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le substrat (31) est une glace (18) d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément (2) est une épaisseur d’un vernis anti-condensation.
- 19. Composant selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le substrat (31) est une glace (18) d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément (2) est une zone teintée (35).
- 20. Composant selon les revendications 14 ou 15, dans lequel le substrat (31) est un film (27) appliqué sur le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation et l’élément (2) est une zone teintée (35).
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|---|---|---|---|---|
| CN101693407A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-04-14 | 凌聿辉 | 数控塑料薄层沉积铸型机 |
| WO2012166525A1 (fr) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | A. Raymond Et Cie | Composant doté d'une voie de passage constituée par une impression tridimensionnelle |
| US20140067106A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Prem Makeig | Computer-Implemented Methods for Generating 3D Models Suitable for 3D Printing |
| US20150201500A1 (en) * | 2014-01-12 | 2015-07-16 | Zohar SHINAR | System, device, and method of three-dimensional printing |
-
2016
- 2016-01-05 FR FR1650058A patent/FR3046372B1/fr active Active
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