Brevet FR2366113A1 — publié le 19780428

La présente invention concerne le dépôt de cordons en matériau élas tolère ou thermodurcissable, pour réaliser, en particulier, des joints d'étan chéité. Les joints d'étanchéité, notamment ceux utilisés dans l'industrie au tomobile (joints de culasse, joints de collecteurs, etc...) sont constitués d'un support généralement plan en matériaux divers, métalliques, metalloplastiques, fibreux a base d'amiante ou de cellulose, comportant des orifices pour le passage de fluides tels que les gaz moteurs, lthuile de lubrification, l'eau de refroidissement etc... et l1étanchéité est assurée autour de ces orifices dans de nombreux cas grâce à un cordon en matériau élastomere ou thennodurcis- sable qui s'écrase au serrage. Plusieurs techniques sont utilisées pour déposer le cordon sur le support. Le cordon peut être obtenu en surmoulant ou en injectant le matériau élastomère ou thermodurcissable, à une température comprise entre 100 et 2000 C en utilisant des moules chauffés a cette température. Le procédé consiste, pour un matériau donné et une configuration géométrique du cordon donnée, a réaliser le surmoulage ou l'injection a une température et pendant un temps tels que le produit ait le temps de remplir le moule à ltetat visqueux et de prendre sa consistance définitive, par polymérisation ou vulcanisation, avant que l'on procede au démoulage. Ce procédé présente des inconvénients importants. D'une part, il faut attendre la vulcanisation ou la polymérisation du cordon avant de pouvoir démouler, ce qui prend, selon les cas, de 3 a 10 minutes et interdit donc les cadences de-fabrication élevées. D'autre part, une grande quantité de matiere premiere, pouvant atteindre 900%, correspondant au volume des canaux d'injection, est perdue ; cette matiere n'est généralement pas recyclable et constitue un déchet sans valeur. Pour certains types de joints, le dépôt du cordon sur le suppott peut également être réalisé par sérigraphie, la vulcanisation ou la polymérisation du matériau déposé se faisant a un stade ultérieur, par exemple, dans un four-tunnel. Cette technique, Si elle permet une meilleure productivité, a, par ailleurs, d'autres inconvénients. Pour que le dépôt soit régulier et bien calibré, elle demande des réglages précis qui ne peuvent être faits que par une main d'oeuvre qualifiée, ce qui rend cette technique assez onéreuse. De plus, l'épais- seur du cordon que l'on peut déposer est limitée a 0,1 mm par passe et, pour obtenir une épaisseur convenable, on est généralement amené a réaliser plusieurs passes. Pour un même cordon, cette épaisseur est constante et il n'est donc pas possible, comme lors d'un moulage, de faire varier cette épaisseur a certains endroits du cordon particulièrement sollicités.Enfin, la perte de matiere pre miere est, dans ce cas, également assez importante. Le procédé, mis au point par la demanderesse, palle ces divers inconvénients. I1 permet, en particulier, de déposer un cordon en matériau élastomère ou thermodurcissable sur un support en un temps très court, de l'ordre de quelques secondes, pratiquement sans perte de matière première, sur une épaisseur importante pouvant aller jusqu'à plusieurs millimètres, avec une excellente précision dimensionnelle. Il ne nécessite pas de mise en oeuvre compliquée et est particulierement fiable. Le procédé, selon l'invention, de dépôt d'un cordon élastomère ou thermodurcissable sur un support plan, notamment pour la fabrication de -joints d'étanchéité, consiste mouleS ou injecter à température ambiante l'élastomère ou le thermodurcissable à l'état visqueux dans une cavité de moulage sur un support présentant vis-à-vis du matériau à déposer une adhérence supérieure à celle de la cavité de moulage et à effectuer la vulcanisation ou la polymérisation du cordon ultérieurement par chauffage au four ou pressage à chaud. La demanderesse a, en effet, constaté de façon surprenante que dans les conditions précitées, le produit injecte n'avait pas tendance, comme on aurait pu le penser, à rester collé au moule d'injection. Parmi les matériaux déposés, de bons résultats ont été obtenus avec, parmi les élastomères, les nitriles, les polyacryliques, les silicones, les élastomères fluorés tel que le copolymère de fluorovinylidène et d'hexafluoropropylène et, parmi les thermodurcissables, les résines epoxy. Ces matériaux ont des viscosités qui, dans l'échelle de Mooney, sont comprises entre 20 et 90. Les supports peuvent etre soit des matériaux pour joints poreux à base de fibres d'amiante ou de fibres de cellulose, éventuellement renforcés intérieurement par des éléments métalliques, auquel cas leur adhérence est naturellement plus élevée que celle des moules classiques, soit des matériaux métalliques tels que, par exemple, des tôles en acier ou en alliages légers et, dans ce cas, il est préférable que leur surface soit dépolie et abrasée, par exemple par sablage, de manière à présenter une meilleure adhérence. On peut aussi, dans le cas où le support présente une adhérence insuffisante, utiliser un primaire d'accrochage approprié. I1 est avantageux également que le moule soit soigneusement poli ou revêtu d'une couche antiadhérente, comme par exemple du polytétrafluoréthylène. Les figures annexées aideront à mieux faire comprendre l'invention. La figure 1 représente, en coupe verticale, un éxenplcde dispositif permettant de.réaliser le procédé selon l'invention. Les figures 2, 3 et 4 montrent, en coupe verticale, des exemples de cordons réalisables. Les figures 5 et 6 montrent un exemple de cordon avant et après pressage à chaud. Le support plan (1), réalisé par exemple en carton d'amiante renforcé intérieurement par une - métallique est posé sur un plateau (2). On place sur la face supérieure du support un bloc métallique (3) dont la base plane (4) s'appuie exactement sur le suppott 41). La base (4) présente une ou plusieurs cavités (5), par exemple une cavité annulaire dans le cas où l'on veut déposer un cordon circulaire autour d'un orifice du joint. Dans ces cavités (5) débouchent un ou plusieurs canaux étroits (6) pour l'alimentation en matériau. Les cavités (5) sont soigneusement polies ou revêtues d'une mince icouche d'un produit antiadhérent tel que le PTFE. On injecte, alors, dans le sens de la flèche F, grâce à un piston (7) sous une pression comprise entre 50 et 2000 bars, le matériau élastomère ou thermodurcissable, par exemple un silicone, sous forme visqueuse '(Viscosité poney de l'ordre de 50) qui remplit la cavité (5). On soulève ensuite le bloc (3) et il reste sur le support un cordon ayant la forme de la cavité (5). Le cordon peut avoir une épaisseur variable et des formes très diverses comme le montrent les figures 2, 3 et 4. I1 subsiste généralement un petit becquet (8) correspondant à l'entrée du canal (6). La vulcanisation ou la polymérisation du cordon se fait ensuit soit par passage en étuve ou en four-tunnel et, dans ce cas, le cordon conserve la meme largeur qu'au moment du depôt, soit par pressage à chaud à l'aide d'une presse dont les plateaux sont portés à la température adéquate, ce qui permet de donner au cordon la forme définitive souhaitée qui peut être différente de celle déposée au moulage comme le montrent les figures 5 et 6 qui -représentent le même cordon avant et apyres pressage. Le procédé, selon l'invention, permet également d'obtenir un joint massif en matériau élastomère ou thermoduscissable par décollement après vulcanisation ou polymérisation, du support qui a servi au moulage. L'adhérence du cordon sur le support doit être, dans ce cas, suffisamment faible pour permettre de décoller le joint du support tout en restant légèrement supérieure à son adhérence sur lemoule. On peut fabriquer, selon le procédé de l'invention, aussi bien des joints industriels que des joints destinés à l'industrie automobile par exemple joints de culasse (étanchéité à l'huile et aux liquides de refroidissement) joints d'admission et d'échappement.(étanchéité aux gaz) joints de pompes à essence, de carters d'huile, de couvre-culasses, etc... REVENDICATIONS 1. Procédé de dépot d'un cordon en matériau élastomère ou thermodurcissable sur un support plan, notamment pour la fabrication de joints d'étanchéité, caractérisé en ce qu'on moule ou on injecte à température ambiante l'élastomère ou le therbiodurcissable à I'état.visqueux avec une viscosité Mooney comprise entre 20 et 90, dans une cavité de moulage sur un support présentant vis-à-vis du matériau à déposer une adhérence supérieure à celle de la cavité de moulage,et qu'on effectue la vulcanisation ou la polymérisation du cordon ultérieurement par chauffage au four ou pressage à chaud. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau déposé appartient au groupe constitué par les nitriles, les polyacryliques, les silicones, les élastomères fluorés tels que le copolymère de fluorovinylidène et d'hexafluoropropylène et les resines époxy. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support est en matériau poreux pour joints à base de fibres d'amiante ou due cellulose. 4. Procédé selon~l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support est une feuille métallique, par exemple d'acier ou d'alliage léger, préalablement abrasée, notamment par sablage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support métallique est revêtu d'une couche primaire d'accrochage. o. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendicationsl à 5, constitué d'un bloc métallique à base plane destinée à reposer sur le support, comportant une ou plusieurs cavités soigneusement polies ou revêtues d'une couche antiadhérente, de section correspondante au cordon à déposer, et un ou plusieurs canaux d'injection débouchant dans ces cavités, et de moyens permettant d'appliquer une pression sur le matériau à injecter. 7. Jointsd'étanchéité plats tels que joints industriels, joints de culasse, joints d'admission et d'échappement, joints de pompes à essence, de carters dthuile, de couvre-culasses, etc... réalisés par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.