Brevet FR2086093A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un procédé pour la production d'objets en mousse, notamment en mousse de polyuré-thane, qui résistent à de fortes sollicitations, selon lequel une couche gélifiée de revêtement (gel coat) est appliquée sur la paroi d'un moule, une armature marginale composée de produits en fibres est noyée dans cette couche, la couche gélifiée de revêtement est durcie, et la cavité du moule est ensuite remplie de mousse,, On produit déjà, selon le procédé décrit ci-dessus, des objets en mousse résistant à de fortes sollicitations pour l'industrie de l'automobile, par exemple des carrosseries, des parties de carrosserie, ainsi que pour d'autres industries, par exemple pour la réalisation de cellules d'avions, de coques et de cellules de navires et de bateaux. Dans la construction des bâtiments, de tels objets en mousse remplacent également, de plus en plus, les constructions lourdes et coûteuses en acier, béton, métal léger ou matières plastiques homogènes renforcées par des fibres de verre. D'autres domaines d'application sont notamment la fabrication de containers et l'industrie du meuble.- Toutefois, ces objets en mousse à forte résistance ne sont pas produits en masse, jusqu'à présent, -en raison du fait que les pauses de fermeture des moules sont trop longues pour permettre une fabrication rentable. S'il était possible de trouver un procédé de production rentable et simple, la fabrication de tels objets serait étendue, avec certitude, aux articles de masse ainsi qu'à d'autres domaines d'application encore. Le but de l'invention est de réaliser un procédé rentable pour la production d'objets en mousse résistant à de forte-s sollicitations. Conformément à l'invention, la production d'un objet en mousse est effectuée, en étapes successives et au moyen de deux moules ayant le même contour, de la manière suivante : a) la couche gélifiée de revêtement est appliquée sur la paroi d'un moule auxiliaire léger, l'armature marginale est noyée dans cette couche, la couche gélifiée de revêtement est durcie ensuite dans le moule auxiliaire puis l'ébauche ainsi 71 13363 2 • ■ 2086093 obtenue est démoulée, b) l'ébauche est placée dans un moule de moussage qui résiste à la pression, dont la cavité de moulage a la même forme que celle du moule auxiliaire, et l'ébauche est ensuite remplie de mousse dans ce moule de moussage. Grâce à ces mesures, le temps d'utilisation du moule de moussage coûteux - devant être réalisé de façon à pouvoir résister à une pression de la mousse allant de un à cinq atmosphères relatives ou davantage - est réduit à un minimum, car l'application de la couche gélifiée de revêtement, l'incorporation de l'armature marginale dans cette couche, la mise en place de pièces à incorporer dans l'objet et le durcissement de la couche gélifiée de revêtement prennent le plus de temps. Ces opérations peuvent être effectuées dans le moule auxiliaire, ayant le même contour, dont la réalisation est beaucoup moins coûteuse. Afin de mieux utiliser le moule de moussage, il est préférable de prévoir plusieurs moules .auxiliaires analogues s il est également possible, par exemple, de travailler avec un moule auxiliaire en deux ou trois équipes par vingt-quatre heures, d'emmagasiner provisoirement les ébauches, et de travailler à raison d'une équipe seulement par vingt-quatre heures avec le moule de moussage. Selon un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du procédé de l'invention, des objets supplémentaires devant être incorporés dans la. mousse, par exemple des pièces de raccordement, des éléments pour la suspension s'il s'agit de carrosseries pour véhicules automobiles, des couples de renforcement et des pièces analogues, .sont fixés préalablement dans le moule auxiliaire. .Selon une variante de mise en oeuvre, les objets supplémentaires devant être incorporés dans la mousse sont fixés dans, l'ébauche avant que celle-ci ne soit placée dans le moule de moussage. Bien entendu, ces deux modes de mise en oeuvre peuvent également être combinés, et d'autres objets peuvent aussi être placés et, éventuellement, fixés dans 1 alors que celle-ci se trouve déjà.dans le-moule de moussage „ 71 13363 3 2086093 La couche gélifiée de revêtement - appliquée par une enduction à la brosse ou par une pulvérisation - peut notamment être à base de résine de polyester, de résine d'époxy, de chlorure de polyvinyle, de polycarbonate ou de polyuréthane. 5 L'armature pour le renforcement des zones marginales se compose, par exemple, d'un tissu de fibres de verre sur lequel est posé un non-tissé. Le procédé suivant l'inven tion peut être mis en oeuvre d'une manière particulièrement avantageuse au moyen de mats ou de tapis dits "mats de dépôt" 10 ou "tapis de dépôt". Ces expressions sont utilisées pour des éléments d'armature qui sont combinés avec des non-tissés. Les éléments d'armature se composent, par exemple, de tissus de fibres de verre, de tissus composés de fibres ou de fils synthétique^ de tissus ou de treillis de fils métalliques, de 15 tissus textiles, d'ossatures en métal, en matières plastiques, ou de combinaisons de ces éléments d'armature. Pour les tissus, on utilise également des fibres ayant un module d'élasticité élevé, tel que des fibres de carbone, d'oxyde d'aluminium et de bore. Ces éléments d'armature sont destinés à conférer une 20 forte résistance aux sollicitations aux zones marginales de l'objet en mousse. Par contre, les non-tissés absorbent et retiennent dans leur structure fibreuse une partie du mélange réactionnel liquide introduit dans la cavité et apte à produire la mousse, jusqu'à ce que le mélange à l'intérieur 25 de l'objet ait fini de réagir, c'est-à-dire-, jusqu'à ce que la mousse s'y soit formée. Ce n'est qu'après que le mélange réactionnel retenu dans la structure fibreuse réagit également. Toutefois, comme le noyau est déjà rempli, il se forme dans la zone des non-tissés, en raison de la pression de moussage 30 et de l'espace libre limité, une mousse qui est plus dense que dans le noyau, et qui participe également à l'augmentation de la résistance des zones marginales de l'objet en mousse. Comme non-tissés, on peut notamment utiliser des non-tissés volumineux fibres non orientées, mais également des crêpes et même des 35 tissus fibreux relativement lâches. Pratiquement toutes les fibres naturelles et synthétiques peuvent être utilisées pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, notamment les 71 13363 4 2086093 fibres fines, par exemple celles à base d'acryle, cellulose, polyamide, polycarbonate, sisal, et les fibres ou la laine métallique très fine. Suivant la résistance nécessaire, le constructeur a 5 donc un choix important de matières pour l'armature et les non-tissés non orientées, auquel vient s'ajouter encore un large choix pour les composants du mélange réactionnel ou des additifs, permettant d'obtenir également des propriétés déterminées, 10 La partie suivante de la description concerne un exemple de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, pour la production d'une carrosserie d'un véhicule automobile, comme décrite dans le brevet français n° 1 472 560. Le moule auxiliaire est tout d'abord couvert d'un 15 agent de démoulage afin d'empêcher le collage de la couche gélifiée de revêtement à la paroi du moule. Une couche gélifiée de revêtement est ensuite appliquée sur la couche d'agent de démoulage et un "mat de dépôt" préparé est noyé dans la couche gélifiée pendant que celle-ci est encore plastique, pour qu'une 20 partie des fibres et, éventuellement, l'armature du mat se fixent dans la couche gélifiée. Des mats de dépôt de différents types sont disposés à différents endroits du moule, conformément au sens des contraintes prévues dans l'objet, afin de tenir compte des différentes sollicitations auxquelles l'objet sera proba-25 blement exposé, La couche gélifiée de revêtement est ensuite durcie sous l'action de la chaleur, notamment au moyen d'une radiation thermique. Des pièces supplémentaires devant être incorporées dans la mousse, par exemple le tuyau d'alimentation de carburant, 30 des tubes pour le passage de câbles électriques, des plaques d'ancrage pour les suspensions de roues et du moteur et d'autres pièces encore, sont maintenant fixées provisoirement dans l'ébauche. Si l'on utilise à cet effet des adhésifs durcissables, cette fixation provisoire est déjà effectuée avant le durcis-35 sement de la couche gélifiée de revêtement. L'ébauche est ensuite mise en magasin jusqu'à ce que le moule de moussage soit libre. Peu avant l'introduction de l'ébauche dans le moule de moussage^ 71 13363 5 2086093 on fixe dans 1'ébauche encore d'autres pièces devant être incorporées dans la mousse et qui sont trop encombrantes pour le stockage provisoire de l'ébauche. Celle-ci est ensuite placée dans le moule de moussage et, après la fermeture de 5 celui-ci, le mélange réactionnel destiné à produire la mousse est introduit dans l'ébaUche. Le temps d'utilisation du moule de moussage pour une carrosserie n'est que de huit à neuf minutes environ,, alors que le temps d'utilisation du moule auxiliaire pour la réalisation de l'ébauche est un multiple 10 de ce temps, c'est-à-dire d'environ vingt à quarante minutes. Un autre avantage apporté par l'invention réside dans la réalisation rapide et peu coûteuse des moules auxiliaires. Selon l'invention, on produit un moule positif de ïa cavité du moule de moussage, et le moule auxiliaire est réalisé à 15 partir de ce moule positif. Cette façon de procéder permet, avec des moyens très simples, une réalisation rapide et peu coûteuse des moules auxiliaires. Le moule positif est produit, par exemple, par le revêtement de la paroi du moule de moussage avec Une couche suffis-20 sament épaisse de plâtre pour que l'on obtienne, après le durcissement du plâtre, un modèle en plâtre suffisamment stable de la cavité du moule de moussage. Sur ce modèle en plâtre, servant de moule positif,: on applique un agent de démoulage puis, suivant le procédé de fabrication d'objets en matières 25 synthétiques renforcées par des fibres de verre, par exemple, une couche de résine époxy qui est -renforcée avec des fibres de verre. Après l'obtention d'une paroi de moule suffisamment épaisse, on introduit le moule auxiliaire ainsi réalisé dans un bâti de support dans lequel il est fixé. Le moule auxiliaire 30 est prêt à servir après l'enlèvement des bavures. 71 13363 6 2086093 REVENDICATIONS lo Procédé pour la production d'objets en mousse, notamment en mousse de polyuréthane, qui résistent à de fortes sollicitations, selon lequel une couche gélifiée de revêtement (gel coat) est appliquée sur la paroi d'un moule, une armature marginale composée de produits en fibres est noyée dans cette couche, la couche gélifiée de revêtement est durcie, et la cavité du moule est ensuite remplie de mousse, caractérisé en ce que la production d'un objet en mousse est effectuée, en étapes successives et au moyen de deux moules ayant le même contour, de la manière suivante s la couche gélifié de revêtement est appliquée sur la paroi d'un moule auxiliaire léger, l'armature marginale est noyée dans cette couche» la couche gélifiée de revêtement est durcie ensuite dans le moule auxiliaire puis l'ébauche ainsi obtenue est démoulée puis l'ébauche est placée dans un moule de moussage qui résiste à la pression, dont la cavité de moulage a la même forme que celle du moule auxiliaire, et l'ébauche est ensuite remplie de mousse dans ce moule de moussage. 2„ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pièces supplémentaires devant être incorporées dans la mousse sont fixées provisoirement dans le moule auxiliaire. 3° Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pièces supplémentaires devant être incorporées dans la mousse sont fixées dans l'ébauche, avant que celle-ci ne soit placée dans le moule cfe moussage„ 4. Procédé pour la production d'un moule auxiliaire selon la,revendication 1, caractérisé en ce qu'un moule positif est produit de la cavité du moule de moussage, et en ce que le moule auxiliaire négatif est produit à partir de ce moule positif. BAD ORIGINAL