Brevet FR2096480A1 — publié le 19720218

227S0 1 2096480 L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrica-v ""'tion en continu de profilés creux ou pleins de matière plastique, renforcés de fibres de verre ou similaires. Il existe un procédé connu pour la fabrication de profilés creux 5 ou pleins de matière plastique, renforcés de fibres de verre, selon lequel les fibres de renfort, qui arrivent pratiquement dans la même orientation sous la forme d'une bande non li'ée ou sous une forme similaire, sont imprégnées de la matière plastique durcissa-ble à l'état liquide, puis sont soumises, sous-la forme d'un brin 10 continu, à un façonnage suivi d'un durcissement, respectivement une stabilisation, les fibres sans fin de renfort, arrivant en ligne "droite étant mises dans une position d ' e.ntremêlement mutuel avant ou après l'application de la*matière plastique liquide. Par ' ce procédé / on peut fabriquer des profilés de matière plastique 15 symétriques ou asymétriques, à parois relativement minces, par e-xemple des profilés en U, en V, en L, ou en T, mais il n'est jamais possible de produire des profilés qui s'ont ouverts au moins d'un côté, afin de pouvoir faire entrer ou sortir la pièce de formage. Par ailleurs, on connaît un autre procédé pour la fabrication en 20 continu de profilés de résine synthétique pleins " ou creux, renforcés de fibres de verre, procédé selon lequel les fils de verre, introduits individuellement dans un bain d'imprégnation, sont réunis en faisceaux, traversent ce bain dans une buse de façonnage 'et sont durcis, les fils de verre étant réunis-pour former le brin de fi-25 bres de verre à l'extérieur du bain d'imprégnation, brin qui subit un préformage progressif, puis un façonnage définitif par étapes successives, la résine synthétique subissant une polymérisation débutante ou gélification et le durcissement complet du brin définitivement profilé s'effectuant par phases successives. Mais par ce-30 procédé, on né peut obtenir que des profilés en barre. Le but quJon s'est fixé en concevant l'invention, est de proposer un procédé et un dispositif par lesquels des profilés creux ou pleins, des profilés ouverts et en creux et des profilés munis d'une couche de recouvrement du type "gelcoat" et/ou d'une feuille 35 mince décorative, puissent être produits en continu, de façon à obtenir des profilés qui soient utilisables par exemple à titre de châssis de porte, de moulures de lambris, de profilés pour membrures de coques de bateaux ou similaires. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le Fiit qu'il est appliqué sur une feuille 71-'22780 - 2 2096480 mince de support en lé, dont la largeur correspond au moins approximativement au périmètre du profilé à fabriquer, avec adjonction -de résine synthétique, au moins un laminé de fibres de verre ou un matériau d'armature similaire, dé largeur approximativement égale, 5 et que le stratifié ainsi formé, déposé"* su'r une" plaque de formage, est transformé en continu sur le profilé à fabriquer, par 'modification de la direction de ses parois pa*r zones, après quoi la résine synthétique subit une polymérisation -débutante respectivement une gélification, de 'façon 'connue en soi, avec adjonction éventuel-10 le d'autres inclusions de renfort; pour être enfin durcie (ou gélifiée )complètement. Le .dispositif pour l'exécution du procédé, présente une plaque de formage, qui, du côté de l'entrée du stratifié ou de la feuille-support, à un profil rectiligne en coupe transversale, les profils en 15 coupe suivants de la plaque de formage, dans la direction de la fabrication du profilé, se transformant progressivement sur le contour périphérique extérieur du profilé à fabriquer. Afin d'illustrer l'invention, des exemples d'exécution vont être décrits-en référence aux. dessins annexés, sans que l'invention s'y 20 limite. " La figure 1 représente une installation pour la fabrication en continu de profilés. La figure 2 est une vue oblique d'une plaque de formage pour la pro duction. d'un profilé en U à bords rabattus vers l'intérieur. 25 La figure 3 représente une autre plaque de formage qui sert également à la confection d'un -profilé 'en U à plusieurs gradins en retrait. La figure 4- illustre schématiquement la structure stratifiée d'un profilé quelconque. 30 La figure 5 représente un détail dë la "zone de calibrage, avec des _ noyaux de calibrage insérés pour la confection d'un*profilé creux à périmètre fermé. * * " - La figure 6 représente également un détail de la première zone de calibrage qui est utilisée pour.la confection de profilés ouverts. 35 Les figures 7 à-13 représentent -différentes sections de profilés formés , tels qu ' ils"" peuvent être par exemple - produits avec le dispositif et selon le* procédé, de l'invention. 1*1 ~id mrf» 71 ^2780 3 2096480 La figure 1 représente schématiquement la disposition générale de l'installation, vue latéralement. Un chevalet 1 porte la mince feuille de support 2, enroulée sous la forme d'un rouleau 3, qui peut être par exemple en papier siliconé, en cellophane ou en un 5 matériau similaire. En passant sur des rouleaux de renvoi 1, la feille-support 2 parvient à la tête d'enduction 5 pour l'application de la première couche de matière plastique (gelcoat). Une hotte d'aspiration 6 évacue les vapeurs nocives, et est suivie par le tunnel chauffant 7 pour la polymérisation débutante du gelcoat. En-10 tre les deux têtes 8 et 9 de coulage de résine, un tissu de fibres • .de verre, des copeaux ou une nappe de fibres entremêlées 10 est déposé sur la feuille-support 2 déjà revêtue et les cylindres de dé-saérage 11, disposés au-dessous de la hotte d'aspiration 12, assurent 1rélimination de l'air du stratifié à l'état non encore durci. 15 A la zone de désaérage constituée • par les cylindres 11 fait immédiatement suite la plaque de formage 14 qui est montée de manière facilement interchangeable et qui correspond au profilé qui doit être produit dans le cas considéré. Dans le canal de pré-durcissement 13 intercalé à la suite, le profilé est calibré et pré-durci. 20 Entre le canal de pré-durcissement 13 et le canal 15 de durcissement complémentaire, des inclusions de renfort 16 peuvent être introduites dans le profilé déjà formé, lorsqu'il s'agit de produire dans l'installation un profilé ouvert (par exemple un profilé, en V, en U ou en L-) . La chenille ^d'extraction 17 tire le profilé à tra-25 vers l'installation, la scie à tronçonner 18 sectionne le profilé et le canal d'éjection 19 empile les profilés sectionnés. Il va de soi, qu'outre le tissu de fibres de verre 10 et les inclusions de renfort 16, d'autres couches en lé tissé, en fibres floquées ou en non imprégnées ^ x _ cordons, peuvent être incorporées/a l'état imprégné ou non impre- 30 gné. Comme on l'a mentionné, la plaque de formage 14 et le canal ou zone de calibrage 13 qui lui fait suite, doivent être adaptés au profilé que l'on cherche à fabriquer dans le cas considéré et la figure 2 représente en perspective, à titre d'exemple, une plaque de formage 35 14 avec le canal de calibrage 13 qui lui fait suite et qui sert à la production d'un profilé en U dont les zones bordantes extérieures 20 sont dirigées l'une vers l'autre. Le sens du passage de la feuille-support 2 est indiqué par la flèche 21 sur la figure 2. Il est essentiel, en ce qui concerne cette plaque de formage, qu'elle 71 2^780 ^ 2096 4.8 0 présente un profil rectiligne en coupe transversale du côté de l'entrée 22 de la feuille-support et que les profils en coupe suivants 23 se transforment progressivement sur le contour périphérique extérieur 24 du profilé à fabriquer. Pour réaliser ce passage 5 progressif d'une ligne droite ou approximativement droite à une forme profilée, on peut procéder de manière simple en prenant par exemple un lé de tissu allongé, de "1 à 2m de longueur, dont la largeur est égale au périmètre du profilé à fabriquer, en maintenant^ tendue l'une des extrémités 22 de ce lé de tissu et en plaçant et 10 en fixant l'autre extrémité 24 sur un corps dont le contour correspond a,u profilé à fabriquer. On tend alors le lé de tissu dans sa direction longitudinale (flèche 21) et on peut déterminer ce passage continu d'une droite au prof i-lé , en - considérant qu'il s'effectue par un cintrage progressif et par zone des segments du lé 15 de tissu. La figure 3 représente une plaque de formage 14' pour un profilé d'un autre genre et, là encore, ce passage peut être remarqué comme- on l'a indiqué ci-dessus et réalisé par le procédé men-:~ tionné. Naturellement, lesbords 25 des plaques de formage (figure 3) peuvent se rapprocher suffisamment l'un de l'autre pour qu'il 20 en résulte un profilé en caisson, fermé à sa périphérie, et même au point que ses bords se recouvrent et se superposent. Outre les profilés angulaires, il est évidemment possible de produire de cette manière des profilés arrondis, et par. conséquent des tubes ou des barres. 25 Les plaques de formage sont en matériau approprié, par exemple en métal ou en matière plastique, et éLles présentent de multiples perforations 26 qui servent au raccordement d'unités produisant une dépression, de sorte que les feuilles-supports qui revêtent les plaques de formage, adhèrent fortement à celles-ci sous l'effet de 30 la dépression et soient ainsi maintenues. Ces perforations peuvent être multipliées au point que la plaque de formage ait la structure d'un crible ou d'un treillis. Des serpentins de chauffage ou de refroidissement peuvent être également fixés à la face inférieure de la plaque de formage. La zone de calibrage 13, qui fait suite à la 35 plaque de formage (figure 2), est également adaptée au profilé à produire dans le cas considéré, et elle -présente exactement comme cette plaque,des perforations pour le raccordement d'une unité produisant une dépression, de sorte que dans la région du pré-durcis-sement et du calibrage, la feuille mince qui porte le stratifié 71 22780 5 20964.80 soit pressée fermement contre la paroi de la zone de calibrage. S'il s'agit de produire des profilés à périmètre fermé, ces perforations, qui ont été utilisées pour la dépression, peuvent être aussi raccordées à une unité produisant une surpression, étant don-5 né que des profilés à périmètre fermé peuvent être pressés contre les parois par une surpression interne et qu'il est formé, dans la zone de calibrage 13, par une surpression externe, un coussin d.i.air qui réduit à un minimum l'effet de frottement sur les parois du moule de calibrage. 10. Lorsqu-'-il s'agit de fabriquer des profilés ouverts, il convient de - disposer, au niveau de la zone de calibrage 13, des organes de pression .27 (figure 6) sous la forme de rouleaux, de patins ou de • ■- rails, qui portent contre la face interne du profilé à fabriquer et qui assurent ainsi un formage correct des arêtes de celui-ci. 15 Lorsqu'il s'agit de produire des profilés fermés, ceux-ci peuvent même être calibrés intérieurement et être remplis d'une matière moussante. C'est ce que met schématiquement en évidence la figure 5 qui représente latéralement de façon schématique, une,plaque de formage 14" pour un profilé à périmètre fermé, ainsi que la zone 20 de calibrage 13' qui lui fait suite.. Deux noyaux de calibrage 28, disposés à distance l'un de l'autre, sont fixés l'un à l'autre au moyen d'un câble ou d'une chaîne 2.9 dont le point d'accrochage ou le point d'ancrage 30 se trouve à l'extérieur de la plaque de formage 14". Entre, ces deux noyaux de calibrage, une surpression peut 25 être produite par la conduite 40, pour presser le pa'pier de transfert. avec le stratifié qu'il porte, contre les parois du moule de calibrage 13' et pour former en même temps, entre les noyaux et le stratifié, un coussin d'air qui empêche un déplacement et un dé-jettement du stratifié encore mou et a en même temps pour rôle de 30- réduire à un minimum, les forces de frottement entre le stratifié et les noyaux de calibrage. Si alors le profilé à fabriquer doit être rempli de mousse, il est possible de poser de l'extérieur, à travers les noyaux, un tuyau rigide ou souple 32 par lequel la matière moussante est injectée dans le profilé déjà fermé par l'ori-35 fice 31 du tuyau souple ou rigide 32. Cette matière plastique mousse introduite et durcie sert également de renfort pour le profilé fini. La figure 4 montre- la structure stratifiée d'un profilé, tel qu'il peut par exemple être forii'^. Sur î.i feuille-support 2, est appliauéo 6 une feuille mince décorative 31', surmontée d'un tissu de fibres de verre 10, puis ;d 'une couche imprégnée 16 en carton ondulé, servant d'armature de" renfort--.—Les différentes couches sont unies entre elles par une résine synthétique, respectivement imprégnées 5 d'une telle résine! La feuillé-support' 2 sert exclusivement d'élément auxiliaire pour 'là fabrication et elle est simplement éliminée après la pose du profilé" ou sa transformation ultérieure. —^ - A la place de stratifiés- de fibres de verre, on peut naturellement utiliser, -d'autres armatures, par exemple des inclusions de jute, de 10 ■ nylon, de sisal,, .de. lin ou similaires. L'es figures 7 à 13 repré-, senten.t- différents profilés -qui peuvent être obtenus avec le dispositif et selon -le procédé ci-dessus décrit. Les-profilés des figures 12 et -13 sont ^produits par la disposition successive de deux zones de calibrage,dans lesquelles sont fabriqués, d'abord le pro-15 filé intérieur, puis le profilé extérieur. La mousse incluse entre les deux profilés peut être injectée et moussee lors de la fabrication du profilé-gaine extérieur. Les profilés fermés des figures 9 et 11 sont remplis d'une matière mousse.Bien qu'il n'ait été pré- v de cedemment question, a propos de la figure 1, que/la mise en place 20 d'une armature de fibres de verre et d'une inclusion de renfort 16, il convient de mentionner que d'autres inclusions et feuilles peuvent évidemment être appliquées et déposées, exactement de la même manière. Non seulement des inclusions en forme de lé peuvent être incorporées de la sorte-, mais il peut être aussi prévu des cordons 25 qui sont seulement introduits aux endroits appropriés du profilé à pr'oduire, p'our obtenir de cette manière-des profilés'ayant les caractéristiques de résistance recherchées. Le procédé" décrit et le dispositif qui s'y rapporte, permettent de fabriquer de manière continue et sans fin,- des profilés de matière 30 plastique de toute forme voulue, ce mode .particulier de fabrication offrant la possibilité d'incorporer .des armatures qui permettent de déterminer comme il convient, les caractéristiques de résistance des profilés. 1.1 est même.possible de produire ainsi des profilés contenant des feuilles minces -décoratives, profilés qui trouvent un 35 domaine d'application inhabituel, par exemple, dans l'aménagement de pièces d'habitation. Mais ces profilés peuvent être mis en oeu- - vre avec succès dans la construction, grâce, aux caractéristiques de résistance qui-peuvent être obtenues et, application non négligeable, dans la construction automobile et aéronautique. 71 22780 7 2096480 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication en continu de profilés creux ou pleins de matière plastique, renforcés de fibres de verre ou de matériaux similaires, caractérisé par le fait qu'il est appliqué, sur une feuille mince de support en lé, dont la largeur correspond 5 au moins approximativement au périmètre du profilé à fabriquer, avec adjonction d'une résine synthétique, au moins un laminé de fibres de verre ou un matériau d'armature similaire, de largeur approximativement égale, et que le stratifié ainsi formé, déposé sur une plaque de formage, est transformé en continu sur le pro-10 filé à fabriquer, par modification de l'orientation de ses parois par zones, après quoi la résine synthétique subit une polymérisation débutante ou gélification, de façon connue en soi, avec adjonction éventuelle d'autres inclusions de renfort, pour être enfin durcie complètement» 15 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le stratifié est maintenu sur la plaque de formage par dépression, 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le stratifié façonné en profilé est pressé contre la paroi d'une zone de calibrage, au moins pendant la polymérisation débutante 20 ou gélification, par une dépression et/ou par une surpression a-gissant par l'intérieur du profilé. 1, Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, s'agissant de la fabrication de profilés ouverts, par exemple de profilés en U, des organes de pression, 25 par exemple sous la forme de rouleaux, de patins, de rails ou similaires, sont appliqués dans la région des arêtes internes du profilé à fabriquer, au moins au niveau de la première zone de calibrage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-30 ractérisé par le fait qufen cas de fabrication de profilés fermés, un ou plusieurs noyaux de calibrage sont mis en place au niveau de la zone de calibrage ; ces noyaux sont fixés entre eux au moyen d'un câble, d'une chaîne ou similaire et le point d'ancrage ou de fixation du câble se trouve à l'extérieur de la plaque de formage. 35 6. Procédé selon la revt-. 'roation 3, caractérisé par le fait qu'une 71 22780 v 2096480 matière plastique moussante est injectée à l'intérieur du profilé fermé pour produire la surpression. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'injection de la matière plastique moussante est effectuée au 5 moyen de tuyaux souples ou rigides traversant les noyaux de calibrage . 8. Procédé selon la revendication 1,. caractérisé par le fait qu'avant l'application du stratifié de fibres de verre, il est placé ou déposé, sur la feuille-support, au moins une couche de gelcoat 10 ou une feuille décorative. 9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que de l'air comprimé est injecté- à l'intérieur du profilé fermé, entre deux noyaux de calibrage, pour produire la surpression. 10. Dispositif pour l'exécution du procédé selon l'une quelconque 15 des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que, (Tu côté entrée du stratifié, la plaque de formage présente un profil rectili-gne ou au moins approximativement rectiligne en coupe transversale et que les profils suivants' en coupe transversale dans le sens de la fabrication du profilé se transforment progressivement sur le 20 contour périphérique extérieur du profilé à fabriquer. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les plaques de formage et, le cas échéant, la zone de calibrage présentent de multiples.perforations qui, du côté opposé à la surface, d'appui pour le stratifié, sont raccordées à une.unité qui 25 sert à produire une dépression. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les noyaux de calibrage comportent un ou plusieurs orifices qui, du côté de la plaque de formage, sont raccordés à des tuyaux souples et/ou rigides pour l'injection d'air comprimé ou de matière 30 plastique moussante.