Brevet FR2211607A1 — publié le 19740719

La présente invention a pour objet un procédé dàs- semblage de deux ou plusieurs matériaux par collage, ces matériaux pouvant etre de même nature et par exemple en métal ou en bois ou en plastique, etc..0, ou de natures différentes et par exemple métal-bois, métal-plastique, etc... Ce procédé est particulièrement intéressant dans le cas de la fabrication de produits composites par collages et notamment de produits destinés à présenter un aspect déco ratiez La technique dtassemblage par collage est bien connue et largement utilisée chaque fois que les conditions le permettent. Toutefois, cette technique, qui possède dlincon- testables avantages, présente encore certains inconvénients. Par exemple, les surfaces à assembler doivent être enduites de colle et ce travail est généralement considéré comme désagréable et salissant malgré toutes les précautions prises0 En outre, les matériaux à assembler doivent souvent etre chauffés pour assurer un bon encollage et une bonne adhérence, ee qui dtune part, pose des problèmes dans le cas de matériaux sensible s à la chaleur, par exemple le bois et les textiles, et d'autre part constitue une consommation dténergle non ne- gligeable.Enfin, les différentes opérations à effectuer ainsi que les précautions à prendre pour la mise en oeuvre de cette technique d'assemblage par collage nécessitent un certain temps, généralement supérieur à celui requis par dlautres techniques dtassemblage bien connues. La présente-invention a pour objet un procédé permettant de remédier notablement aux inconvénients cités ci-des sus. Le procédé, objet de la présente invention, est es sentiellement caractérisé en ce que Iron dispose entre les matériaux à assembler un élément de liaison constitué principalement dtun film de colle sensible à la chaleur et en ce que lton chauffe le dit élément directement par voie électrique, la colle ainsi échauffée réagissant et provoquant l#adhéren- ce des matériaux à assembler. Suivant l1invention, ltélément de liaison comporte avantageusement un support central de rigidité suffisante, dont les deux faces sont recouvertes dtune colle sensible à la chaleur, le dit support central étant de préférence une mince feuille de métal. Le chauffage électrique appliqué directement au film de colle constituant ltélément de liaison est, suivant une modalité de lginvention, réalisé en soumettant le dit élément de liaison à un champ électrique à haute fréquence dont on règle ltintensite en fonction de la nature de la colle et des matériaux à assembler. On sait en effet que les matières ne constituant pas de bons conducteurs de l > électricité, ce qui est le cas pour une colle thermodurcissable ou thermoplastique, peuvent être chauffées à laide dtun champ électrique à haute fréquence. La matière à chauffer remplit le rôle du diélectrique entre les plaques dtun condensateur qui est couplé, de manière appropriée, au circuit de charge d'un générateur à haute fréquence. Quand un au moins des matériaux à assembler est métallique, on le relie directement au circuit de charge dgun générateur à haute fréquence , de telle façon que le film de colle constitue le diélectrique situé entre les plaques dtun condensateur couplé au dit générateur à haute fréquence. Par ailleurs, quand un au moins des matériaux à assembler ntest pas métallique, il est placé, avec le film de colle intermédiaire, dans un condensateur adéquat couplé au circuit de charge d'un générateur à haute fréquence, de telle façon que le film de colle précité constitue le diélectrique du dit condensateur. Dans le cas où le film de colle comprend un support central métallique, ce dernier est également incorporé dans le circuit de charge du générateur à haute fréquence, de telle façon que les couches de colle recouvrant les deux faces de ce support constituent les diélectriques situés entre les plaques de condensateurs en série couplés au générateur à haute fréquence. Suivant une autre modalité de ltinvention, le chauffage électrique appliqué directement à ltélément de liaison comportant comme support central de rigidité suffisante, une feuille métallique dont les deux faces sont recouvertes dtu- ne colle sensible à la chaleur, est réalisé en faisant passer un courant électrique dans la dite feuille métallique Suivant ltinvention, on règle 11 intensité du courant électrique traversant la feuille métallique recouverte de colle, de façon a imposer un programme de températures bien déterminé.Par exemple, de cette façon, on peut provoquer un échauffement rapide de cette feuille jusqu'à la température de réaction de la colle et maintenir cette température pendant un temps bien déterminé, ce qui permet dtéviter une dégradation de la dite colle sous lteffet d'une température excessive. Il 11 est avéré particulièrement intéressant, suivent ltinvention,~que la mince feuille métallique recouverte de colle soit en acier, parce que la résistance électrlque de ce métal double de valeur quand sa température monte de O à 250 C, ce qui permet un réglage très précis de la température de ladite feuille métallique. Dans le but dtaugmenter la résistance à Itoxydation de la mince feuille recouverte de colle, le métal dont elle est. constituée est avantageusement de acier inoxydable ou de acier revêtu de chrome. En vue de faciliter encore la régulation de la température de la mince feuille recouverte de colle, le métal dont elle est constituée est de préférence en acier au silicium, car la résistance électrique de ltacier est augmentée par la présence du silicium. Bien entendu, le procédé de ltinvention est applicable quel que soit le nombre de matériaux à assembler, ce qui permet notamment rassurer aisément la fabrication de produits composites multicouches. Des résultats très satisfaisants ont été obtenus lors de la mise en oeuvre du procédé faisant objet de la présente invention, avec des feuilles métalliques dont ltépaisseur comprise entre 10 et 100 micromètres et de préférence de tordre de 25 micromètres. En ce qui concerne la colle recouvrant la mince feuille métallique, elle peut être une colle thermodurcissable, cgest-à-di- re qui se durcit par chauffage à une températu#re suffisante pour déclencher sa polymérisation. Elle peut être également constituée d'une matière thermoplastique, par exemple une résine ionomère et notamment un copolymère d'éthylène et de métacrylate de sodium ou de zinc. Sous ltaction de la chaleur, la résine thermoplastique fond et lgadhérence se développe lors du refroidis- sement. La colle destinée à recouvrir la mince feuille métallique peut, suivant l'invention,être utilisée sous forme de film ou encore, dans le cas d'une colle constituée d'une matière thermoplastique, elle peut être déposée au préalable sur ladite feuille métallique par une opération d'extrusion-couchage. Grâce au procédé de la présente invention, on dispose d'une technique d'assemblage par collage présentant les principaux avantages suivants 1) répartition uniforme de la chaleur dans la matière0 C'est là un avantage nullement négligeable par suite du fait qu'en général, les matières mauvaises conductrices de l'électricité sont également mauvaises conductrices de la chaleur, 2) réduction notable du temps nécessaire au collage ; toutes les opérations sont simplifiées et le chauffage se fait très vite par simple établissement du champ électrique à haute fréquence ou par simple passage d'un courant électrique dans la feuille métallique recouverte de colle, 3) grande propreté : surtout dans le cas de la colle thermoplastique qui est utilisable à l'état solide et sans évaporation de solvant.L'encollage peut se faire uniquement sur le mince support central et non plus sur les surfaces des matériaux à assembler, 4) faible consommation d'énergie pour le chauffage de la mince couche de colle et non des matériaux à assembler. De plus, la chaleur développée séjourne pendant un temps appréciable dans la colle, de sorte que, pendant la polymérisation de cette colle, aucun apport d'énergie n'est nécessaire, 5) possibil té d'imposer le programme de températures que l'on désire0 Le dessin annexé est donné à titre d'exemple non limitatif, pour mieux faire comprendre objet de la présente invention Dans un but décoratif, on assemble une tôle en acier I et un revêtement en bois 20 La tôle en acier 1 a une épaisseur de 0,5 mm et le revetement en bois a une épaisseur de 2 mm. Conformément àl'invention, on a disposé entre les matériaux 1 et 2 un film 3 de résine thermoplastique comprenant un support central 4 constitué dtune feuille en acier de 60 micromètres dtépaisseur. Pour faire réagir cette colle, on a fait passer dans la feuille en acier 4 un courant électrique d'une intensité de 250 ampères pendant 2 minutes au moyen des pinces de contact 5 reliées à une source dgénergie électrique non représentée. La feuille métallique support et la résine thermoplastique sont ainsi portées à une température de 2300C, supérieure à la température de fusion de la résine qui peut alors développer ses qualités adhésives. Après refroidissement complet du matériau ainsi obtenu, on a pu constater que le revêtement en bois 2 ntavait subi aucune altération dgaspect et que son adhérence au support en acier 1 était bien uniforme et très élevée. REVENDICATIONS 10/ Procédé dtassemblage de matériaux par collage, c a r a c t é r i s é en ce que lgon dispose entre les matériaux à assembler un élément de liaison constitué principalement dgun film de colle sensible à la# chaleur et en ce que lton chauffe ledit élément directement par voie électrique, la colle ainsi échauffée réagissant et provoquant 11 adhérence des matériaux à assembler. 20/ Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que l'élément de liaison comporte un support central de rigidité suffisante, dont les deux faces ssont recouver- tes d'une colle sensible à la chaleur. 3 / Procédé suivant la revendication 2, c a r a c t é r i s é en ce que le support central de ltélément de liaison est une mince feuille de métal. 40/ Procédé suivant 11 une ou lgautre des revendicationss 1 à 3 prise isolément, c a r a c t e r i s é en ce que le chauffage électrique appliqué directement au film de colle constituant 1: élément de liaison est réalisé en soumettant ledit éliment de liaison à un champ électrique à haute fréquence dont on règle ltintensité en fanctton de la nature de la colle et des matériaux à assembler. 50/ Procédé suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é en ce que, quand un au moins des matériaux à assembler est métallique, on le relie directement au circuit de charge dtun générateur à haute fréquence, de telle façon que le film de colle constitue le diélectrique situé entre les plaques dgun condensateur couplé audit générateur à haute fréquence. 60/ Procédé suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é en ce que, quand un au moins des matériaux à assem bler n'est pas métallique, il est placé, avec le film de colle intermédiaire, dans un condensateur adéquat couplé au circuit de charge dtun générateur à haute fréquence, de telle Bacon que le film de colle précité constitue le diélectrique dudit condensateur. 7 / Procédé suivant ltune ou ltautre des revendications 4 à 6 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que, dans le cas où le film de colle comprend un support central métallique, ce dernier est également incorporé dans le circuit de charge du générateur à haute fréquence, de telle façon que les couches de colle recouvrant les deux faces de ce support constituent les diélectriques situés entre les plaques de condensateurs en série couplés au générateur à haute fréquence. 80/ Procédé suivant la revendication 3, c a r a c t é r i s-é en ce que le chauffage électrique appliqué directement à ltélément de liaison comportant comme support central de rigidité suffisante, une feuille métallique dont les deux faces sont recouvertes dlune colle sensible à la chaleur, est réalisé en faisant passer un courant électrique dans ladite feuille métallique. 90/ Procédé suivant la revendication-8, c a r a c t é r i s é en ce que lXon règle ltintensité du courant électrique traversant la feuille métallique recouverte de colle, de façon à imposer un programme de températures bien déterminé. 100/ Procédé suivant la revendication 9, c a r a c t é r i s é en ce que lton règle ltintensité du courant électrique traversant la feuille métallique recouverte de colle de façon à provoquer un échauffement rapide de cette feuille jusqurà la température de réaction de la colle et à maintenir cette température pendant un temps bien déterminé, ce qui permet d'éviter une dégradation de ladite colle sous l'effet d'une température excessive. 110/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 à 10 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la mince feuille métallique recouverte de colle est en acier. 120/ Procédé suivant lgune ou l'autre- des revendica tions 3 à 10 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la mince feuille métallique recouverte de colle est en acier inoxydable. 13 / Procédé suivant ltune ou l'autre des revendications 3 à 10 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la mince feuille métallique recouverte de colle est en acier revêtu de chrome. 140/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 à 10 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la mince feuille métallique recouverte de colle est en acier au silicium. 150/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 à 14 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que sla feuille métallique recouverte de colle a une épaisseur comprise entre 10 et îoo micromètres et de préférence de tordre de 25 micromètres. 160/ Procédé suivant llune ou l'autre des revendications 1 à 15 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la colle utilisée est une colle thermodurcissable. 17 / Procédé suivant ltune ou l'autre des revendica tions 1 à 15 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la colle utilisée est une colle constituée d'une matière thermo-plas tique. 180/ Procédé suivant ltune ou L'outre des revendications 16 à 17 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la colle est utilisée sous la forme dtun film. 190/ Procédé suivant la revendication 17, c a r a c t é-r i s é en ce que la colle utilisée est déposée au préalable sur la mince feuille métallique par une opération dtextrusion- -couchageO 20 / Produits obtenus au moyen-des procédés repris à ltune quelconque des revendications 1 à 19 prise isolément ci-dessus.