Brevet FR2031567A1 — publié le 19701120

La présente invention concerne la fabrication d'articles par mise en forme par un procédé d'emboutissage à froid d'un matériau composite de résine thermoplastique et d'une nappe de .fibres de verre "bouffante" ou nappe non comprimée. 5 Les récents développements technologiques de la fabrication d'articles en fibres de verre-résine thermoplastique moulés- ou formés ont permis la mise au point de techniques selon lesquelles de tels articles peuvent être fabriqués par des procédés mettant en oeuvre l'utilisation d'une presse mécanique à emboutir. Dans 10 certains de ces procédés, un matériau composite de fibres de verre et de résine thermoplastique chauffé constitue le flan à partir duquel l'article est embouti entre la matrice et le poinçon d'une presse. En raison de la vitesse d'opération de ces procédés, il est nécessaire de travailler sur des flans composites présentant 15 une combinaison nouvelle de propriétés. L'invention permet de réaliser à partir d'une nappe volumineuse de fibres de verre et de résine thermoplastique un flan utilisable dans un procédé d'emboutissage rapide mettant en oeuvre une presse mécanique à emboutir. L'invention a pour objet un flan à partir duquel les articles 20 à mouler ou à mettre en forme peuvent être emboutis à grande vitesse sur une presse mécanique, ce flan qui est composé de fibres de verre et de résine thermoplastique peut facilement être manipulé et formé par un procédé d'emboutissage mécanique rapide, en permettant l'échappement de l'air de la matrice de la presse pendant l'em-25 boutissage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressort iront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, des formes de réalisation conformes à l'invention, sur ces 30 dessins, La figure 1 est une coupe latérale d'une nappe volumineuse . de fibres de verre. La figure 2 est une coupe latérale du flan selon l'invention, obtenu à partir de la nappe représentée figure 1, le flan étant re-35 présenté à l'état froid. La figure 3 est une coupe latérale du flan à l'état chaud et ramolli, la nappe de fibres de verre ayant repris une partie de son épaisseur. 70 06246 2 2031567 Les figures 4, 5, 6 illustrent le procédé d'utilisation du flan dans un procédé d'emboutissage. La figure 7 est une vue de dessus du matériau composite dans lequel les-flans sont découpés. 5 On a constaté que, pour obtenir un flan emboutissable en fi bres de verre et résine thermoplastique qui puisse être travaillé facilement sur une presse mécanique d*emboutissage, le flan doit être prélevé dans un matériau composite préparé à partir d'une nappe de fibres de verre volumineuse. Le matériau composite de 10 l'invention à base de résine thermoplastique et de fibres de verre constitue une nappe volumineuse ou bouffante à laquelle est ajoutée une charge de résine thermoplastique, par imprégnation ou par un autre procédé permettant une répartition homogène. Les adjectifs "volumineux" ou "bouffant" sont utilisés dans 15 la présente description pour décrire un rapport donné épaisseur/ poids/surface de la nappe de fibres de verre,. Dans le cadre de l'invention, ce rapport triple est d'environ 1 à 13 mm par 2,8 g 2 par dm de la nappe. Le terme "flan" tel qu'il est utilisé dans la description 20 désigne la surface de matériau composite de résine et fibres de verre qui est travaillée par la presse à emboutir. Dans certains cas, le matériau composite lui-même peut être utilisé et constituer le flan, alors que dans d'autres cas un ou plusieurs flans peuvent être découpés dans la nappe composite. 25 Le terme "thermoplastique" signifie que la matière ou la com position se ramollit ou coule lorsqu'elle est soumise à une application de chaleur. Le matériau composite est préparé par une distribution homogène de résine thermoplastique entre les fibres de verre constitu-30 ant une nappe soumise à une certaine compression. Le matériau composite est constitué par 10 à 60, et de préférence d'environ 20 à 45 %, en poids de fibres de verre, et de 90 à 40, et de préférence d'environ 80 à 55 en poids de résine thermoplastique. La nappe composite ou les flans peuvent être épais 35 d'environ 0,75 mm à 5 mm ou plus, et se présente en général sous la forme d'une feuille, mais cette forme n'est pas impérative dans le cadre de l'invention, et le flan peut être d'une forme donnée déterminée par celle de l'outillage de la presse. 70 06246 5 2031567 Le composite est préparé par la combinaison de la résine thermoplastique et de la fibres de verre selon des techniques classiques de laminage ou d'imprégnation, par exemple le moulage par compression, par extrusion-calandrage, par stratification, par 5 extrusion, par extrusion-couchage, par trempage, par imprégnation par une poudre, ou par enduction à la lame. Les pressions appliquées dans ces techniques sont variables, par exemple, dans le moulage par compression, la pression est cont- p prise entre 1,7 et 210 bars, et de préférence entre 7 et 35 kg/cm . 10 L'imprégnation au trempé ne nécessite aucune pression. Les températures auxquelles s'effectuent ces différentes opérations sont variables et fonction des températures de ramollissement et de décomposition de la résine thermoplastique. La stratification ou 1'imprégnation peuvent s'effectuer entre le point de ra-15 mollissement et le point de décomposition de la résine. La donnée de l'opération varie également selon les caractéristiques de la résine utilisée et des teneurs respectives en fibres de verre et en résine, entre 30 secondes et 30 minutes selon les cas. Pour la fabrication du matériau composite, on additionne de 20 la résine thermoplastique de 1 à 10 ou plus couches de nappes bouffantes de fibres de verre. La figure 1 représente en coupe une couche de cette nappe. La résine thermoplastique est en général appliquée sous forme de film ou de feuille d'une épaisseur variant de 0,05 mm à 3,2 mm. fendant la fabrication du matériau composite, il 25 est essentiel de combiner et de comprimer la nappe volumineuse de fibres de verre avec la résine thermoplastique de façon que l'épaisseur de la nappe soit notablement réduite par compression de la structure composite constituant le flan, comme on peut le voir figure 2. Ce résultat est obtenu en partie en réalisant une nappe 30 composite dont l'épaisseur est plus faible que l'épaisseur initiale de la nappe volumineuse de fibres de verre, La nappe composite de la figure 2 a ainsi été obtenue à partir de la nappe de la figure 1 mais son épaisseur est réduite de plus de moitié. Par exemple, si le matériau composite est préparé par moulage par compression, 35 l'imprégnation des fibres de verre par la résine thermoplastique s'effectue par fusion sous une pression suffisante et pendant le temps nécessaire pour obtenir un bon mouillage des fibres sans flu-age ni exsudation excessif de la résine hors de la nappe composite. 70 06246 4 2031567 Une fois traité, le matériau est refroidi et extrait de l'outillage de préparation, puis stocké en vue d'une utilisation ultérieure. Dans certains cas, le matériau composite est utilisé tel quel et constitue le flan qui est réchauffé puis embouti à la 5 presse. Dans d'autres cas, un ou plusieurs flans de tailles et de profils convenables pour l'application envisagée, peuvent être découpés dans la nappe composite. De préférence, cette découpe s'effectue à froid. La figure 7 représente en vue de dessus une série de trois flans F découpés dans une même nappe composite MO. Ces 10 flans peuvent être utilisés pour l'emboutissage de pièces destinées à l'automobile, par exemples des ailes, des éléments de pavillon ou autres. Lors de la préparation du matériau composite, la fibre et la résine étant comprimées, l'épaisseur diminue par rapport à l'é-15 paisseur primitive de la nappe volumineuse de fibres de verre, car cette dernière est comprimée pendant le traitement. Avant d'utiliser le flan sur une presse mécanique pour lui donner la forme définitive désirée, on le réchauffe dans un four pour ramollir la résine et permettre au matériau de se/gonfler. Pendant ce réchauf-20 fage, le flan reprend une partie de l'épaisseur que présentait à l'origine la nappe de fibres de verre, grâce au ramollissement de la résine dans le four. Lorsque la résine se ramollit, les fibres de verre maintenues sous compression dans le flan tendent à se détendre et à reprendre leur position primitive, c'est-à-dire, celles 25 qu'elles occupaient à l'origine dans la nappe non traitée. Ce fait est illustré par la figure 3 qui représente en coupe le flan de la figure 2 après réchauffage ; on voit que le flan a repris une partie de son épaisseur représentée à la figure 1. Le résultat de cette libération des contraintes imposées aux fibres est que le flan 30 réchauffé foisonne de 20 à 500 % par rapport à son épaisseur de la figure 2. Lorsque le flan réchauffé est mis en forme et refroidi pendant l'opération d'emboutissage, la pièce finie a perdu tout l'excédent d'épaisseur de la nappe de départ, et les fibres de verre sont à nouveau comprimées. 35 Pour certaines applications, c'est-à-dire pour la prépara tion de certains types d'articles emboutis il est préférable d'utiliser un flan préparé à partir d'une nappe de fibres de verre qui présente initialement un excédent d'épaisseur de 1 à 2,5 mm, et qui foisonne de 20 à 50 # lorsque le flan est réchauffé. Ces applica 70 06246 5 2031567 tions concernent divers articles dont les parois présentent des reliefs relativement importants, par exemple des corbeilles à papiers, des paniers à linge,des boites à ordures, des barils ou autres. 5 Pour d'autres applications, il est préférable d'utiliser un flan préparé à partir d'une nappe de fibres de verre dont l'excédent d'épaisseur est de 1,5 à 13 mm, et qui foisonne de 50 à 500 £ lorsque le flan est réchauffé. Ces dernières applications sont par exemple les éléments destinés à l'industrie automobile tels des 10 panneaux de pavillon, des couvercles de malles, des capots, ou des plateaux, etc. Le flan emboutissable par Tin procédé mécanique obtenu selon l'invention présente les propriétés indispensables et désirables suivantes : 15 a) les flans, lorsqu'ils sont chauds, sont gonflés et poreux et bien que, contenant plus d'air inclus qu'un flan préparé à partir d'une nappe de fibres de verre non foisonnante, cette propriété a pour résultat inattendu de permettre un passage facile de l'air dans le flan poreux pendant l'opération d*emboutissage et em?- de la matrice 20 pêche la rétention de l'air entre le flan et les surfaces /de la presse. De ce fait, les articles emboutis dans un tel flan sont exempts de défauts provoqués par la rétention de poches d'air, tels des cratères causés par une combustion spontanée, par effet DIESEL, des cavités ou des piqûres, à la surface des objets. Ces défauts 25 apparaissent fréquemment sur les articles emboutis dans des flans fabriqués à partir d,e nappe de fibres de verre compacte. Ainsi, l'emploi des jPlan^s^ on le procédé de l'invention permet d'obtenir des objets emboutis plus lisses et plus réguliers et on constate une diminution importante des mises au rebut par suite de défauts des 30 de surface provoqués par/poches d'air emprisonnees. b) Lorsqu'ils sont chauds, les flans de l'invention ne sont pas collants aux températures d'utilisation qui sont supérieures au point de ramollissement de la résine. Les flans obtenus à partir d'une nappe compacte classique sont par contre très collants dans 35 ces plages de températures qui, naturellement, sont atteintes pendant le pré-chauffage du flan avant l'opération d'emboutissage. Lorsque le flan est collant pendant le pré-chauffage, il est difficile à déplacer et il est en général nécessaire de recourir à des procédés de manipulation spéciaux. Les flans chauds obtenus se- 70 06246 6 2031567 Ion 1'inventipn ne sont pas collants aux températures élevées car les fibres de verre de la nappe émergent à la surface du flan lorsqu'elles ne sont plus soumises à la compression. c) Pendant le chauffage, l'intérieur du flan préparé selon 5 l'invention absorbe notablement moins de chaleur qu'un flan préparé à partir d'une nappe compacte. De même, les surfaces extérieures du flan de l'invention absorbent notablement plus de chaleur qu'un flan préparé à partir d'une nappe de fibres de verre classique. En raison de cette différence de caractéristiques d'ab-10 sarption de chaleur, les flans de l'invention présentent l'avantage suivant : leurs surfaces extérieures étant plus chaudes, la résine peut fluer plus facilement et reproduit avec plus de fidéli* té la forme et les dessins des surfaces des matrices sans qu'il soit nécessaire d'allonger le cycle de refroidissement. Cette dif-. 15 férence de capacité thermique est due au fait qu'un flan obtenu à partir d'une nappe de fibres de verre gonflées" a un coefficients© transmission de chaleur inférieur à celui d'un flan obtenu à partir d'une nappe compacte, d'où un transfert plus lent de la chaleur depuis la surface extérieure jusqu'à l'intérieur du flan. 20 d) Les flans préparés selon l'invention permettent d'obte nir un article embouti et formé dans lequel les répartitions de la résine et des fibres de verre sont plus uniformes dans toutes les parois formées. Au contraire, un article embouti dans un flan classique présente des zones où la résine est en excès notamment 25 à la surface extérieure et particulièrement au voisinage des angles où ces surfaces ont tendance à s'écailler et se craqueler, de ce fait, des précautions spéciales doivent être prises lors de la manutention de ces articles pour éviter ces ébréchures qui endommagent leur surface. La diminution de la teneur en résine dans 30 les angles des articles emboutis dans un flan de l'invention provient du fait que les fibres de verre se détendent dans le flan ramolli et s'écoulent uniformément en même temps que la résine dans toutes les parties de l'article embouti, si bien que la comr-position fibre-résine est uniforme dans tout l'article façonné. 35 Dans un flan non détendu préparé à partir d'une nappe compacte de fibres de verre, la résine se sépare des fibres de verre tassées et-s'écoule indépendamment entraînant une composition non homogène des pièces embouties. La distribution uniforme des fibres de verre et de la résine obtenue dans les articles emkoutis dans les 70 06246 7 2031567 flans de l'invention permet de réaliser des articles plus résistants en raison de leur meilleure rigidité. e) Le flan de l'invention est sensiblement moins flexible lorsqu'il est.réchauffé qu'un flan classique. Cette diminution 5 de flexibilité présente l'avantage de réduire l'affaissement du flan chaud, ce qui facilite sa manipulation, spécialement dans les équipements automatiques, pendant le transfert du four à la presse à emboutir. Cette diminution de la flexibilité du flan réchauffé est due à son augmentation d'épaisseur provoquée par la 10 détente des fibres. Comme on l'a vu précédemment, la nappe de fibres de verre qui sert à la préparation du matériau composite de la présente invention est une nappe de fibres de verre qui possède un excédent 2 d'épaisseur d'environ 1 à 12,5 mm pour 2,8 g par dm de nappe. La 15 nappe doit être une structure non tissée. Pour la fabrication de la nappe volumineuse, on utilise des fibres de verre sous forme de brins continus d'une longueur d'au moins 12,5 mm et de préférence supérieure à 50 mm. Le verre peut être utilisé sous forme de filaments, de tresses, de fils, de fils 20 retors, de mèches, d'étoffe non tissée, etc. Les fibres de verre peuvent être traitées ou imprégnées par l'un des nombreux types0 d'agents d'enduction employés dans ces techniques. Habituellement, ces agents sont constitués par plusieurs composants qui comprennent un ou plusieurs lubrifiants, des 25 agents émulsifiants, des agents de couplage, des agents d'ajustement de pH, des liants synthétiques filmogènes, des agents antistatiques et des mouillants. Les agents de couplage préférés sont des composés organosiliciques notamment du type peroxyde de silyle, les alcoxy silanes, les aminoalcoxy silanes, les vinyl-alcoxy-si-30 lanes, et les aminoalkylalcoxy-silanes. Des exemples de composés type peroxyde de silyle sont le vinyl-tris(t-butylperoxy)silane, 1* allyle-tris(t-butylperoxy)si-lane, le tétratris(t-butylperoxy)silane, l'allyl(t-butylperoxy)-tétrasiloxane, le vinyl-méthyl-bis(t-butylperoxy)silane, le vinyl-35 tris ( ot />(, -diméthylbenzylperoxy) silane, 11 allyl-méthyl-bis ( t-bu- tylperoxy)silane, le méthyl-tris(t-butylperoxy)silane, le diméthyl-bis(t-butylperoxy)silane, 1'isocyanatopropyl-tris(t-butylperoxy)-silane et le vinyl-diacétoxy(t-butylperoxy)silane. 70 06246 8 2031567 Les exemples d'aminoalkyl-alcoxy-silane comprennent le gamma-aminopropyltriéthoxy silane, le gamme-aminopropyltriéthoxy silane et le b is(bêta-hydroxyméthyl)gamma-aminopropyltrié thoxy silane. Les autres composés organosiliciques comprennent le gamma-5 méthacryloxypropyltriméthoxy silane, le bê ta(3 »4-époxycyclohexyl) éthyltriméthoxy, le gamma-glycidoxy-propyl-triméthosy-silane, et le vinyl-triéthoxy-silane. Les fibres individuelles de verre peuvent être droites ou bouclées. La compacité présentée par le flan lorsque la nappe de 10 fibres de verre est comprimée avec la résine pendant la préparation est provoquée par l'imprégnation de ce dernier par la résine chaude fondue et par sa désaération pendant l'imprégnation. La nappe volumineuse de fibres de verre peut être préparée par un procédé couramment utilisé de fabrication de nappes de verre, par 15 exemple, par un procédé de filage continu, permettant d'obtenir l'excédent d'épaisseur nécessaire pour la préparation du matériau composite selon l'invention. La nappe est en général préparée avec ^fibres de verre calibrées additionnées d'un agent de couplage. ues agents comprennent 20 généralement une résine filmogène, un agent émulsifiant et un liant. L'agent de couplage utilisé pour préparer la nappe de fibres de verre du matériau composite de l'invention doit permettre aux fibres de verre individuelles de glisser l'une par rapport à l'autre lorsque le flan chaud est embouti dans la presse. Pour cette 25 raison, les résines d'enrobage utilisées sont des résines thermoplastiques, mais dans certains cas on peut utiliser des résines thermodurcissables. Les polymères qui peuvent être employés pour élaborer les matériaux composites de l'invention comprennent toutes les rési-30 nés thermoplastiques moulables par compression qui sont en général utilisées pour la préparation de pièces moulées ou mises en forme. Ces polymères comprennent les résines vinyliques qui peuvent être des homopolymères d'un monomère vinylique, ou des copoly-35 mères d'un ou plusieurs monomères vinyliques et de 0 à 50 moles fi d'un ou plusieurs monomères non vinyliques qui sont copolymérisa-bles avec les monomères de vinyle. Le terme "monomère de vinyle" désigne un mélange qui contient au moins un groupe polymérisable de la formule-C=C-. Ces monomères de vinyle peuvent toutefois in— 70 06246 9 2031567 dure les résines suivantes : oléfines non substituées, comprenant des monooléfines tels l'éthylène, le propylène, le 1-"butène, et l1isobutylène et des polyoléfines telles le butadiène, l'iso-prène, le dicyclopentadiène et le norbornène ; des oléfines halo-5 génées, telles : chloroprène, tétrafluoréthylène, chlorotrifluoréthylène, hexafluoropropylène j les composés vinylarilyques tels le styrène, o-méthoxystyrène, £-méthoxystyrène, m-méthoxystyrène, o-nitrostyrène, £-nitrostyrène, o-méthylstyrène, jg-méthyl-styrène, m-méthylstyrène, ja-phénylstyrène, o-phénylstyrène, m-phénylstyrè-10 ne, vinyl-naphtalêne etc. ; les halogénures de vinyle et de vi-nylidène, tel le chlorure de vinyle, fluorure de vinyle, chlorure de vinylidène, fluorure de vinylidène, bromure de vinylidène, etc. ; les esters de vinyle tels formiate de vinyle, acétate de vinyle, propionate de vinyle, butyrate de vinyle, chloracétate de 15 vinyle, chloropropionate de vinyle, benzoate de vinyle, chloroben-zoate de vinyle etc. ; acides acryliques et alpha-alkylacryliques, leurs esters d'alkyle, leurs amides et leurs nitriles,par exemple l'acide acrylique, l'acide chloracrylique, l'acide méthacrylique, l'acide éthacrylique, l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, 20 l'acrylate de butyle, l'acrylate de n-octyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle, l'acrylate de n-décyle, le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate de butyle, 1'éthacrylate de méthyle, l'éthacryla-te d'éthyle, 1*acrylamide, le U-méthyl acrylamide, le N,N-dimé-thyl acrylamide, le méthacrylamide, le N-méthyl méthacrylamidef 25 le N,N-diméthyle méthacrylamide, l'acrylonitrile, le chloracrylo-nitrile, le méthacrylonitrile, l'éthacrylonitrile etc. ; les acides maléique et fumarique et leurs anhydrides et esters d'alkyle, par exemple l'anhydride maléique, le maléate de diméthyle, le ma— léate de diéthyle etc. ; les éthers et cétones du type vinyl-al-30 kyle, tels que l'éther de vinyl-méthyle, l'éther de vinyl-éthyle, l'éther de vinyl-isobutyle, l'éther de 2-chloréthyl-vinyle, la mé-thyl-vinyl-cétone, 1'éthyl-vinyl cétone, 1'isobutyl-vinyl cétone etc. ; de même la vinyl-pyridine, le N-vinyl-carbazole, la N-vi-nyle-pyrrolidine, le malonate d'éthyl-méthylène, l'acroléine, 35 l'alcool vinylique, le vinylacétal, le vinylbutyral etc. Les monomères non vinyliques qui peuvent être copolymérisés avec les monomères vinyliques sont l'oxyde de carbone et le formaldéhyde. 70 06246 10 2031567 Les polymères de vinyle comprennent donc par exemple, le polyéthylène, le polypropylène, les copolymères éthylène-propylène, le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, le fluorure de polyvinyle, le polystyrène, les terpolymères sty-5 rène-butadiène-acrylonitrile, les copolymères éthylène-acétate de vinyle, les copolymères éthylène-acide acrylique, les copolymères éthylène-acrylonitrile, et les copolymères styrène-acrylonitrile. Outre les polymères de vinyle, on peut utiliser dans le cadre de l'invention d'autres polymères tels que des résines thermoplas-10 tiques de polyuréthane, les résines polyamides telles-les "Nylons*', et comprennent le polyhexaméthylène adipamide ; les résines poly-sulfone, polycarbonate, phenoxy, polyacétal, polyoxydes, d'alky-lène tel que l'oxyde de polyéthylène ou de polypropylène, les résines oxydes de polyphénylène et les esters de cellulose tels que 15 le nitrate de cellulose, 1'acétate de cellulose et le propionate de cellulose. e Sous la dénomination "polymères", sont compris des mélanges de deux ou plusieurs polymères, tels que le polyéthylène/polypropylène, polyéthylène haute pression/polyéthylène basse pression, 20 le polyéthylène associé à des copolymères d'oléfines tels ceux indiqués précédemment, par exemple, des copolymères éthylène/aci-de acrylique, éthylène/méthacrylate d'éthyle, éthylène/acrylate d'éthyle, éthylène/'acétate de vinyle, terpolymères éthylène/acide acrylique/acrylate d'éthyle, éthylène/terpolymères acide acryli-25 que acétate de vinyle, etc. Le terme "polymères" désigne également les sels métalliques des polymères, ou mélanges de polymères, qui contiennent des groupes acide carboxylique libre. Des exemples de tels polymères sont les copolymères éthylène/acide acrylique, éthylène/acide méthacry-30 1-ique, éthylène/acide éthacrylique, styrène/acide acrylique, butène/acide acrylique, etc. Les métaux qui peuvent être employés pour obtenir les sels de ces polymères d'acide carboxylique sont les métaux mono-, di-et trivalents tels que le sodium, le lithium, le potassium, le 35 calcium, le magnésium, l'aluminium, le baryum, le zinc, le zirco-nium, le béryllium, le fer, le nickel, le cobalt* etc. Lorsque deux ou plusieurs monomères sont combinés pour former un polymère, les motifs des monomères peuvent être dispersés de manière désordonnée ou séquencée dans la chaîne du polymère, 70 06246 n 2031567 une ou plusieurs chaînes de molécules de motifs de monomères peuvent être greffées sur les chaînes d'autres motifs de monomères. Les polymères peuvent être utilisés sous les formes utili-5 sées habituellement dans les techniques de moulage, c'est-à-dire sous forme de poudre, de paillettes, de granulés etc., mélangés avec un ou plusieurs adjuvants. Ces derniers peuvent être des matières telles des plastifiants, des agents de stabilisation à la chaleur et à la lumière, des charges, des pigments, des additifs 10 de traitement, des diluants, et des agents donnant une meilleure résistance au choc. Le choix et la quantité d'adjuvants ajoutés dépendent des caractéristiques du polymère utilisé dans l'invention. Ces adjuvants doivent être physiquement et chimiquement compatibles avec 15 chacun des autres ingrédients des compositions dans les conditions opératoires décrites. La quantité d'adjuvant doit être fonction des résultats recherchés. Ainsi, par exemple, la quantité utile de plastifiant ou "quantité plastifiante" est une quantité de plastifiant qui augmente notablement la flexibilité, l'aptitude 20 au traitement et à la transformation et/ou la résilience. La quantité de stabilisant utilisé doit produire l'effet voulu et de ce fait les charges sont additionnées en quantités correspondantes, ainsi, par exemple, si on désire utiliser une charge de renforcement, la quantité ajoutée doit donner l'effet de renforcement dé-25 siré. Pour travailler les flans emboutissables de l'invention, les opérations sont les suivantes : a) le flan est chauffé à une température comprise entre le point de fusion et le point de décomposition de la résine thermo- 30 plastique. b) Le flan ainsi chauffé est transféré sur le moule froid d'une presse mécanique à emboutir, dont l'outillage a une forme correspondant à la forme de l'article fini. c) La presse est refermée pendant ion temps suffisant pour 35 provoquer le remplissage de la matrice sans qu'il ne s'induise de tension dans la matière, et le flan est refroidi pour qu'il conserve la forme de l'empreinte de la matrice. d) La presse est ouverte et la pièce moulée est éjectée. 70 06246 12 2031567 La phase de chauffage a) est illustrée figure 4, le temps de chauffage doit être suffisant pour provoquer l'écoulement de la résine ou son ramollissement suffisant pour que la pièce puisse être mise en forme dans la presse d'emboutissage. Ainsi chauf-5 fé, le flan se détend et son épaisseur augmente d'environ 50 à 500 i» par rapport à l'épaisseur du flan froid. Le temps de séjour du flan dans le dispositif de chauffage, par exemple un four, dépend de nombreux facteurs, par exemple des caractéristiques de la résine utilisée, les dimensions du flan, les teneurs en fibres de 10 verre et en résine du flan, sa capacité calorifique, la température et la longueur d'onde du four. De ce fait, le temps de préchauffage dans le four peut varier d'environ 4 secondes à environ 5 minutes. Le flan qui est ensuite transféré dans la presse d'emboutis-15 sage peut être de même dimension ou de dimensions plus grandes ou plus faibles que la surface de l'empreinte de la presse. Plusieurs flans peuvent être ainsi emboutis ou stratifiés^une seule opération d'emboutissage. La presse sur laquelle le flan est embouti est considérée 20 comme une presse froide, c'est-à-dire que le poinçon et la matrice de la presse sont maintenus à une température comprise entre la température ambiante et la température de fusion ou de ramollissement de la résine du flan ; la température de matrice est de préférence maintenue entre 15 et 26°C pendant l'opération d'enn 25 boutissage par un dispositif de refroidissement, par exemple, à l'eau. Une fois le flan disposé dans la presse froide (Fig. 5), l'outillage de la presse se referme et reste fermé pendant un temps suffisant pour permettre au flan de remplir l'empreinte 20 sans que des tensions internes soient induites, et pour que le refroidissement soit suffisant pour que la. pièce emboutie conserve en permanence la forme de l'empreinte de la matrice (Fig. 6). Le temps de séjour dans la matrice est de l'ordre de 3 à 60 secondes pour des flans d'une épaisseur variant de 0,76 à 10 mm. 35 Etant donné la vitesse à laquelle s'effectue l'opération de moulage et les forces mises en jeu, on peut qualifier, cette technique de procédé d'emboutissage plutôt que procédé de moulage. Une fois l'opération d'emboutissage terminée, l'outillage est ouvert et la pièce mise en forme est immédiatement extraite 70 06246 13 2031567 de la matrice. A ce stade, la pièce moulée est en général à une température supérieure à la température ambiante mais notablement inférieure à la température de fusion ou de ramollissement du polymère . 5 Les pièces moulées peuvent être de formes diverses et compor ter des surfaces planes ou non. Les pièces ont en général une é-paisseur de 0,5 à 5 mm. La section de l'article embouti peut être uniforme ou non . Par exemple, les pièces moulées peuvent comporter des bossages, des nervures ou d'autres parties en relief, et 10 des parois minces peuvent voisiner avec des parties relativement épaisses. Si on le désire, des trous et des encoches peuvent être formés sur la pièce pendant l'opération d'emboutissage ou par des o-pérations ultérieures de perçage effectuées par des moyens classi-15 ques sur la pièce froide. Le procédé d'emboutissage mis en oeuvre par l'invention exige un arrêt de la presse au voisinage du point mort bas, c'est-à-dire sous un angle ne dépassant pas le point mort de plus de 5°, pendant un temps relativement court (Fig. 6). Cette technique con-20 sistant à arrêter la presse au point mort bas est contraire aux techniques classiques d'emboutissage du métal, car cet arrêt pendant le cycle d'estampage peut provoquer le grippage du poinçon en position basse. Dans l'emboutissage des flans de l'invention, un tel grippage ne risque pas de se produire. 25 La presse utilisée peut être une presse mécanique à emboutir ou une presse équivalente. On ne peut pas utiliser une presse hydraulique classique car elle ne peut combiner une vitesse de déplacement rapide et la pression instantanée disponible qui est requise dans l'emboutissage. On peut toutefois utiliser une presse hydrau-30 lique dotée d'un dispositif accumulant une grande quantité d'énergie, pour reproduire l'action d'une presse mécanique. La presse à emboutir doit pouvoir appliquer une pression de 20 à 140 kg à chaque cycle complet de fonctionnement de la machine, soit en une période comprise entre 10 et 60 secondes. La fermeture rapide de la 35 presse sous de telles pressions empêche le refroidissement du flan pendant la période de remplissage du moule. De plus, grâce à la vitesse d'écoulement de la matière dans le moule, la pièce produite est soumise à des tensions internes plus faibles et l'orientation des molécules est moins prononcée que dans les articles moulés par 70 06246 14 2031567 injection. Bien que la presse utilisée soit du môme type que celles utilisées pour l'emboutissage du métal, l'emboutissage des flans selon le procédé de l'invention présente des avantages inhabituels et inattendus par rapport aux techniques d'emboutissage des métaux, 5 car les pièces formées peuvent comporter des surfaces incurvées compliquées, des angles aigus et des toiles ou parois de différentes épaisseurs. De ce fait, la fabrication de pièces comportant des surfaces non planes à partir des flans de l'invention nécessite un nombre d'outillages réduit et moins de passes de formage, 10 comparé à la fabrication d'une même pièce en métal embouti. Les exemples suivants permettent d'illustrer l'invention mais ne sont, bien entendu, nullement limitatifs. Des matériaux composites contenant 60 fo en poids de résine et 40 % en poids de fibres de verre sont préparés de la manière 15 suivante. Ces matériaux une fois préparés, ont une épaisseur de 2,5 mm, une largeur de 1200 mm et une longueur de 2%-QO mm. Pour la préparation on peut utiliser les résines thermoplastiques suivantes ï A homopolymère de propylène, indice de fusion ou d'écoulement 20 à 230°C égal à 4 et un point de fusion ou de ramollissement de 165°C B homopolymère de styrène, écoulement "Rossi Peakes" : 135°C : 190-280 secondes, point de fusion ou de ramollissement : 100°C 25 30 C homopolymère de Nylon-6 indice de fusion ou d'écoulement à 230°C 16. Point de fusion ou de ramollissement 219°C D homopolymère de chlorure de vinyle de viscosité intrinsèque de 0,76-0,80, point de fusion ou de ramollissement 70aC E copolymère de styrène et d'acrylonitrile, 72/28 % en poids, indice de fusion ou d'écoulement à 200°C î 1,5, point de fusion ou de ramollissement 100°C. 35 Les résines sont utilisées sous forme de films ou de feuil les d'une épaisseur comprise entre 0,25 à 7,5 mm et le matériau composite est préparé par moulage par compression de 5 plis de résine avec 3 plis de nappe volumineuse de fibres de verre pendant 10 minutes à une température supérieure de 50 à 100°C à la température 70 06246 15 2031567 de ramollissement ou de fusion de la résine. Les plis ou couches de résine et de fibres de verre sont superposés dans l'ordre suivant ; résine/fibres de verre/résine/fibres de verre/résine/résine/fibres de verre/résine. La nappe de fibres de verre ou mat pèse 2 5 environ 4,5/dm . Dans le tableau I ci-après, les six matériaux composites sont indiqués par les chiffres I à VI , ce tableau indique les conditions de moulage par compression à respecter, les résines utilisées dans chaque cas, l'excédent d'épaisseur et la longueur 10 des fibres de la nappe employée. TABLEAU I 15 Conditions du moulage par compres-sion Matériau Temp.°C composite 20 I II III IV V VI 205 205 220 240 200 245 Pression en bars 50 50 75 75 100 100 Résine utilisée A A B C D E Excédent d'épaisseur de la nappe (ep.chaud/ ep.froid) 3/1 5/1 3/1 3/1 2/1 2/1 Longueur des fibres de verre de la nappe continue 75 mm continue continue 50 mm 50 mm 25 Des flans de 115 mm x 190 mm sont découpés dans chacun des matériaux composites et chauffés dans un four à infrarouges.Le tableau II ci-dessous donne les paramètres de chauffage pour chaque type de flan, composite, et l'épaisseur des flans chauffés. - 30 35 40 Matériau composite I II III IV V VI 1 2 3 4 5 6 TABLEAU II POUR temps en Plan secondes température 40 40 30 50 45 50 210°C 210°C 245° C 260°C* 220°C* 260°C* Epaisseur en mm du flan chaud 8,9 11,4* 7,6* 7,6* 5,0* 6,3* 70 06246 16 2031567 10 15 * Valeur approximative. Les flans sont alors emboutis sur une presse mécanique pour former des plaques de 100 x 75 x 2,2 mm dans les conditions d'emboutissage indiquées dans le tableau III ci-dessous. TABLEAU III Période de fermeture Flan dans le moule fermé Pression approximative (secondes) en bars 1 15 56 2 15 56 3 10 91 4 15 105 5 15 .98 6 10 112 Aucun de ces flans chauds ainsi préparés n'est collant, ils 20 sont donc faciles à manipuler. On ne constate pas d'exsudation pendant le transfert du flan du four à la presse. Les plaques embouties sont exemptes de défauts de surface dus à des poches d'air emprisonné et la répartition de la résine et du verre est uniforme. Les bords ne présentent pas d'excès de résine. Ces plaques 25 peuvent être utilisées comme panneaux dans la construction d'immeubles. passe, , ,, L'epaisseur de la nappe de verre/' comme on l'a vu precedenn ment, de 1 à 12,5 mm pour une nappe de verre à 2,8 g/dm . Les me- 2 sures de gonflement sont prises sur des éprouvettes d'1 dm de la 30 nappe et, les éprouvettes étant découpées dans la largeur de la nappe. Les éprouvettes sont ensuite pesées et l'on note leur poids pour déterminer leur-gonflement. L'épaisseur de la nappe est mesurée par une jauge d'épaisseur donnant une précision de 0,02 mm. Les épaisseurs sont mesurées en posant le plateau de la jauge (300 x 35 300 x 0,3 mm - poids 2,27 kg) sur la nappe, sans charge, puis sous une charge uniforme de 70 g/cm . Le gonflement est alors déterminé à partir du poids et des épaisseurs. Le gonflement peut alors s'exprimer en mm d'épaisseur par gramme de fibres de verre par décimètre carré de nappe, à la fois sans charge et sous une charge de 70 06246 17 2031567 2 2 70 g/cm • Le gonflement de 1 à 12,5 mm pour 2,8 g/dm de la nappe utilisé dans l'invention est relevé à l'état non chargé. Comme on l'a vu dans les exemples précédents, le gonflement de la nappe de fibres de verre peut être également un rapport 5 entre l'épaisseur de la nappe non chargée à l'épaisseur de r\ la nappe chargée à 70 g/cm „ u1 est pourquoi dans les • exemples ci-dessus, les matériaux composites I, III et JV sont préparés à partir de nappes à 4,3 g/dm^ ayant une. épaisseur d'environ 6 mm à l'état-non chargé, et une épaisseur d *en- 10 viron 2 mm lorsque la nappe est chargée sous une pression de 70 g/ ? cm . De ce fait la nappe de verre a un rapport de gonflement de 3 à 1. Une de ces nappes est utilisée pour la préparation de chaque couche ou pli de fibres de verre des matériaux composites I, III et IV. 15 Le matériau II a un rapport de gonflement de 5 à 1 car il 2 est préparé à partir d'une nappe à 4,3 g/dm d'une épaisseur d'environ 10 mm, à l'état non chargé et une épaisseur d'environ 2 mm p lorsque la nappe est chargée à 70 g/cm . Une de ces nappes^est utilisée pour chaque pli ou couche de fibres de verre du composite II. 20 Les composites V et VI ont un rapport de gonflement de 2 à 1 car ils ont été préparés à partir d'une nappe de 4,2 g/dm de nappe d'une épaisseur d'environ 5,5 mm à l'état non chargé et une é-paisseur d'environ 2,5 mm lorsque la nappe est chargée à une près-sion de 70 g/cm . Une de ces nappes a été utilisée pour constituer 25 chaque pli ou couche de fibres de verre des matériaux V et VI. Dans le cadre de la présente invention, il est préférable d'utiliser un mat ou nappe dont le rapport de gonflement est compris entre environ 2 à 1 et environ 5 à 1. Les résines thermoplastiques moulables par compression pré-30 férées ont'un module atteignant au moins 7000 kg/cm . Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et illustrée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 06246 18 2031567 REVENDICATIONS 1. Matériau composite formé d'une résine thermoplastique se prêtant au moulage par compression et de nappes de fibres de verre, caractérisé en ce que les fibres de verre sont à l'état 5 comprimé. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient environ 40 à 90 fi en poids de résine thermoplastique et environ 10 à 60 fi en poids de fibres de verre. 3. Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que 10 son épaisseur augmente par chauffage d'environ 50 à 500 fi de son épaisseur primitive à l'état non chauffé. 4. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est une résine phénoxyde. 5. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 la résine thermoplastique est le polypropylène. 6. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est le polystyrène. 7. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est un polyamide "Nylon". 20 8. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est le chlorure de polyvinyle. 9. Procédé de préparation d'un matériau composite à base de résine thermoplastique moulable par compression et de fibres de verre, caractérisé en ce qu'il consiste à incorporer de manière ho-25 mogène la résine thermoplastique à la nappe de fibres de verre non comprimée à une température comprise entre le point de ramollissement et le point de décomposition de la résine et sous une pression déterminant une compression des fibres de verre à la température ambiante, et à refroidir le matériau obtenu à une température infé-30 rieure aitfpoint de ramollissement de la résine thermoplastique. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à réchauffer le matériau composite à une température comr-prise entre le point de ramollissement et le point de décomposition de la résine pendant un temps suffisant pour provoquer le ra-35 mollissement de la résine, et libérer les fibres de verre de leur compression initiale pour que leur détente provoque une augmentation d'épaisseur d'environ 50 à 500 fi du matériau chaud par rapport à son épaisseur à la température ambiante.