Brevet FR2010229A1 — publié le 19700213

i 2010229 L'invention est relative à un procédé pour consolider et/ou armer des objets et des pièces quelconques, réalisés'en matériau cellulaire à base de matière synthétique. Ces derniers temps on utilise de plus en plus des matériaux 5 cellulaires. Les matériaux cellulaires à base de matière synthétique présentent, par exemple, d'excellentes propriétés d'isolation à la chaleur, cependant leur résistance mécanique est insuffisante pour de nombreux buts. Afin de porter remède à cet inconvénient on a déjà proposé les procédés les plus divers. Par exemple, il est 10 connu de munir des objets ou des pièces en matériau cellulaire d' un revêtement obtenu par un enduit et formant une surface dure. Cependant, cette couche n'est que d'une importance secondaire en ce qui concerne les propriétés mécaniques de tout le corps. Des conditions analogues se présentent lorsque, suivant un autre procé-15 dé, on colle des feuilles épaisses sur les surfaces. Dans un tel Q cas, il faut également tenir compte du fait que les feuilles ne peuvent être appliquées à la colle que conditionne11ement lorsqu' il s'agit de corps de formes irrégulières. Etant donné que la consolidation superficielle n'a pas permis 20 d'obtenir des résultats satisfaisants, on a proposé d'utiliser des matériaux cellulaires plus solides et plus durs. Bien qu'il ait été possible d'enregistrer ainsi certains résultats satisfaisants, les matériaux cellulaires, en raison de leur manque de résistance, ne peuvent pas être utilisés partout où leur utilisation serait 25 avantageuse. Pour remédier aux propriétés de résistance insuffisantes des matériaux cellulaires, on a également envisagé l'utilisation d'armatures. Par exemple, il est connu de noyer du métal déployé dans les matériaux cellulaires. De même, on a déjà inséré des tubes, des barres, des treillis ou similaires dans ces maté-30 riaux. Même si, de cette manière, on obtient des propriétés de résistance utilisables, en pratique ces armatures ne sont pas utilisées volontiers, étant donné qu'elles accroissent considérablement le poids des pièces, en outre, les insertions métalliques forment des ponts de chaleur qui donnent fréquemment lieu à des difficul-35 tés. Par ailleurs, les surfaces ne sont pas suffisamment stables -, de manière qu'en plus de l'armature, il soit nécessaire de prévoir un traitement superficiel, ce qui accroît évidemment les frais. En opposition à ce qui précède, l'invention vise à procurer un procédé qui permet de réaliser des objets et des pièces de for-40 mes quelconques d'une manière économique tout en leur donnant une 69 12434 2 2010229 résistance élevée. L'essentiel'de l'invention réside dans le fait qu'elle permet une réalisation à partir de matériaux cellulaires légers à base de matière synthétique. En outre," l'invention permet d'obtenir que malgré la résistance accrue, l'avantage du faible 5 poids des matériaux cellulaires et de leur bon pouvoir d'isolation reste conservé. Conformément à l'invention, ceci est obtenu du fait que le matériau cellulaire envisagé, par exemple un polystyrol mousse, est équipé d'une bande de consolidation, telle qu'une bande de po-10 lystyrol, ou d'une natte, cette dernière étant, au préalable, imprégnée d'une solution de polystyrol, tandis qu'ensuite les faces e__n contact sont soudées l'une à l'autre sous pression et saus l'influence de la chaleur. Lors de l'utilisation d'une natte, le matériau cellulaire envisagé, par exemple un polystyrol mousse, est 15 dissous dans un solvant tel que le toluol ou similaire, et au moyen de cette solution, des nattes en matière fibreuse, telles que des nattes en fibres de verre ou similaires, sont imprégnées. Ensuite, après une évaporation totale ou partielle du solvant, la natte et l'objet à consolider et/ou à armer, formé, de préférence, 20 par une matière synthétique mousse d'espèce apparentée au matériau cellulaire dissous, sont traités dans un moule sous l'influence de la chaleur et sous pression. Lorsqu'on agit suivant ce procédé, on obtient, suivant les moules utilisés, des pièces planes ou de formes quelconques qui, en ce qui concerne le poids et le pouvoir d' 25 isolation5 ne diffèrent que très légèrement des objets formés à partir d'un matériau cellulaire pur. La bande ou la natte de fibres citée plus haut et qui, chacune, après son refroidissement ou après 1'évaporation du solvant, permet d'obtenir une couche solide^ confère à l'objet envisagé une résistance extrêmement élevée qui 30 peut être comparée, sans plus, à celle du bois. Pour des pièces en matériaux cellulaires, on obtient donc une propriété de résistance qui, jusqu'à présent, était inconnue ou ne pouvait pas être atteinte. Cet avantage est d'autant plus satisfaisant que cette résistance peut être obtenue sans armure à partir d'autres matériaux qui 35 accroissent le coût et qui, en outre, peuvent donner lieu I une • transmission de la chaleur. Des plaques, liteaux ou profilés, réalisés suivant le procédé conforme à 1'invention, sont le mieux appropriés pour des buts de construction, c'est-à-dire qu'ils peuvent être utilisés, sans plus, pour la réalisation de fenêtres, 40 d'encadrements de fenêtres, de portes, de linteaux de ces dërniè- 69 12434 3 2010229 res, de boîtes à volet, de revêtements ou autres pièces de construction ou autres objets de faible poids, si on ne préfère pas de réaliser, par exemple des fenêtres, portes ou similaires entièrement et directement suivant le procédé conforme à l'invention. Tou-5 tefois, le procédé conforme à l'invention est tout aussi approprié au renforcement, à l'armure ou ^La consolidation de pièces industrielles, utilisées comme revêtements, corps isolants ou insertions isolantes entre des métaux, ou similaires. Cependant, le procédé conforme à l'invention est plus particulièrement avantageux pour 10 la fabrication de coques de bateaux qui doivent présenter d'excellentes propriétés de résistance et un poids extrêmement faible. De même, le procédé conforme à l'invention présente des avantages potr l'industrie des meubles et des arts ménagers, enfin, pour toutes les utilisations qui exigent un faible poids, de bonnes.propriétés 15 de résistance et de bonnes propriétés d'isolation. Il convient également de mentionner que l'utilisation préférée de matières de base de même espèce, par exemple de polystyrol en solution comme moyen d'imprégnation et d'un polystyrol mousse pour l'objet envisagé, permet d'obtenir une soudure extrêmement durable entre les diffé-20 rentes couches et qui résiste à toute sollicitation. La même chose est valable lorsqu'on utilise une bande de polystyrol. Enfin, il convient également de mentionner que le procédé conforme à 1' invention ne donne lieu à aucune difficulté en ce qui concerne sa mise en oeuvre, il est donc économique et permet d'obtenir des pro-25 duits d'un coût avantageux. En outre, il est également à remarquer que lorsqu'on utilise un polystyrol mousse comme matière de base pour la solution, la dissolution est très rapide, étant donné que le solvant envisagé dispose de grandes surfaces d'attaque. Avantageusement, le procédé conforme à l'invention peut être 30 mis en oeuvre de manière que la natte soit imprégnée de la solution de matériau cellulaire indépendamment de l'objet à traiter et que la natte, ou des parties de natte imprégnées, soient disposées sur line, deux ou plus de faces de l'objet à consolider ou soient disposées dans un moule, tandis qu'ensuite on procède au traite-35 ment à la chaleur et sous pression. Lorsque les nattes sont imprégnées indépendamment de l'objet à traiter, il est possible de travailler de manière à constituer une réserve. Les nattes peuvent être solidifiées entièrement, sans plus, c'est-à-dire que le solvant peut être entièrement évaporé, étant donné que sous une tempé-40 rature d'environ 100°C, les nattes adoptent une élasticité telle 69 12434 4 2010229 qu'il soit possible de les appliquer, de les disposer dans des moules, ou de les travailler d'une manière quelconque. L'établissement d'une réserve est industriellement possible, sans difficulté. L'utilisation d'une natte qui n'est que partiellement séchée 5 n'est à conseiller que lorsque l'objet à traiter est formé par un matériau cellulaire dur, étant donné qu'autrement il est possible que le solvant résiduel endommage l'objet. En pratique, l'application de deux ou de plus de couches ou de nattes signifie que, par exemple, une plaque présente une couche supérieure solide et une 10 couche inférieure solide qui, en association avec le matériau cellulaire formant le remplissage, raidissent ou rendent statique la plaque envisagée ou similaire, de manière qu'elle puisse résister à des charges mécaniques élevées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est avan 15 tageux d'utiliser la natte imprégnée, ou des parties de cette dernière, comme couches intermédiaires entre l'objet en matière synthétique cellulaire. De ce fait il est possible de consolider des points individuels, par exemple destinés à la fixation de ferrures, etc... 20 Lorsqu'on veut obtenir un bord particulièrement résistant, par exemple pour serrer un objet plan entre deux plaques et qu'il est à craindre que le matériau cellulaire ne résiste pas aux pressions, il est à conseiller d'équiper les différents objets de renforcements du bord qui peuvent être obtenus en pliant la matière 25 fibreuse en zig-zag ou sous la forme d'ondulations, et ce, en une épaisseur qui, avant le traitement à la chaleur et à la pression, est légèrement supérieure à l'épaisseur de la pièce terminée envisagée. Ce bord se lie tout aussi fermement au matériau cellulaire voisin que les nattes planes, de manière qu'il soit possible d'ob-30 tenir un tout très compact. Il est bien entendu que dans de tels renforcements il est possible, sans plus, de fraiser des ferrures ou similaires si ces dernières n'ont pas déjà été incorporées avant le traitement à la chaleur et à la pression. Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non 35 limitatif, sont représentées au dessin annexé, dans lequel : La fig. 1 est une coupe d'une pièce réalisée suivant le procédé conforme à l'invention. La fig. 2 représente les phases de réalisation de la pièce de la fig. 1 en association avec un moule. 40 La fig. 3 représente une natte spécialement pliée, reliée 69 12434 5 2010229 à une plaque en matériau cellulaire. La fig. 4 représente l'objet de la fig. 3 entièrement achevé et dans lequel est incorporé une charnière. La fig. 5 est une coupe d'une partie d'une porte à l'endroit 5 de la serrure. Ainsi qu'il ressort de la fig. 1, la pièce plane 1, munie d' une nervure de renforcement 2, est constituée essentiellement par un noyau 3 en matériau cellulaire qui est consolidé ou armé de tous côtés au moyen d'une natte 4. 10 La pièce 1 de la fig. 1 est obtenue du fait que dans un moule chauffé 5 on dispose d'abord une natte imprégnée 4 qui est solidifiée. Ceci est possible, sans plus, étant donné que la natte 4 devient à nouveau plastique sous l'influence de la chaleur. Ensuite, on introduit, dans le moule, le noyau préformé 3 en matériau cellu-15 laire, recouvert d'une autre natte 4. Après ces travaux préliminaires, la seconde partie 6 du moule est insérée. Lorsque le moule 5, 6 est fermé, les couches 4 se soudent au noyau 3, c'est-à-dire qu'on obtient un raccord homogène. Da la fig. 3 il ressort qu'une natte 4 est disposée en plu-20 sieurs plis 7, et ce, de manière que la couche obtenue soit plus épaisse que le noyau 3. Après la compression on obtient la forme représentée à la fig. 4 qui illustre, en outre, une charnière 8 qui peut être incorporée dans la pièce. De toute façon, la fig. 4 illustre bien le raccord intime entre toutes les parties. Lorsque la 25 pièce 1 est soumise à une charge dans le sens de la flèche 9, il est évident que cette pièce résiste à des charges élevées, étant donné que la zone de bord 10 est constituée, pour ainsi dire, par une matière fibreuse compacte, imprégnée de'résine synthétique. La fig. 5 représente une serrure 11 portant les prolongements 30 de loquet 12. Dans ce cas particulier, plusieurs nattes ou parties de natte 4 sont prévues en vue du renforcement. De cette figure il ressort, en outre, que l'insertion des parties de natte ne donne lieu à aucune difficulté et que l'effet est excellent. Il est évident que les différentes pièces sont disposées par couches dans le 35 moule. Dans la zone de la serrure 11, le noyau 3 en mâériau cellulaire ne peut pas être réalisé d'une seule pièce, c'est-à-dire qu' il faut utiliser des morceaux, ce qui ne représente toutefois aucun désavantage puisque les pièces sont à nouveau fermement soudées les unes aux autres lors du traitement à la chaleur. En outre, 40 en ce qui. concerne la résistance, ce n'est pas la matière de remplissage, mais l'armure formée par les nattes ou les parties de natte 4 qui est déterminante. 69 12434 2010229 REVENDICATIONS 1.- Procédé pour consolider et/ou armer des objets et des pièces de formes quelconques réalisés en matériaux cellulaires à base 5 de matière synthétique, caractérisé en ce que le matériau cellulaire envisagé, par exemple un polystyrol mousse, est équipé d'une bande de polystyrol ou d'une natte, cette dernière étant imprégnée au préalable au moyen d'une matière synthétique en solution, par exemple un polystyrol en solution, tandis que par la suite les fa-10 ces en contact sont soudées l'une à l'autre sous pression et sous l'influence de la chaleur. 2.. -Procédé suivant la-revendicatienr-l, -caractérisé ftrr ce que— le matériau cellulaire envisagé, par exemple un polystyrol mousse, est dissous dans un solvant tel que du toluol ou similaires et en 15 ce qu'au moyen de cette solution on imprègne des nattes en matière fibreuse, telles que des nattes en fibres de verre ou similaires; ensuite, après 1'évaporation partielle ou totale du solvant, une natte et l'objet à consolider et/ou à armer et constitué, de préférence, en une matière synthétique cellulaire d'espèce apparentée 2B au matériau cellulaire en solution, sont traitées, sous l'influence de la chaleur ou sous pression, dan& un moule. 3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la natte est imprégnée avec la solution de matériau cellulaire indépendamment de l'objet à traiter et en ce que la natte im- 25 prégnée ou des parties de natte sont appliquées sur une, deux ou plus de faces de l'objet à consolider envisagé ou sont disposées dans un moule, tandis qu'ensuite s'effectue le traitement à la chaleur et à la pression. 4.- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en 30 ce que la natte imprégnée ou des parties de natte sont utilisées comme couches intermédiaires entre les objets en matière synthétique cellulaire. 5.- Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les nattes pour les différents objets sont .équipées5 de ren- 35 forcements de bord qui sont obtenus en pliant en zig-zag ou en forme d'ondulations la matière fibreuse constituant la natte, et ce, à une épaisseur qui, avant le traitement à la chaleur et à la pression, est légèrement supérieure à celle de la pièce terminée envisagée.