T 0436/04 21-09-2006
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Produits épais en alliage AlZnMgCu à propriétés améliorées
Alcoa Manufacturing (GB) Limited
Corus Aluminium Walzprodukte GmbH
I. Le brevet européen nº 0 876 514 a été contesté dans son intégralité par les opposants OI : Alcoa Manufacturing (GB) Limited et OII : Corus Aluminium Walzprodukte GmbH sur la base de l'article 100a) CBE (absence de nouveauté et d'activité inventive).
La division d'opposition a décidé, par décision intermédiaire signifiée par voie postale le 28 janvier 2004, de maintenir le brevet sous une forme modifiée.
II. Les opposants (requérants) OI et OII ont chacun formé un recours contre cette décision et payé la taxe de recours le 26 mars 2004. Les mémoires exposant les motifs du recours ont été déposés respectivement le 25 mai 2004 et le 4 juin 2004.
III. Une procédure orale s'est tenue le 21 septembre 2006, au cours de laquelle les parties ont cité les documents suivants :
BD7: J. T. Staley: "Microstructure and Toughness of High-Strength Aluminum Alloys", Properties Related to Fracture Toughness, ASTM STP 605, American Society for Testing and Materials, 1976, pages 71 à 103
BD13: M. A. Reynolds et al., "Presentation of Properties of a New High-Strength Aluminium Alloy Designated 7010", Proceedings of a Symposium held in Turin on 1-2 Octobre 1976, Aluminium Alloys in the Aircraft Industries, pages 115 à 124
BD14: L. Schra et W. G. J. 't Hart : "Engineering Property Comparisons of 7050-T73651, 7010-T7651 and 7010-T73651 Aluminium Alloy Plate", Engineering Fracture Mechanics, 1983, volume 17, No. 6, pages 493 à 507
BD17: Spécification pour les alliages 7010/7050-T7651 Plate 6 mm
1. Recevabilité des requêtes :
1.1 La requête principale comprend les revendications 1 à 5 de la décision intermédiaire par laquelle le brevet a été maintenu sous une forme modifiée.
La limitation énoncée dans la revendication 1 de la première requête auxiliaire et concernant les tôles de plus de 125 mm d'épaisseur est supportée par le paragraphe [0022] du fascicule du brevet, comme représentant un mode de réalisation préféré de l'invention.
Par conséquent, aucune objection d'ordre formel n'a été formulée et la Chambre ne voit aucune raison de formuler une telle objection à l'encontre des revendications selon la requête principale et la première requête auxiliaire.
1.2 En ce qui concerne la deuxième requête auxiliaire déposée au cours de la procédure orale, formulant une nouvelle revendication 1 à partir de caractéristiques prises dans différentes parties du brevet ou de la demande telle que déposée, la Chambre fait observer que l'intimé a constitué ainsi une nouvelle combinaison de caractéristiques dont le fondement est très contestable et, qui plus est, n'a jamais été examinée en première instance. Cette requête tardive n'est donc pas admissible à ce stade de la procédure et doit être rejetée.
2. Objet du brevet :
Les tôles revendiquées de plus de 60 mm et de plus de 125 mm d'épaisseur, par exemple utilisées dans l'industrie aéronautique, sont fabriquées à partir d'un alliage AlZnMgCuZr dont la composition se rapproche beaucoup de celle des alliages AA7010 et AA7050 couramment utilisés pour la même application (voir à ce sujet les paragraphes [0032] et [0033] du brevet). Compte tenu des exigences élevées de l'industrie aéronautique en matière de sécurité, de telles tôles font l'objet de contrôles sévères tant au niveau de leur composition chimique qu'au niveau des paramètres de fabrication afin d'obtenir les propriétés mécaniques, chimiques et anticorrosive requises. Parmi celles-ci, on peut notamment citer :
- une résistance mécanique Rm élevée,
- une limite élastique R0,2 suffisante dans les sens L et TL
- une ténacité suffisante KIc(LT) et KIC(TL),
- une bonne résistance à la fatigue,
- une résistance suffisante à la corrosion sous tension,
- une sensibilité réduite à la trempe.
Le lieu du prélèvement de l'échantillon dans la tôle (milieu de la tôle ou 1/4 de l'épaisseur de la tôle), est lui aussi généralement prescrit. Les produits en alliage AA7010 et AA7050 sont livrés soit à l'état (revenu) T7651, soit à l'état T7451 (voir à ce sujet p.ex. le paragraphe [0029] du brevet en litige). Il s'agit dans les deux cas d'un état sur-revenu (voir p.ex. le document A1, Norme française, figure 2 et tableau 4, définition).
Les parties sont d'accord pour reconnaître que c'est l'alliage AA7010 qui se rapproche le plus de l'alliage d'aluminium revendiqué. Il s'ensuit que les documents portant sur l'alliage AA7010 et plus particulièrement sur le revenu T7451 doivent être considérés comme représentant l'état de la technique le plus proche. On trouve p.ex. dans les documents BD13, BD14, BD19 et CD13 une description sur la fabrication de tôles épaisses en alliage 7010-T7451 et leurs propriétés. Les documents BD24 et CD20D (usage antérieur) font également état de tôles épaisses (150 mm) fabriquées à partir d'un alliage 7010-T7651 et 7010-T7451. L'intimé est lui aussi parti de ce type d'alliage, comme on peut le constater à la lecture, p.ex., du paragraphe [0033] du brevet.
Dans le tableau suivant qui compare l'alliage revendiqué avec ceux de l'état de la technique précité, le document BD19, qui fixe les standards (minimums) pour l'alliage AA7010-T7451 servant à la fabrication de tôles épaisses (6 à 160 mm) destinées aux applications aéronautiques et spatiales, peut être retenu de préférence pour illustrer l'état de la technique le plus proche :
alliage du AA7010 AA7010
brevet (BD19) (BD24)
------------------------------------------------------
épaisseur: >60mm,(>125mm) >6-160mm 95 mm
revenu: T7451, T7452 T7451 T7651
Zn >5,9 - <8,7 5,7-6,7 6,03
Mg >1,7 - <2,15 2,1-2,6 2,12
Cu >1,4 - <2,0 1,5-2,0 1,56
Cu+Mg <4,0 3,6-4-6 3,68
Fe <0,14 <=0,15 0,05
Si <0,11 <=0,12 0,04
Mn <0,02 <=0,10 0,00
- Cr <0,02 <=0,05 0,00
Zr >0,05 - <0,15 0,10-0,16 0,13
autres < 0,05 chacun, <=0,05 0,037 Ti,
autres < 0,10 au total <=0,15
Al reste, reste reste
Le document BD19 donne dans le premier tableau, ligne 6, une description abrégé du traitement thermique pour l'alliage AA7010, nécessaire pour atteindre l'état T7451, à savoir :
mise en solution 470ºC <=theta <=485ºC/ trempe en eau theta <= 40ºC,
+ 1,5% <= détensionnement contrôlé par déformation <= 3%,
+ 110ºC <= theta <= 120ºC/4h <= t <= 16 h
+ 167ºC <=theta<= 177ºC /8h <= t <= 18 h (revenu bi-palier).
Un tel traitement thermique est également appliqué aux tôles revendiquées dans le brevet en litige, comme le montre l'exemple 3 :
mise en solution à 480ºC,
+ trempe par immersion dans l'eau froide,
+ traction contrôlée avec un taux de déformation de 2%,
+ revenu bi-palier 115ºC - 120ºC suivi de 170ºC.
On notera dans ce contexte que le brevet en litige met l'accent non pas tant sur le traitement thermique (revenu classique) que sur la composition de l'alliage AlZnMgCuZr, laquelle s'avère déterminante pour l'obtention des propriétés énumérées dans la revendication 1 pour les tôles épaisses. Ainsi, le brevet souligne à plusieurs endroits qu'il est essentiel de définir un domaine de composition pour l'alliage 7000 qui permette, sans diminution drastique des impuretés Fe et Si, d'améliorer un grand nombre de propriétés (telles que le contrôle de la recristallisation, la réduction de la sensibilité à la trempe, etc.), sans pour autant détériorer les autres propriétés (bonne ténacité, résistance à la corrosion sous tension, etc.) (voir p.ex. les paragraphes [0032], [0044], [0048], [0050] du brevet). Par conséquent, la comparaison entre l'objet du brevet et l'état de la technique se concentre sur le domaine étroit de la composition de l'alliage revendiqué.
3. Nouveauté :
La nouveauté de l'objet de la revendication 1 selon les différentes requêtes n'a pas été contestée. Comme aucun des documents cités ne divulgue l'ensemble des caractéristiques revendiquées, la nouveauté est acquise.
4. Activité inventive (requête principale)
4.1 Partant de la composition connue de l'alliage AA7010-T7451, le problème à l'origine du brevet est de déterminer un domaine étroit de composition d'alliage permettant d'obtenir le compromis optimal défini ci-dessus, entre les nombreuses propriétés présentées aux paragraphes [0004], [0020] [0021] et [0032] du brevet.
La solution de ce problème consiste à fournir un alliage d'aluminium modifié qui se distingue de l'alliage AA7010 par sa teneur réduite en Mg comprise entre 1,7 et 2,15% et dont la teneur en Mg+Cu est par conséquent limitée à moins de 4,0% (voir paragraphes [0033] et [0044], première phrase).
4.2 Toutes les parties s'accordent pour reconnaître que l'alliage d'aluminium revendiqué se distingue de l'alliage AA7010 de l'état de la technique uniquement par sa teneur réduite en magnésium. Le traitement thermique appliqué pour atteindre une trempe T7451 étant classique, (voir p.ex. le document BD19), les propriétés mécaniques et anticorrosives mentionnées dans la revendication 1 du brevet découlent naturellement de la composition de l'alliage revendiquée pour un domaine restreint, comme mentionné à plusieurs reprises dans le brevet. Les propriétés physico-chimiques très détaillées contenues dans la revendication 1 représentent de ce fait des caractéristiques techniques interdépendantes. Pour apprécier l'activité inventive, il y a donc lieu de déterminer si une réduction de la teneur en Mg de l'alliage AA7010 permet d'améliorer certaines propriétés.
4.3 L'homme du métier en l'occurrence le spécialiste des alliages d'aluminium connaît l'effet qu'aura une réduction de la teneur en Mg sur les propriétés de l'alliage de la série 7000. Dans ce contexte la Chambre se réfère à la publication de Staley (document BD7) qui étudie en détails, outre les alliages de la série AA2000, également les alliages d'aluminium de la série 7000. En particulier, le document BD7 mentionne page 89, dernier paragraphe, que des teneurs en magnésium plus élevées dans les alliages 7000 conduisent, à résistance à la rupture égale, à une ténacité réduite (ou, inversement, que les faibles teneurs en Mg permettent d'augmenter la ténacité des alliages de la série 7000). En résumé, la page 93 du document BD7 indique à l'homme du métier 10 directives pour augmenter la ténacité des alliages des séries 2000 et 7000. Par exemple, le point 9 de la page 93 recommande pour augmenter la ténacité de réduire la teneur en magnésium dans les alliages 7000 à la valeur la plus basse compatible avec la résistance souhaitée, c.-à-d. pour obtenir une combinaison de propriétés comparable à celle recherchée dans le paragraphe [0020] du brevet, même si ladite combinaison incorpore des propriétés supplémentaires. C'est pourquoi le fait de choisir de faibles teneurs en Mg situées à la limite inférieure (2,1%) du domaine admissible pour augmenter la ténacité des alliages de la série AA7010, comme cela est le cas dans le document BD24, ou même de choisir une valeur située encore en dessous dans la mesure où elle est compatible avec la résistance requise et les autres propriétés, doit être considéré comme une démarche évidente de l'homme du métier. Par conséquent, la réduction de la teneur en magnésium dans les alliages du type 7010 dans le but d'obtenir la combinaison des propriétés indiquée ci-dessus (résistance égale ou légèrement plus faible - ténacité améliorée) n'implique aucune activité inventive.
L'observation de l'intimé, selon laquelle le document BD7 suggère au point 8 de la page 93 de faire subir à l'alliage 7000 faiblement allié un vieillissement (peak aging)à l'état T6 et d'éviter un survieillissement, ne peut pas remettre en question l'enseignement principal de BD7 concernant la production de l'alliage, d'autant plus que le vieillissement joue un rôle secondaire d'après le brevet lui-même.
4.4 Comme le montre le tableau présenté au point 2 ci-dessus, l'intervalle de la teneur en Mg de l'alliage AA7010 (2,1 à 2,6%) et celui de l'alliage revendiqué (1,7 à 2,15%) se chevauchent. Ainsi, si l'homme du métier choisissait une teneur en Mg proche de la limite inférieure de l'intervalle connu, c'est-à-dire égale à environ 2.1%, il produirait un alliage selon le brevet. Le document BD24 divulgue un exemple de réalisation de l'alliage AA7010 (voir le tableau comparatif ci-dessus), tombant entièrement dans les fourchettes revendiqués pour le brevet, à savoir 6,03% de Zn, 2,12% de Mg, 1,56% de Cu et 0,13% de Zr (Mg + Cu = 3,68%) Cet alliage atteint également une résistance R0.2 (LT) de 479 MPa et une résistance R0,2(l) de 474 MPa. Il en résulte que des tôles de 95 mm d'épaisseur fabriquées à partir d'un alliage 7010 à faible teneur en Mg (environ 2.1%) sont non seulement théoriquement possibles, mais en outre elles ont été fabriquées réellement et vendues publiquement, comme le démontre le document BD24.
Le fait que ces tôles aient été vendues à l'état T7651 (et non T7451 comme revendiqué) ne saurait fonder la présence d'une activité inventive. L'homme du métier sait qu'il s'agit dans les deux cas d'un état survieilli et comment un survieillissement additionnel passant de l'état T7651 à l'état T7451 va modifier les propriétés de l'alliage 7010. Le document A1 reproduisant les Normes française et européenne, FR-EN515, en particulier la Figure 1 (point 7.33), confirme que ces informations font partie des connaissances de l'homme du métier : par exemple, lors du passage d'une trempe de l'état T76 à T74, il faut s'attendre à une augmentation de la ténacité et de la résistance à la corrosion sous contrainte avec baisse simultanée de la résistance à la traction, soit une combinaison de propriétés mécaniques également recherchée dans le brevet en litige. Dans la partie supérieure du domaine revendiqué pour Mg, compris entre 2,1 et 2,15%, l'alliage d'aluminium revendiqué ne constitue qu'une forme de réalisation de l'alliage connu AA7010, comme le prouve l'exemple de réalisation selon le document BD24.
4.5 Le jugement ci-dessus de la Chambre ne saurait être modifié par l'argument de l'intimé, selon lequel on choisit normalement une teneur en Mg d'environ 2,35% (soit une valeur située à peu près au milieu du domaine Mg) pour les tôles épaisses en alliage AA7010, comme le prouvent de nombreux documents.
Ce fait n'est pas contesté mais doit toutefois être apprécié à la lumière des explications du brevet, selon lesquelles le compromis entre les propriétés recherchées était initialement obtenu par des teneurs en Mg nettement plus élevées pouvant aller jusqu'à 2,5%. Le brevet en litige est cependant muet sur l'effet technique supposé obtenu par une teneur en Mg à la limite supérieure de 2,15%. Est également douteuse la référence de l'intimé aux exemples 3 et 4 du brevet, selon lesquels le taux de recristallisation de ces alliages n'aurait plus aucune influence sur le compromis ténacité/limite élastique. Il n'est pas du tout clair d'une part si l'alliage E (E') contient ou non du Zr en tant qu'élément anti-recristallisant et, si oui, en quelle quantité, et d'autre part si l'alliage selon ces exemples se trouve réellement à l'état T7451. Comme l'exemple E du brevet, contrairement à l'avis de l'intimé, n'est pas couvert avec certitude par l'objet de la revendication 1, il n'est pas à même d'étayer les affirmations du titulaire du brevet, même si l'alliage E (E') est désigné abusivement dans le brevet comme étant conforme à l'invention.
Par conséquent, la revendication 1 de la requête principale n'est pas acceptable car son objet n'implique pas d'activité inventive.
5. Première requête auxiliaire
La revendication 1 selon la première requête auxiliaire se rapporte à des tôles laminées d'épaisseur de plus de 125 mm. Or, il ressort du document BD19 que des tôles allant jusqu'à 160 mm ont été fabriquées à partir de l'alliage AA7010-T7451. Des informations similaires figurent également dans le document BD13, page 116, tableau 3 et colonne de droite, paragraphe 2, selon lequel des tôles fabriquées à partir de l'alliage AA7010-T7451 et ayant une épaisseur comprise entre 6 et 140 mm ont fait l'objet d'essais. Par conséquent, la caractéristique consistant en une épaisseur supérieure à 125 mm ne saurait conférer une activité inventive à l'objet de la revendication 1 selon la première requête auxiliaire.
6. Autres arguments
Concernant les requêtes principale et auxilaire, le titulaire du brevet a allégué que l'alliage 7010, et plus particulièrement l'alliage à l'état T7651 cité dans le document BD24 ne permettait pas, notamment pour les tôles épaisses, d'obtenir les propriétés mécaniques et anticorrosives revendiquées.
6.1 Il est vrai que les documents BD19 et BD24 ne contiennent pas toutes les propriétés techniques telles que revendiquées, ce qui aurait permis d'établir une comparaison correcte. Le document BD19 fait cependant état de valeurs minimales, d'une résistance Rp0,2(L, TL) supérieure ou égale à 390 MPa (voir paragraphe 13) pour les tôles ayant une épaisseur comprise entre 125 et 160 mm et d'une ténacité(sens S-L) supérieure ou égale à 23 MPa m**(0,5)(voir tableau 40) pour la plage d'épaisseur allant de 100 à 160 mm. L'hypothèse selon laquelle ces valeurs minimales seraient largement dépassées est donc justifiée en pratique. En outre, on est en droit de penser qu'il serait possible d'obtenir les mêmes propriétés en utilisant la même composition d'alliage (alliage 7010 avec une teneur en Mg située en bas de la fourchette, c.-à-d. environ 2,1%) et le même traitement thermique (revenu bi-palier classique). L'objection de l'intimé, selon laquelle les vitesses de refroidissement appliquées dans le brevet influenceraient elles aussi les propriétés de l'alliage, n'est pas convaincante car il ne ressort aucunement du brevet que ces vitesses peuvent avoir quelque influence et en outre ce paramètre n'est pas revendiqué. A supposer que les affirmations de l'intimé soient exactes, cela signifierait encore que la revendication 1 ne comporte pas toutes les caractéristiques essentielles de l'invention.
6.2 Les informations contenues par exemple dans le document CD20D (usage antérieur) vont encore à l'encontre de l'opinion de l'intimé. Dans ce document, les tôles épaisses (150 mm) fabriquées à partir de l'alliage 7010-T7451 (6,26% de Zn, 2,28% de Mg, 1,77% de Cu, (Mg+Cu = 4,05%), 0,087% de Fe, 0,043% de Si, 0,107% de Zr, 0,014% de Mn, 0,005% de Cr, reste d'Al) remplissent, en dépit d'une teneur en Mg légèrement plus élevée de 2,28%, au moins une partie des propriétés exigées dans la revendication 1 :
Rp0,2(TL),1/4 = 453 MPa,
KIC(S-L) = 27,5 MPa m**(0,5).
Il en résulte que les tôles fabriquées selon l'état de la technique à partir de l'alliage 7010-T7451 dans une épaisseur de 150 mm présentent elles aussi les valeurs revendiquées de ténacité KIC(L-T) et de résistance à la corrosion sous tension.
7. Comme aucune des revendications principales selon les requêtes principale et auxiliaire ne possède de caractéristiques techniques impliquant une activité inventive, le brevet doit être révoqué.
DISPOSITIF
Par ces motifs, il est statué comme suit :
1. Le décision attaquée est annulée.
2. Le brevet est révoqué.