Brevet FR2097151A1 — publié le 19720303

La fabrication d'éléments renforcés, tels, que des panneaux acoustiques, réalisés en matière plastique, nécessitent des dispositions permettant d'assurer la porosité du panneau. Les procédés connus de perçage ou perforation de trous, à la suite du traitement ou du durcissement de la feuille, sont coûteux et ont tendance à réduire les caractéristiques mécaniques du système de panneau réalisé. Par exemple, du fait que les fibres du matériau d'armature, telles que du verre, sont rigidement maintenues dans la feuille durcie, le perçage ou perforation tend à casser une partie des fils de ce matériau d'armature, particulièrement lorsque le panneau est stratifié avec une série de feuilles superposées. L'invention a donc pour objet essentiel un procédé de réalisation d'un élément en matière plastique armée à perforations dans lequel ces perforations sont effectuées alors que l'élénent n'es't qu* en condition partiellement durci et dans lequel les fils ou cordes du matériau de renforcement sont disposés de manière à passer sensiblement autour des perforations avant le durcissement. L'invention a également pour objets un élément en matière plastique renforcée et perforée, lequel selon une réalisation comporte une surface de stabilité améliorée, pour résister à l'érosion, à l'usure, etc., et un procédé de réalisation de ces éléments. Le nouveau procédé pour réaliser un élément en matière plastique armée et perforée, à l'aide d'un moule, pour constituer une surface donnée de l'élément, une partie de la surface du moule comprenant des ergots séparés-^ au moins partiellement élastiques, et dont la partie d'extrémité est pointue, faisant saillie sur la surface de moule. Une feuille en matière plastique armée partiellement durcie, ou une série de ces feuilles, est placée sur les ergots. La feuille et les ergots sont alors serrés mutuellement, pour que les ergots traversent la feuille. La feuille est serrée sur la surface du moule pendant le traitement. Selon une forme de l'invention, la feuille durcie est déplacée de la surface du moule et des ergots. Selon une autre forme, dans laquelle des ergots creux sont utilisés, ces ergots pouvant alors être rigides,- l'ensemble d'ergots et de surface du moule est maintenu pour former une partie de l'élément, les parties d'ergots faisant saillie sur la feuille sont alors détachées, assurant ainsi l'ouverture des perforations de la feuille. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré non limitatif de mise en oeuvre, et du dessin annexé sur lequel : 71 24372 2 2097151 - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un élément profilé en matière plastique stratifiéet et perforée, selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe transversale d'une partie 5 de surface de moule et de sa pièce de support ; - la figure 3 est une coupe analogue d'une partie de moule comprenant l'élément de surface qui lui est intégré ; - la figure 4 est une vue en perspective, en partie coupée et arrachée de la structure de la figure 2, en cours d'exécution 10 du procédé de l'invention ; et - les figures 5 à 9 sont des coupes à échelle agrandie d'une partie du moule et de la surface comprenant des ergots creux, en cours de réalisation de l'élément stratifié selon l'invention. Une application actuelle du nouvel élément laminé 15 perforé en cause, concerne la partie de soufflage d'un moteur à turbo-soufflan®. Cet élément constitue alors un panneau profilé complexe, qui dirige les courants de l'air traversant le panneau pendant le fonctionnement du moteur. Il constitue de plus une surface d'amortissement de son. Comme mentionné plus haut, les procédés antérieurs de réalisation comportent le 20 perçage ou perforation des trous dans les panneaux complètement durcis, opérations qui sont longues et, de ce fait, coûteuses. Par ailleurs, le réseau de cordes ou fibres de renforcement étant nettement plus rigide qu'élastique, lorsq-ue La feuill-e -e-s-t pleinement traitée, les opérations systématiques et déterminées de perçage ou perforation entraînent la rupture 25 d'une partie des brins de renforcement, ce qui abaisse les caractéristiques mécaniques du panneau, La présente invention englobe l'emploi d! ergote ;; pointus, faisant saillie sur une partie de la surface du moule. Cependant, on a constaté, lorsqu'un pannôau conformé doit être séparé de cette partie 30 de surface de moule, que des ergots rigides non déformables, par exemple en métal, en céramique ou en matière plastique dure, ne pouvaient être utilisés, car le panneau traité sur un ergot de ce genre bloquait par ses courbures cet ergot en place sur le panneau. Dans ce cas, du fait des 4 dimensions relativement réduites des ergots généralement utilisés, et de 35 la ténacité du panneau durci,un grand nombre de ces ergots était arraché de la partie de surface du moule, colmatant etybloquant les perforations relativement petites. De ce fait, une importante caractéristique de réalisation de 1'invention, pour la conformation d'éléments contournés) résulte de COPY 71 24372 3 2097151 l'utilisation d'ergots constitués en un matériau qui présente une élasticité suffisante pour permettre leur flexion lorsque le panneau durci est séparé de la surface de moulage qui est de forme profilée. Une réalisation d'éléments laminés en matière 5 plastique profilée et perforée selon l'invention est indiquée par 10 sur la figure 1. Des perforations 12 sont ménagée dans ce panneau 10, qui sont nécessaires quand le panneau est utilisé comme structure d'amortissement du son. Le pannëau 10 perforé de la figure 1, selon 10 un mode de réalisation de l'invention, "est fabriqué à l'aide d'un élément 14 de support de moule (figure 2).■de la partie'de surface 16s sur laquelle des ergots pointus 18 sont en saillie. Ces ergots 18 sont constitués en un matériau partiellement élastique tel le polyuréthane, afin de permettre au panneau d'être détaché des ^ergots après traitement. On a 15 constaté qu'il était avantageux d'utiliser une partie 16 de surface de moule maintenue par un élément support 14, comme représenté sur la figure 2, afin de pouvoir utiliser un moule plus mince, cependant, un élément unique, plus lourd ou monobloc, tel que représenté sur la figure 3, peut être utilisé. 20 Pendant la mise en oeuvre de cette forme de l'invention, "$a partie 16 de surface de moule,; et les ergots 18 sont d'abord traités à l'aide d'un agent de démoulage compatible avec la nature du moule, n'affectant pas sensiblement la partie du moule en corftact ou la feuille ou couches qui sont successivement appliquées. Ainsi, comme 25 représenté sur la figure 4, les feuilles 19a, 19b., 19^, etc. du tissu, tel que tissu de verre, qui a été préalablement imprégné avec une résine, telle que résine époxy, puis partiellement traité, sont pressées successivement sur les ergots 18 vâts la partie 16 de la surface de moule, jusqu'à ce qu'un corps à plusieurs couches 20 soit-.dégô^éiSiir—lâurpâi:tie : 30 de surface 16, les éléments 18 traversant alors ces couches. Du fait que la résine imprégnant : l-e.; tissu,' ou étoffe, n'est pas traitée complètement, les fils de l'étofte ne sont pas maintenus rigidement; lorsque l'étoffe est serrée sur les ergots pointus, ces fils sont déplacés latéralement et ne sont pas coupés, de sorte que 35 l'intégrité, structurale et la résistance mécanique de l'armature sont assurées. ' COPY 71 24372 4 2097151 j, 4 i Les couches superposées de tissu imprégné préalablement, partiellement traité, qui constituent la structure àànïiirtéç, j sont pressées sur la partie 16 de surface de moule pendant le durcissement, > par exemple à la chaleur. Après ce durcissement, la structure laminée est I > 5 séparée de la partie 16 de surface et des ergots 18. Ces ergots 18 étant tout au moins en partie élastique, fléchissent lorsque la feuille profilée durcie est enlevée. Ainsi, chaque ergot peut être dégagé de la perforation formée autour de sa périphérie, évitant l'arrachage des ergots de la partie 16 de surface comme dans le cas d'ergots rigides. 10 Dans une forme caractéristique de mise en oeuvre de l'invention, l'élément Uf de support était en aluminium,(bien que pouvant être tout le matériau stable et suffisamment résistant). La partie 16 de surface de moule et les ergots 18 sont en polyuréthane, afin d'éviter les modifications de dimension et de rester stable à la température de 150°C 15 utilisée. Le moule est: fixé, par exemple à l'aide de ciment, à l'élément support 14, comme représenté sur la figure 2, puis un agent de démoulage, tel qu'un alcool polyvinyjique, est appliqué,par exemple en pulvérisations, sur la partie 16 de surface de moule et les ergots 18. Après durcissement de cet agent de démoulage, 20 plusieurs couches successives d'un satin de verre à armure de tetjit, .imprégné d'une résine époxy du genre communément utilisé dans la technique, sont pressées succeœLvement sur les ergots 18 vers la surface 16. Les couches sont recouvertes d'un film de matière plastique, tel que du polytétrafluoro-éthylène, et sont ensuite comprimées par exemple à l'aide d'un sac sous vide, 25 un autoclave, dn moule complémentaire, etc., Selon les procédés communément utilisés dans cette technique. Dans le présent exemple, un sac sous vide est utilisé.> Simultanément, la chaleur de traitement est appliquée à une température compatible avec le moule en pojl^télihane et les ergots, et l'étoffe imprégnée stratifiée. Dans cet exemple, la température d'environ 150°C est 2 30 appliquée pendant 2 h sous une pression d'environ 3,5 kg/cm . Après durcissement, la pression est supprimée sur le matériau laminé. La structure stratifiée, en forme de panneau selon la figure 1, est retirée de la partie 16 de surface de moule et des argots 18, laissant ainsi des perforations 12 correspondant à la.position des ergots 18. 35 Une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le moule fait partie de l'élément obtenu, peut être utilisée pour obtenir un élément stratifié ayant une surface à couches perforées, jj^ de stabilité améliorée à l'érosion, fatigue, etç, comparativement à celle BAD ORKJINAL 71 24372 5 2097151 du reste de l'élément. Dans une application au cours de laquelle des particules soufflées sont propulsées à vitesse relativement élevée sur la surface de l'élément, et/ou ces éléments peuvent fréquemment pénétrér à l'intérieur des perforations, la détérioration des surfaces 5 ainsi rencontrée peut se produire. L'invention peut assurer une surface améliorée d'un élément de ce genre, et de l'intérieur des perforations, par l'emploi d'une surface arrière du moule et en comprenant une partie coupée plus faible, de chaque ergot, qui donne une surface de contact au fluide, plus stable, de l'élément obtenu. Ce résultat est possible par l'emploi 10 d'un moule en matériau sélectionné ayant les caractéristiques riécessaires de résistance au fluide, et dont la forme est sensiblement analogue au moule de h figure 2, à l'exception près que les ergots sont creux jusqu'à un point supérieur à celui devant dépasser les feuilles pressées sur les ergots. Ces ergots sont ouverts sur la partie 30 de surface arrière vers 15 l'élément 14 de support comme représenté suri les figures 5 à 8. Un moule 22 de ce genre comportant des ergots 24 creux est représenté sur la figure 5, et une autre variante sur la figure 8. Dans cette réalisation de l'invention, le matériau du moule 22 et des ergots 24 peut être sélectionné dans un choix de matières 20 plastiques ayant les caractéristiques recherchées, ou encore dans des métaux. On peut obtenir le moule 22 et les ergots creux 24 par dépôt, tel q[ue par électrolyse ou sans électrolyse, d'un métal par exemple, tel que le cuivre, nickel, cobalt ou leurs alliages, sur un mandrin de forme convenable. Ce dépôt est déplacé du mandrin, et constitue un moule 25 22 et les ergots creux 24. Cette structure, qui devient partie de l'élément fabriqué,peut être utilisée en coopération avec l'élément 14 de support, ou isolément si sa résistance est suffisante, pour former l'élément stratifié perforé. Le procédé décrit dans cet exemple, est appliqué 30 à nouveâu, à l'exception que l'agent de démoulage n'est pas déposé sur le moule 22 et les ergots 24. Par ailleurs, après traitement, le corps complètement stratifié n'est pas détaché de ce moule et des ergots. Mais, la partie d'extrémité de chaque ergot 24 est supprimée, par exemple par meulage, pour auuir les perforations 12 comme représenté sur les figures 6 et 9. En variante,. 35 l'extrémité 24 peut être ouverte et repoussée sur le corps laminé 20 pour réaliser un élément 26 de rivet comme représenté sur la figure 7. Ce rivet, maintient le moule 22 au ço&teqt-du corps 20 stratifié. A l'utilisation de l'élément perforé ainsi construit, le moule 22 ne se détachera pas du 71 24372 6 2097151 corps 20 laminé. Après enlèvement de l'extrémité 24 dans la perforation 12 subsiste une garniture 28. Cette garniture coopère avec la surface 30 de contact du fluide de l'élément perforé, pour le protéger de l'érosion, de l'usure, etc., pouvant résulter d'un sablage ou abrasion par particules supportées par de l'air ou un liquide. 71 24372 7 2097151 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation d'un élément en matière plastique armée et perforée,caractérisé par les opérations suivantes 5 - on réalise un moule ayant une partie de surface arrière et une partie de surface ayant des ergots répartis, terminés en pointe et faisant saillie de cette dernière partie de surface ; - on place sur ces ergots une feuille imprégnée de matière plastique armée, partiellement durcie; 10 - on presse ensemble la feuille et les ergots afin que ceux-ci traversent les feuiBes, puis - on traite pour durcissement le plastique de la feuille, tout en maintenant l'ensemble serré sur la partie de surface de moule. 15 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une série de feuilles est placée sur les ergots et est pressée vers la partie de surface de moule afin de conetituer une structure stratifiée. 3. Procédé selon la revendication 2, destiné à réaliser un élément profilé, dans lequel les ergots sont, au moins en partie, 20 élastiques et sont d'abord enduits d'un agent de démoulage, qui n'affecte pas sensiblement le matériau de la partie de surface de moule et le matériau de la feuille, et après traitement de durcissement, l'élément est séparé de la partie de surface de moule et des ergots. 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel 25 les ergots sont creux jusqu'à un point situé au-dessus de celui devant faire saillie à travers les feuilles, ce creux débauchante^ travers de la partie de surface arrière du moule, et après traitement de durcissement, une partie de chaque ergot,faisant saillie à travers 1'élément traité, est enlevée pour ouvrir les perforations de l'élément. 30 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la partie de dos du moule, et au moins une partie inférieure de chaque ergot , est constituée en un matériau ayant des propriétés de résistance à l'érosion et à l'usure supérieures à celles du matériau des feuilles. 6. Elément en matière plastique stratifiée armée 35 et perforée, réalisé selon le procédé de la revendication4, et comprenant un corps constitué par des feuilles d^toffe imprégnées de matière plastique, durcies qui sont superposées, ayant des perforations de traversée, et une surface de contact de fluide en un matériau différant^ par ses propriétés de 71 24372 8 2097151 résistance au fluide, de celles du corps, et qui lui liée et qui recouvre intérieurement les perforations. 7. Elément selon la revendication 6, dans lequel la surface de contact de fluide esg. métallique.