Brevet FR2116404A1 — publié le 19720713

i 2116404 La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de panneaux stratifiés composites muMcouches par assemblage sous pression et à chaud des strates comprimés entre deux tôles de pressage. Les strates des panneaux 5 composites peuvent être en métal ou autre matériau et matière plastique ou bien en différentes matières plastiques et être assemblés avec ou sans.couches intermédiaires d'adhésif. Dans les procédés connus, les strates à assembler par compression sont disposés les uns sur les autres au cours 10 d'opérations préliminaires, puis amenés dans une presse à plateaux pouvant être chauffés et refroidis, le plus souvent entre des tôles de pressage polies miroir ou à structure de surface décorative ou encore entre des tôles à surface satinée. Habituellement, alors que les plateaux de presse sont encore froids, 15 l'air qui se trouve entre les différents strates du produit à presser est expulsé par une série de compressions et de décompressions et peut ainsi s'échapper au travers d'une fente amé- . nagée dans le châssis encadrant le panneau à presser, s'il y en a un, ou sur les côtés ouvertsdudit panneau. 20 Après que l'air a fété ainsi chassé, les plateaux de presse sont chauffés soit à la vapeur, soit à l'eau chaude, soit à l'aide de tout autre fluide vecteur ou bien électriquement. La pression exercée sur le produit à presser dépend 25 du type de matière plastique utilisée et de l'emploi sa moins O d'un châssis ; elle peut varier entre 0,2 et 60 kp/cm . Sous l'action de cette pression et à des températures comprises entre 50° et 250°C, les différents strates s'assemblent les uns aux autres suivant la nature dee matières plastiques et des couches 30 d'adhésif mises en oeuvre, par un collage de fusion, par soudage ou par durcissement d'adhésifs actifs ou de strates en matière plastique prépolymérisés. Etant donné qu'un refroidissement sans pression de formage provoque la distorsion des panneaux composites,il est 35 d'usage de refroidir à nouveau les plateaux de prefcœaprès leur phase de chauffage et ce, le plus souvent, avec de l'eau. L'intervalle de temps jusqu'au refroidissement à une température permettant une extraction de la presse dépend surtout de l'épaisseur du produit stratifié ; il varie en gé-40 néral entre 20 et 90 minutes, compté à partir de la mise sous presse. 71 42318 2 2116404 Du fait de l'alternance du chauffage et du refroidissement des plateaux de presse, les dépenses en temps et en énergie sont considérables. Compte tenu des longues durées de compression, les presses sont à action multiple (plusieurs 5 étages de panneaux simultanément), ce qui comporte des frais d'investissement importants. Be but visé par l'invention est de fabriquer en une seule opération des panneaux stratifiés composites, en évitant les pertes d'énergie causées par l'alternance de chauffage et 10 de refroidissement des plateaux de presse et en accélérant la cadence de production. Ce but est atteint de la façon suivante : les strates sont soumis à l'action de la pression et de la chaleur dans une première presse ; ils sont ensuite transférés dans une 15 deuxième presse, où ils sont refroidis sous pression. L'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une presse chauffable et une presse refroidissable, reliées entre elles par un dispositif de transport pour ]es panneaux stratifiés. Grâce à l'emploi de 20 deux presses disposées en série, la première peut toujours être maintenue à la même température et ne doit plus être refroidie périodiquement ; de ce fait, la cadence de production est beaucoup plus rapide. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, le transfert 25 de chaleur des plateaux de pressage aux strates à assembler, dans la presse travaillant à chaud, est freiné par une couche thermiquement isolante. Cette couche peut être disposée, sous la forme d'une feuille séparée, entre le plateau de la presse et la tôle de pressage ou entre la tôle de pressage et la couche 30 externe des stratifiés à assembler, ou encore, sous la forme de feuille adhérente, sur la tôle de pressage. Les matériaux thermiquement isolants pouvant entrer- en ligne de compte sont, par exemple, les thermoplastes et les élastomères, aussi bien sous forme compacte que sous forme expansée, à condition que leur 35 résistance à la compression à la température de pressage soit suffisante. Se prête particulièrement bien dans ce but une feuille de caoutchouc au éilicone vulcanisé, de 2 à 8mm d'épstsaeur. La couche thermiquement isolante doit freiner le transfert de chaleur dans les strates du panneau multicouche, 40 dans la première presse chauffée en continu, aussi longtemps 71 42313 3 2116404 qu'il est nécessaire pour expulser à froid tout l'air se trouvant entre les strates ; ce processus peut être favorisé par plusieurs relâchements rapides de la compression. Après l'expulsion complète de l'air par pressage, la 5 chaleur doit alors pouvoir traverser la couche thermiquement isolahte. La conductibilité thermique, et de ce fait le temps nécessaire au chauffage du produit à presser, peuvent être modifiés dans une large mesure en mélangeant au matériau de la couche thermiquement isolante des substances qui, par exemple, 10 augmentent la conductibilité thermique telles que, par exemple, l'oxyde de fer ou un métal en poudre. Avec le passage de la chaleur au travers des tôles de pressage se produit l'assemblage des différents strates du composé mul]ticouche soit . par simple collage, par collage avec 15 fusion ou par soudage de couches de matières thermoplastiques ou thermodurcissables. Après une durée de réaction optimisée pour chaque type d'assemblage, la presse chaude est ouverte et le produit pressé transféré, à l'aide d'un dispositif de transport, dans la presse de refroidissement. Les plateaux de cette deuxième 20 presse constituant le tandem de pressage, sont constamment parcourus par de l'eau de refroidissement. La température du panneau composite est.ici,ramenée à la valeur désirée, par exemple à une température où ledit panneau conserve la forme qui lui a été donnée et ne subit aucune distorsion par un refroidissement 25 ultérieur. Les tôles de pressage peuvent être séparées du corps composite soit avant soit après la presse de refroidissement, puis être ramenées de nouveau à la station de départ, à l'entrée de la presse travaillant à chaud. 30 Ainsi l'invention permet la fabrication, par exemple, des types de panneaux stratifiés composites suivants : panneaux "sandwich" avec des strates de couverture métallique et une âme en matière thermoplastique et dans lesquels l'assemblage est réalisé au moyen d'un adhésif fondant ; panneaux "sandwich" 35 avec une âme en matière plastique thermodurcissable (Duroplaste), mise en oeuvre sous forme de prépolymérisat (prépreg) ; panneaux "sandwich" des types mentionnés, mais avec des couvertures autres que métalliques, par exemple en Duroplaste sous la forme d'un strate de papiers imprégnés d$ résine à base de mélamine ou 40 encore sous la forme de nattes en fibres de verre imprégnées 71 42318 4 2116404 de résines du type polyester ; panneaux composites formés de plusieurs couches de matières thermoplastiques ; panneaux composites à base de Duroplaste ; panneaux composites à base de bois et de matières plastiques, etc. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement la vue d'une 10 installation selon l'invention, et - la figure 2 est une coupe partielle à plus grande échelle. Les strates à assembler sont disposés entre les tôles de pressage, sur la table 1 de chargement. A l'aide de la 15 bande de transport 2 en acier, dont le brin supérieur passe entre les deux plateaux de presse 3 de la presse 4 travaillant à chaud, l'ensemble à presser est introduit dans la presse 4. Pendant le compression à chaud, la bande de transport 2 reste immobile ; après l'ouverture de la presse 4, elle transfère 20 le panneau stratifié composite sur le train de rouleaux 5. De là ledit panneau est transféré de façon analogue, à l'aide d'une bande de transport 6, entre les plateaux 7 refroidis de la presse à refroidissement 8. Lorsque l'abaissement désiré de la température a été atteint, la bande de transport 6 transfère 2 5 le panneau composite sur la table 9 de décharge. Pour le transfert du produit à presser ou du panneau stratifié, on peut également utiliser d'autres dispositifs, par exemple des bandes de transport arrivant simplement jusqu'aux plateaux de pressage, mais ne passant pas entre ceux-30 ci, ou encore des chaînes transporteuses entraînées latéralement, des trains de rouleaux pour les trajets avant, après et entre les presses, etc. Le procédé et l'installation selon l'invention conviennent tout particulièrement pour la fabrication de pan-35 neaux stratifiés multicouches composés d'une âme en polyoléfine et de couches de couverture en métal, à l'aide de feuilles d'adhésif. Dans cette fabrication, l'expulsion de l'air retenu entre les différents strates en vue d'obtenir un coefficient d'assemblage élevé, joue un grand rôle. La -figure 2 montre un 71 42318 5 2116404 tel assemblage. Entre les plateaux 3 de presse se trouvent deux tôles 10 de pressage, avec couche 11 thermoisolante et, au milieu, deux tôles d'aluminium 12, ayant une épaisseur de 0,3-2 mm, deux feuilles 13 en un polymérisat mixte de polyéthy-5 lène en qualité d'adhésif fondant, et une âme 14 en polyéthy-lène ayant une épaisseur de 2-25 mm. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non 10 limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 71 42318 6 2116404 REVE'NDICA TIONS 1. Procédé pour la fabrication de panneaux stratifiés composites multicouches par assemblage des strates, disposés entre deux tôles de pressage, sous pression et à chaud, caractérisé en ce que les strates sont soumis a l'action de la pression 5 et de la chaleur dans une première presse puis transférés dans une deuxième presse où ils sont refroidis sous pression. 2. Installation pour la fabrication de panneaux composites multicouches selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une presse chauffable et une presse refroi- 10 dissable, reliées entre elles par un dispositif de transport pôur lesdits panneaux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on intercale entre les tôles de pressage et les plateaux chauffés de la presse une couche thermiquement isolante. 15 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise des tôles de pressage pourvues d'un enduit thermiquement Isolant. 5. Procédé selon revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche thermiquement isolante est constituée d'un 20 caoutchouc au silicone. 6. Procédé selon revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche thermiquement isolante est constituée d'un caoutchouc au silicone additionné d'une poudre métallique thermoconductrice. 25 7- Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que l'on fabrique un panneau stratifié multicouche à partir de deux tôles de couverture en aluminium, d'une 'âme en matière thermoplastique, par exemple en polyoléfine, avec intercalage de couches d'un adhésif fondant. 30 8. Installation selon revendication 2, caractérisé en ce qu'elle comprend un train de rouleaux ent!re les deux presses. 9. Installation selon revendication 2, caractérisée en ce que chaque presse est pourvue d'iine bande de transport sans fin, dont le brin supérieur passe entre les plateaux de presse 35 et qu'un train de rouleau est disposé dans l'intervalle entre les deux bandes.