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Domaine

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Piles thermiques

Principe

Les piles thermiques sont des sources d'énergie primaires (non rechargeables), à usage unique.
Totalement inertes avant leur activation, elles sont stockables sans limitation et délivrent de hautes puissances électriques.

La gamme actuelle des piles thermiques est en cours d'extension :

  • la pile thermique est dans un état solide avant l'activation et est donc capable de répondre aux environnements les plus difficiles (dynamique, thermique, charges électriques)
  • la capacité de la batterie thermique est flexible tout au long de sa durée d'activation : le profil de charge peut inclure des pics élevés à la fin de la durée, ou même une charge inversée.
  • poids de la batterie de 0,014kg à 35kg*.
  • puissance de sortie de 2W à 70kW* avec une puissance spécifique jusqu'à 5,5kW/kg*.
  • durée de fonctionnement de 5 secondes à 1 heure
  • avec des interfaces spécifiques (fixation, solutions de connexion)

(*) Exclusive ASB-Group

Applications

ASB-Group produit des piles thermiques pour des applications civiles et militaires, conçues pour répondre aux exigences les plus extrêmes. Les piles thermiques d'ASB-Group sont développées en fonction des besoins spécifiques du client, sur mesure.

Dans le monde en pleine expansion des solutions d'alimentation électrique, les piles thermiques présentent des avantages très spécifiques :

  • aucun entretien pendant plus de 15 ans en stock
  • auto-décharge nulle tant qu'il n'y a pas d'activation
  • fiabilité, simplicité, robustesse
  • modularité
  • tarifs compétitifs
  • zéro contrainte ITAR ou BAFA
  • Respect des conformités
  • Produits non dangereux, expédition facile
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Defense

Le champ d'application des piles thermiques dans le domaine de la défense continue de s'élargir, dans la des domaines et des gammes de solutions :

  • Missiles tactiques et fusées guidées, pour alimenter l'autodirecteur, l'électronique de contrôle, l'unité de sécurité et d'armement, l'activation des hélices ou des ogives militaires, les actionneurs, les télémesures et les systèmes d'autodestruction.
  • Missiles stratégiques
  • Obus d'artillerie guidés et munitions de précision
  • Leurres pour avions et sous-marins
  • Bouées sous-marines et sonars
  • Torpilles légères et lourdes, pour l'alimentation pendant les phases de lancement
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Aéronautique

Les caractéristiques intrinsèques de robustesse, de durée de vie et de puissance spécifique des piles thermiques leur confèrent des avantages démontrés dans les applications suivantes :

  • Les alimentations de secours pour les avions, notamment pour l'alimentation de la génération hydraulique en cas de panne moteur d'un avion de chasse : elles délivrent plusieurs dizaines de kW en 270V.
  • Sièges éjectables, éjection de la voilure : ces batteries sont homologuées avec une durée d'activation de l'ordre de 50 ms, même à des températures de fonctionnement extrêmement froides.
  • Alimentation de secours pour hélicoptère turbine : dans le cadre des innovations MEA (more electrical aricraft), les batteries thermiques représentent de nouvelles opportunités d'alimentation de secours
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Espace

Utilisées avec succès depuis plus de 20 ans sur les lanceurs spatiaux, les piles thermiques sont les sources d'énergie pour les applications suivantes :

  • Ejecteurs pyrotechniques (ex : phase d'éjection des boosters)
  • Actionneurs électromécaniques (TVC, TVAS)
  • Pompe hydraulique (ex : actionneurs hydrauliques de TVC en circuit fermé)
  • Besoin spécifique de puissance (ex : déploiement de la coiffe)
  • Éjecteurs électromécaniques de satellites à partir de lanceurs
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Energie

Récemment, ASB Group cherche à se diversifier dans des domaines plus éloignés de son activité traditionnelle. Pour cela, nous développons des piles thermiques qui peuvent convenir à des applications civiles qui impactent tout le monde au quotidien. Le secteur de l'énergie, comme le pétrole et le gaz, a besoin de sources d'énergie capables de faire face à des températures opérationnelles élevées (plus de 220°C). ASB Group a la technologie pour développer une solution client qui peut être utilisée jusqu'à +300°C pendant 3 semaines après activation.

Les systèmes de mobilité terrestre ont également besoin d'une alimentation électrique de secours.

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Offshore

Ces batteries sont capables de fonctionner à des températures comprises entre 150°C et 250°C, avec des temps de décharge supérieurs à 10 jours. Les avantages de cette technologie sont les suivants :

  • ces piles présentent exactement les mêmes caractéristiques que les piles thermiques, en termes de robustesse, de durée de vie (la pile est inerte à température ambiante), de fiabilité et d'absence d'entretien,
  • la sécurité est garantie, car ces cellules ont été testées à plus de 300°C : la technologie utilisée prévient tout risque d'explosion,
  • Les performances de la pile augmentent avec la température, tout comme la profondeur du forage et donc la puissance requise : contrairement à d'autres technologies limitées par la température de fonctionnement, elle atteint ses performances optimales là où on en a le plus besoin La technologie est donc totalement alignée sur le besoin.
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Secours

La longue expérience d'ASB dans le domaine des batteries de secours, ou des alimentations uniques pour les systèmes critiques (Défense & Espace), permet d'envisager des applications qui nécessiteraient une alimentation électrique fiable dans des conditions extrêmes, et sans maintenance possible :

  • tous les véhicules sans pilote: drones, robots sous-marins ou terrestres...
  • tous les développements majeurs de dirigeables, d'unités de transport économique, ou d'unités d'observation et de contrôle remplaçant un grand potentiel d'aéronefs pilotés ou non pilotés.
  • tous les systèmes de contrôle critiques pour l'exploitation nucléaire ou pétrolière, voire géothermique ou minière ; en cas de catastrophe, lorsque des conditions mécaniques ou thermiques hors normes sont atteintes, la pile thermique reste opérationnelle, quand toutes les autres technologies s'arrêtent.
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Traversées hermétiques

Introduction

La division ASB Hermetics a été créée en 1998, initialement pour soutenir les activités liées aux piles thermiques. En tant que processus interne clé, il s'agit maintenant d'une activité stratégique pour le groupe ASB, qui se consacre également aux clients externes, et connaît une croissance continue.

Ce développement est soutenu par notre volonté de développer des solutions de haute technologie en réponse aux besoins spécifiques des industries de l'aéronautique, de l'espace, de l'énergie et de l'armement. Nos activités sont axées sur la conception et la production de pièces hermétiques, en petites et moyennes séries, avec professionnalisme et efficacité.

Parce qu'ASB Hermetics dispose des compétences nécessaires, des moyens de calcul & industriels, et des savoir-faire associés aux différentes technologies, nous sommes en mesure de vous proposer une solution globale. Quelle que soit votre problématique en matière d'herméticité, n'hésitez pas à nous mettre au défi.

Applications

Avec sa gamme de solutions technologiques, ASB Hermetics a développé de nombreux produits pour diverses applications :

  • dans le secteur aéronautique avec des systèmes d'interconnexion
  • sur des plates-formes offshore pour des traversées spécifiques à haute pression et haute température
  • dans le secteur médical pour les bases de capteurs
  • dans le secteur optique pour les hublots ou les boîtiers optoélectroniques
  • dans le secteur des piles pour les couvertures de piles thermiques ou au lithium
  • dans le secteur de la défense pour les boîtiers hybrides destinés à l'encapsulation de composants électroniques et à des embases d'initiateurs pyrotechniques

Verre de compression

Le scellement sur l'acier et l'acier inoxydable est un scellement par compression.

Description : Pendant le passage au four à haute température, le boîtier (dont le coefficient de dilatation est supérieur à celui du verre) se dilate, le verre fond et remplit l'espace disponible. Lors du refroidissement, le verre est comprimé par le boîtier.

Avantages : Ce type de joint est mécaniquement très résistant, notamment aux chocs thermiques. Il est largement utilisé en connectique ou pour la fabrication de bases pyrotechniques, de capteurs (pression, température, etc.) et de couvercles de batteries.

Matériaux utilisés :

  • Acier inoxydable (AISI 303, 304L, 316L, 321...)
  • Acier léger (XC10F...)
  • FeNi (ASTM F30, Nilo ©, N48 ©, N52 ©)
  • FeCo (Vacon ©)
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Kovar

Le scellement sur Kovar© est un scellement ajusté.

Description : Le boîtier et la tige sont réalisés dans un alliage particulier (fer-nickel-cobalt) à faible coefficient de dilatation, identique à celui du verre ; l'oxyde créé à la surface du métal interagit avec le verre pour créer une liaison de type physico-chimique.

Avantages : Ce type de scellement est traditionnellement utilisé pour la réalisation de boîtiers destinés à la microélectronique et à l'optronique. Il offre un large éventail de possibilités pour des pièces aux formes complexes.

Matériaux utilisés :

  • FeNi (ASTM F30, Nilo ©, N48 ©, N52 ©)
  • FeNiCo (ASTM F15, Kovar ©, Nilo K ©, Dilver P ©)
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Matched Glass

Le scellement sur Kovar© est un scellement ajusté.

Description : Le boîtier et la tige sont réalisés dans un alliage particulier (fer-nickel-cobalt) à faible coefficient de dilatation, identique à celui du verre ; l'oxyde créé à la surface du métal interagit avec le verre pour créer une liaison de type physico-chimique.

Avantages : Ce type de scellement est traditionnellement utilisé pour la réalisation de boîtiers destinés à la microélectronique et à l'optronique. Il offre un large éventail de possibilités pour des pièces aux formes complexes.

Matériaux utilisés :

  • FeNi (ASTM F30, Nilo ©, N48 ©, N52 ©)
  • FeNiCo (ASTM F15, Kovar ©, Nilo K ©, Dilver P ©)
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Température froide

Fabriqué à une température plus basse, il présente les mêmes caractéristiques que les scellements traditionnels. Il utilise un verre spécial à cet effet.

Avantages : Elle permet d'utiliser des matériaux qui, jusqu'à présent, n'étaient pas ou peu utilisés pour l'étanchéité (aluminium, titane, laiton, etc.). Mais elle peut également être utilisée sur des matériaux plus traditionnels (acier inoxydable par exemple), les rendant encore plus performants mécaniquement.

Matériaux utilisés :

  • Acier inoxydable (AISI 303, 304L, 316L, 321..)
  • Titanium (TA6V, T40...)
  • Aluminium (1050A, 2017A, 2024, 5083, 5086, 6061...)
  • Laiton
  • Acier léger (XC10F...)
  • FeNi (ASTM F30, Nilo ©, N48 ©, N52 ©)
  • FeCo (Vacon ©)
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Titanium

Le titane étant un métal particulièrement réactif, ASB a mis au point un procédé spécial pour sceller ce type de matériau léger.

Avantages : Il offre les mêmes performances que le scellement sur des matériaux plus traditionnels tout en permettant au produit d'être plus léger.

Matériaux utilisés :

  • Titanium (TA6V, T40...)
  • FeNiCo (ASTM F15, Kovar ©, Nilo K ©, Dilver P ©)
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Céramique Métal

Cette technologie, complémentaire à l'étanchéité, permet de proposer des produits résistant à des températures plus élevées. Elle peut s'appliquer à différents secteurs d'activité tels que le spatial, l'aéronautique, la défense, le nucléaire, l'industrie du vide, la recherche scientifique...

Avantages : Cette technologie permet la production de traversées ultra-résistantes avec une large gamme de température : -260°C à 1000°C (selon le type de soudure).

Matériaux utilisés :

- Matériaux métalliques:

  • Acier inoxydable : 304L, 316L, 321...
  • Titanium: Ta6V, T40...
  • Cuivre : OFHC, CuBe2...
  • Kovar®, Dilver P®...

- Isolateurs céramiques :

  • Alumine (Al2O3)...
  • Zircone (ZrO2), stabilisé (Y2O3), (MgO), (Ce2O3)...

- Brasures :

  • Cuivre, Or, Or ABA®, AgCu, AgCuPd, TiCuNi®, OrNi...
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