Brevet FR2239342A1 — publié le 19750228

Laprésente invention est relative à un procédé de fabrication plus spécialement destiné à la fabrication d'objets plats présentant sur au moins une de leurs faces un film d'une matière thermoplastique ou thermodurcissable. Elle est également relative à un dispositif de mise en oeuvre du procédé. On connait déjà de tels procédés, s'appliquant à des matières thermoplastiques ou thermodurcissables à l'état liquide, Dans ces procédés connus, 1'objet est comprimé entre les deux plateaux d'une presse chauffante, dont l'un est généralement fixe et l'autre, le plateau supérieur, mobile verticalement par rapport au premier. Les plateaux sont rigides et présentent un profil correspondant à celui de l'objet à obtenir, De tels procédés ne peuvent donner satisfaction dans le cas ou l'on recherche un état de surface aussi bon que possible, En effet, un examen optique des objets ainsi produits révèle de nombreuses inclusions de bulles d'air dans la masse de la matière thermoplastique ou thermodurcissable, Cet inconvénient provient de ce que le plateau supérieur de la presse s'applique en une fois sur la totalité de la surface offerte par la matière à l'état liquide, et que l'air qui s'y trouve ne peut s'échapper. On a déjà tenté de remédier à cet inconvénient, notamment en proposant un pressage à l'aide d'uncylindre de grand rayon, sous lequel est guidé l'objet plat à traiter. Au moment de l'introduction sous le cylindre, les bulles d'air éventuelles sont chassées par la pression, qui s'applique progressivement, Mais ce procédé est difficile à mettre en oeuvre lorsqu'il est nécessaire de chauffer le matériau et de le maintenir a la température de travail. Dans le cas ou l'on veut fabriquer des panneaux, on court de plus le risque d'obtenir par ce procédé des panneaux incurvés par le cylindrage, conséquence des différences de contrainte dans la zone soumise à l'action des cylindres. Dans le cas particulier de la fabrication des disques de phonographe en matière thermoplastique, il a été proposé de presser les disques en intercalant, entre la surface supérieure du disque a presser et le plateau supérieur de la presse, une matrice torique coaxiale au disque, matrice que le plateau supérieur de la presse aplatit progressivement sur la matière, chassant les éventuelles bulles d'air incluses dans celle-ci d'une part vers la périphérie du disque et d'autre part vers son centre, ou elles ne sont pas gnantes. On a également proposé d'utiliser à cet effet une matrice tronconique chassant identiquement les bulles d'air vers la périphérie du disque, le centre de celui ci étant pressé classiquement par la petite base du tronc de cane lorsque le plateau supérieur de la presse aplatit la matrice. De tels procédés connus sont satisfaisants pour le traitement de surfaces présentant en leur centre une zone dont l'état de surface ne doit pas tre nécessairement parfait. Ces surfaces doivent, de plus, présenter de petites dimensions, car il serait difficile de réaliser des matrices de grandes dimensions qui soient à la fois suffisamment souples pour tre aplaties et suffisamment rigides pour ne pas se déformer, ce qui donnerait des résultats défectueux. Il est donc impossible d'utiliser ce procédé pour la réalisation de panneaux de grandes dimensions dont toute la surface doit etre aussi régulière que possible, Le but de l'invention est de proposer un procédé permettant le pressage d'objets plats de grandes dimensions, présentant sur au moins une de leurs faces un film d'une matière thermoplastique ou thermodurcissable, tels que des panneaux"sandwich", en leur assurant une surface exempter bulles d'air. Agissant par application d'une pression uniquement suivant une ligne de la surface de la matière, puis, progressivement, sur toute la dite surface jusqu'à la périphérie du panneau, le procédé selon l'invention permet de chasser l'air de la matière. Dans un mode de mise en oeuvre préféré du procédé, cette évacuation est facilitée par le fait que l'on établit le vide autour de l'objet à traiter. Le procédé de fabrication selon l'invention est caractérisé par le fait que : -l'on dispose l'objet entre deux plateaux, le dit objet présentant sur sa face à traiter la matière xi l'état liquide, -l'on déforme le plateau placé en regard de la face à traiter de façon à appliquer sur la matière une pression suivant une ligne traversant la face à traiter, et à étendre progressivement, à partir de la dite ligne et jusqu'à la périphérie de la face, la zone de la face soumise à la pression. Suivant une autre caractéristique importante du procédé selon l'inven- tion, on constitue une enceinte hermétique autour de 1'objet, enceinte hermétique dans laquelle on maintient le vide pendant le pressage. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous et aux dessins annexés, relatifs un mode de mise en oeuvre non limitatif du procédé selon l'invention. La figure 1 montre une vue schématique partielle en coupe transversale de la disposition, dans un moule, des couches des différents matériaux constituant un exemple de panneau"sandwich"réalisable à l'aide du procédé selon l'invention. La figure 2 montre une demi-vue schématique de dessus d'une presse destinée à la mise en oeuvre du procède, et une demi-vue schématique de dessus du plateau de base de la dite presse supportant un moule pour la fabrication d'un panneau"sandwich". La figure 3 montre une demi-vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 2 de la dite presse. La figure 4 montre une vue en coupe transversale du joint gonflable placé à la périphérie du plateau de base de la presse. La figure 5 montre une vue de coté de la fixation du plateau supérieur à un vérin de la ligne centrale assurant le maintien du dit plateau. La figure 6 montre une vue de coté de la fixation du plateau supérieur à. un vérin de l'une des deux lignes latérales de retenue du plateau, assurant la déformation du dit plateau. La figure 7 montre une vue debout partielle, en coupe partielle, de la dite fixation du plateau supérieur à un vérin latéral. La figure 1 montre schématiquement un exemple d'objet plat 1 susceptible d'tre pressé suivant le procédé selon l'invention, placé dans un moule montré également par les figures 2 et 3. Ce moule est constitué, par exemple, par un fond de moule rectangulaire 2, qui peut tre une tôle d'acier épaisse, sur lequel on a disposé une feuille d'aluminium 3 destinée à mettre en forme l'une des deux faces de 1'objet fabriqué. La feuille 3 est fixée par des rivets 4 en mme temps que les bordures 5 du moule, constituées par exemple par des profilés plats d'aluminium. L'objet I décrit ici à titre d'exemple est un panneau"sandwich", que l'on réalise en enduisant l'intérieur d'un moule tel que décrit ci-dessus d'une couche de matière thermoplastique ou thermodurcissable 6, que l'on floque ensuite à l'aide de fibres de verre 7 au niveau des bordures 5 afin de donner un aspect homogène à la tranche du panneau terminé ; on empile ensuite successivement dans le moule un tissu de fibres de verre 8, un panneau de bois contreplaqué 9, une nouvelle couche de matière thermoplastique ou thermodurcissable 10, et enfin un tissu de fibres de verre 11. La matière thermoplastique ou thermodurcissable, lorsqu'elle est a l'état liquide, imprègne le tissu de fibres de verre et le flocage, les noyant totalement. L'ensemble de l'objet 1 et de son moule est ensuite soumis à un pressage selon l'invention, dans une presse qui va tre décrite en référence aux figures 2 et 3. La presse décrite à titre d'exemple comporte un bâti 11 d'une forme générale parallélépipédique, constitué par un assemblage de profilés métalli- ques. Elle présente un plateau de base 12 sur lequel on dispose le moule contenant l'objet à traiter, la surface supérieure 13 du plateau 12 étant horizontale et rectangulaire. Dansun mode de réalisation préféré, ce plateau est réalisé dans un matériau bon conducteur de la chaleur et comporte des résistances chauffantes telles que 14 ; il est isolé thermiquement du bâti en 15. Le plateau supérieur 16 de la presse selon l'invention, également rectangulaire, est constitué par un empilage de plusieurs couches de différents matériaux, ce qui permet de le rendre déformable dans un plan perpendiculaire à sa grande médiane. Il peut tre constitué, par exemple, par empilage d'une tôle d'aluminium 17 et d'une autre tôle 19, entre lesquelles on a intercalé une tôle ondulée 18. Les ondulations de la tôle 18 sont disposées dans la direction de la déformation ; elles facilitent la dite déformation et assurent la rigidité du plateau 16 dans le sens de sa longueur. Dans un mode de réalisation préféré, entre les ondulations de la tôle 18 et les tôles 17 et 19 sont placées des résistances chauffantes 20 noyées dansun isolant compressible 21 (voir également la figure 4). Le plateau supérieur 16 est maintenu sur le bâti 11 de la presse suivant sa ligne médiane à l'aide d'une ligne de vérins verticaux synchronisés 2Z, par exemple au nombre de six, à la tige 23 desquels elle est reliée par linter médiaire d'un dispositif tel que décrit en référence aux figures 5 et 3. La tige 23 d'un vérin 22 est filetée et vissée dans une pièce d'appui 24 percée d'une lumière horizontale 25 traversée par la tige d'un boulon 26 assurant la fixation de la pièce d'appui 24 sur deux pattes 27 et 28 solidaires d'un profilé en 1 29 lui-mme fixé sur la face supérieure 30 du plateau 16 suivant la grande médiane de celui-ci. Les dimensions de la lumière 25 de la pièce d'appui 24 doivent permettre un léger débattement vertical permettant de compenser un éventuel manque de synchronisation dans le mouvement des vérins 22 ; elles doivent permettre d'autre part que la pièce d'appui 24 vienne au contact de l'aile supérieure du profilé en I pour lui appliquer directement la pression des vérins 22 quand la presse fonctionne. Les vérins 22, qui assurent le maintien du plateau supérieur 16 en position d'ouverture de la presse, assurent également sa descente et son application sur 1'objet 1 à traiter. Dans le procédé selon l'invention, cette application doit se faire uniquement suivant une ligne de la surface supérieure du dit objet. C'est pourquoi il est nécessaire de prévoir un dispositif de retenue des bords du plateau agissant dans ce premier temps du pressage, le dit dispositif cessant par la suite son action afin de permettre une application du plateau 16 sur toute la surface supérieure de l'objet 1. Cette double action est assurée, selon l'exemple, par deux lignes de six vérins synchronisés 31, disposés symétriquement de part et d'autre des vérins 22. Ces vérins 31 agissent sur des fers 32 solidaires du plateau 16 et disposés symétriquement par rapport au fer 29, para11èlement à celui-ci, par l'intermédiaire d'un dispositif décrit en référence aux figures 6 tt 7. Les vérins 31 agissent par l'intermédiaire d'une pièce d'appui 33 analogue à la pièce 24, sur un assemblage de profilés horizontal et de section carrée 34 auquel la pièce d'appui 33 est reliée à l'aide de deux pattes 35 et 36 analogues aux pattes 27 et 28. Les profilés 34 ont pour rôle de retenir le plateau 16 lorsque, dans le premier stade du pressage, on veut appliquer ce dernier sur l'objet 1 uniquement suivant une ligne. Ceci est réalisé par l'intermédiaire de boucles métalliques verticales 37 et 38 solidaires du fer 32, boucles dans lesquelles est engagé le profilé 34. Des plaquettes 39 et 40 soudées aux deux extrémités de chaque profilé 34 empchent celui-ci de se dégager des boucles. Lorsque le plateau 16 est levé en position de repos, les vérins 31 ne jouent aucun rôle de maintien. Les profilés 34 sont placés à proximité immédiate du fer 32. Lorsque la ligne de vérins 22 entre en action, les boucles 37 et 38 autorisent une descente du plateau 16 identiquepour tous les points de sa surface, jusqu'à ce que les profilés 34 viennent buter sur les boucles 37 et 38. A partir de ce stade, seule la partie médiane du plateau 16 peut encore descendre, les bords étant retenus par les vérins 31. Le plateau se déforme et présente une forme convexe orientée vers le bas lorsqu'on le considère en coupe perpendiculaire à sa grande dimension. Lorsque la-partie médiane du plateau 16 agit sur l'objet 1, les vérins 31 autorisent la descente progressive des bords du plateau 16, qu'ils appliquent ensuite fermement sur l'objet 1 par l'intermédiaire des profilés 34 qui viennent entre temps au contact des fers 3Z. Dans le cas d'une telle presse de grande dimension, on obtient davantage de progressivité dans l'application du plateau 16 sur l'objet 1 en appliquant, lorsque les vérins 31 agissent encore en retenue, une pression sur le plateau 16 à l'aide de deux lignes intermédiaires de vérins 39, cygnes parallèles aux trois premières. Ces vérins 39 agissent uniquement en pression sur des assemblages de profilés 40 solidaires de la surface supérieure 30 du plateau 16. On applique ainsi le plateau 16 sur 1'objet 1 d'abord suivant la ligne médiane du plateau, puis sur une zone s'étendant progressivement de chaque c8té de la ligne médiane, jusqu'à atteindre la périphérie de 1'objet délimitée par les bordures 5 du moule. Ainsi, on chasse progressivement vers l'extérieur d'air qui pourrait se trouver entre l'objet 1, son moule et le plateau supérieur 16 de la presse. Dans un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon l'invention, l'évacuation de cet air est facilitée par le fait que l'on établit le vide entre les deux plateaux 12 et 16 de la presse. Pour cela, il est nécessaire de disposer un dispositif transformant l'espace compris entre les deux plateaux en un volume hermétiquement clos. A cet effet, on munit l'un des plateaux, par exemple le plateau supérieur 16, d'un joint périphérique vertical 41 (voir les figures 3 et 4) réalisé par exemple en caoutchouc rigide. Au cours de la descente du plateau 16, le joint 41 vient au contact d'un bourrelet 42 solidaire de la périphérie dudeuxieme plateau, qui est ici le plateau de base 12. Des que ce contact est réalisé, on établit un vide partiel dans le volume 43 à l'aide d'une pompe 44 agissant a travers le plateau de base 12, par des orifices 45 percés dans celui-ci (voir les figures 2 et 3). Ce vide est maintenu jusqu'à la fin du pressage. Afin de permettre la descente complète du plateau 16, le bourrelet 42 est gonflable i l'aided'une pompe agissant par l'intermédiaire de conduits 46 disposés ici sous le bourrelet 42. Dans le cas où l'on traite un objet placé dans un moule dont les dimensions sont très inférieures à celles des plateaux de la presse, l'expérience a montré que, si l'on veut éviter que le plateau supérieur 16, par succion par le vide et écrasement du bourrelet 42, prenne une forme convexe vers le haut, forme inverse de celle que l'on doit lui donner pour mettre en oeuvre le procédé, il est nécessaire d'augmenter la pression à l'intérieur du bourrelet 42 et la pression appliquée par les vérins médians Z2 lors que l'on établit le vide dans le volume 43. On obtient un objet 1 présentant un état de surface irréprochable en enchaînant de la façon suivante les différentes étapes du fonctionnement de la presse. Au repos, la ligne médiane de vérins 22 maintient le plateau supérieur 16 en position levée, Les vérins de retenue 31 et les vérins intermédiaires 39 sont au repos, au point haut. Dans une première étape, on actionne, Xes vérins médians 22 seuls et le plateau 16 descend. Au cours de la descente, le joint périphérique 41 du plateau 16 vient au contact du bourrelet 4Z, gonflé au préalable, et l'on commence à établir le vide dans le volume 43 ainsi formé. Le plateau 16 prend une forme convexe vers le bas. La descente du plateau 16 continuant, les vérins de retenue 31 commencent à retenir les bords du plateau 16, dont la convexité vers le bas s'accentue. Le plateau 16 vient au contact de la surface supérieure de 1'objet 1 suivant sa ligne médiane. Sous l'action du vide dans le volume 43, les vérins de retenue 31 commencent à"glisser"et l'incurvation du plateau 16 diminue. Les vérins intermédiaires 39 amorcent ensuite leur descente et viennent s'appliquer sur le plateau 16, augmentant la zone de contact entre celui-ci et 1'objet 1. Puis les vérins de retenue 31 cessent de retenir les bords du plateau 16 pour venir les appliquer à leur tour sur l'objet 1. Ces opérations s'effectuent toujours sous vide. On réalise ainsi une parfaite évacuation de l'air qui pourrait tre inclus dans 1'objet 1. Dans le cas de la fabrication d'un panneau tel que celui-ci qui a été décrit en référence à la figure 1, en utilisant un-polyester comme matière thermoplastique, on a obtenu de bons résultats en appliquant au niveau de chaque ligne de vérins une pression comprise entre 3 et 10 kgs par centimètre carré et en chauffatit une vingtaine de minutes en maintenant entre les deux pl4teWx un vide de l'ordre de 1/10 d'atmosphère. Le procédé selon l'invention et la presse décrite ci-dessus sont susceptibles de nombreuses variantes. Il est notamment à la portée de "l'homme de l'art"de les adapter au cas ou la ligne de première application du plateau supérieur sur l'objet à fabriquer correspond à un bord du dit objet, le plateau supérieur étant appliqué ensuite progressivement sur toute la surface de 1'objet a partir du bord de première application. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication plus spécialement destiné à la fabrication d'objets plats présentant sur au moins une de leurs faces un film d'une matière thermoplastique ou thermodurcissable, caractérise par le fait que : -l'on dispose l'objet entre deux plateaux, le dit objet présentant sur sa face à traiter la matière \ l'état liquide, -1'on déforme le plateau placé en regard de la face à traiter de façon appliquer sur la matière une pression suivant une ligne traversant la dite face, et à étendre progressivement, à partir de la dite ligne et jusqu'à la périphérie de la face, la zone de la dite face soumise à la pression. 2) Procédé de fabrication, plus spécialement destiné à la fabrication d'objets plats présentant sur au moins une de leurs faces un film d'une matière thermoplastique ou thermodurcissable, caractérisé par le fait que : -l'on dispose 1'objet entre deux plateaux, le dit objet présentant sur sa face à traiter la matière à l'état liquide, -l'on constitue une enceinte hermétique autour de l'objet, -Mon établit et l'on maintient le vide dans 1'enceinte, -l'on déforme le plateau placé en regard de la face à traiter de façon à appliquer sur la matière une pression suivant une ligne traversant la dite face, et à étendre progressivement, à partir de la dite ligne et jusqu'à la périphérie de la face, la zone de la dite face soumise à la pression. 3) Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on chauffe la matière soumise au traitement. 4) Presse pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisée par le fait qu'elle comprend : -un plateau de base rigide épousant la forme de l'objet à obtenir, le dit plateau supportant l'objet à traiter, -un plateau supérieur flexible, -des moyens pouryáppliquer le plateau supérieur sur la face supérieure de l'objet à traiter suivant une ligne traversant la dite surface, -des moyens pour appliquer le plateau supérieur progressivement sur toute la surface supérieure de l'objet, à partir de la ligne de première application et jusqu'à la périphérie de l'objet, en déformant le dit plateau. 5) Presse selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour chauffer la matière à traiter. 6) Presse selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour établir le vide entre les deux plateaux. 7) Presse selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par le fait que l'un des plateaux comporte un bourrelet périphérique orienté vers le deuxième plateau, contre lequel il s'applique, les dits plateaux et le dit bourrelet constituant une enceinte hermétique. 8) Presse selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le bourrelet périphérique est gonflable. 9) Presse selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée par le fait que les moyens pour appliquer le plateau supérieur sur la face à traiter suivant une ligne sont constitués par une première ligne de vérins synchronisés. 10) Presse selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la première ligne de vérins synchronisés est articulée sur le plateau supérieur suivant une médiane de celui-ci et assure son maintien au repos. 11) Presse selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caracté- risée par le fait que les moyens pour appliquer progressivement le plateau supérieur sur toute la surface supérieure de l'objet comportent deux lignes de vérins synchronisés disposées de part et d'autre de la première ligne, à proximité de la périphérie du plateau, les dits vérins présentant des moyens pour déformer le plateau en le retenant lors de la descente de la première ligne de vérins. 12) Presse selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les moyens pour appliquer progressivement le plateau supérieur sur toute la surface supérieure de l'objet comporte deux lignes de vérins synchronisés intermédiaires.