Brevet FR2395128A1 — publié le 19790119

L'invention est relative à un procédé pour assembler ou pour renforcer des matériaux constitués par des matières thermoplastiques ou des matériaux rev#tus superficiellement de matières thermoplastiques. On connaît divers procédé pour assembler des éléments composants. Lorsque, par exemple, ces éléments sont réalisés en métal, une bande séparée peut être placée le long du joint d'asçemblge de ces éléments composants et être soudée à chacun d'eux. Selon une variante, lorsqu'il s'agit par exemple d'éléments composants en bois, un adhésif peut être appliqué sur l'une au moins des surfaces åointives, ces surfaces étant ensuite mises en contact pendant la prise ou le durcissement de l'adhésif pour assurer un joint d'assemblage. Différents procédés sont utilisés encore pour réparer des éléments composants, tels que des éléments composants thermoplastiques, ainsi que pour renforcer de tels éléments composants. Conformément à l'invention est prévu un procédé pour assembler ou pour renforcer des matériaux constitués de matières thermoplastiques ou des matériaux recouverts superficiellement de matières thermoplastiques, lequel procédé consiste à appliquer un élément de renforcement présentant des ouvertures, de manière qu'il recouvre un joint d'assemblage à réaliser ou une surface à renforcer, à chauffer cet élément de renforcement avant ou après son application sur les matériaux précités, afin de mettre en fusion leurs matières et permettre aux matières en fusion de pénétrer, au moins partiellement, dans les ouvertures de l'élément de renforcement, et à laisser durcir les matières ramollies. invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation,-pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de deux sections de profilés de matière thermoplastique assemblées selon un mode de réalisation de l'invention, et - la figure 2 illustre un procédé pour réparer, conformément à l'invention, un récipient en matière plastique. Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 1, on a désigné par 10 et 12 deux sections de profilé de matière thermoplastique à assembler. Ce profilé est d'un type normalement utilisé pour la pose de câbles électriques. les deux sections de profilé doivent être assemblées suivant une ligne jointive 14, par assemblage en bout. Un élément de renforcement en toile métallique 16 est placé de manière qu'il recouvre une face du joint à réaliser et de la chaleur est appliquée, en même temps qu'une certaine pression, à l'élément de renforcement, à l'aide d'un outil chauffé. Cet outil est chauffé à une température supérieure au point de fusion de la matière thermoplastique mais inférieure à la température à laquelle la matière thermoplastique est oxydée par l'air ambiant.Si on le désire, ltou- til chauffé peut être commandé par thermostat pour empêcher le suréchauffement de la matière thermoplastique. Lorsque la matière thermoplastique entre en fusion, elle pénètre dans les ouvertures de l'élément de renforcement 16 de sorte que celui-ci est noyé dans les deux surfaces de matière plastique. Il y a lieu de noter que, du fait que l'élément de renforcement 16 est disposé à l'intérieur du profilé, la surface infé rieure du profilé, visible une fois que celui-ci est godé, n'est pas altérée par l'élément de renforcement. En outre l'élément de renforcement ne forme pas de renflement, ni d'autre saillie, sur lequel un câble, par exemple, devrait passer, du fait que la surface du joint d'assemblage est alignée avec les surfaces des sections de profilé. En plus de l'assemblage des parois de base-des sections de profilé , on peut aussi assembler les parois latérales des sections de profilé. Dans ce cas un élément de renforcement en toile métallique fine 18 est replié en forme de L et est appliqué contre les parois latérales des deux sections de profilé, de la manière décrite pour l'élément de renforcement 16. les modes de réalisation, décrits ci-dessus, de l'invention peuvent être utilisés pour raidir des éléments composants de matière thermoplastique au cours de leur fabrication. En outre l'expérience a montré que ce procédé peut être utilisé avantageusement par exemple pour assembler des éléments feuilletés, remplis d'amiante et revêtus, sur leurs faces extérieures, de chlorure de polyvinyle, tels que les éléments utilisés comme écrans ou comme revêtements d'isolation thermique. Dans le mode de réalisation, décrit ci-dessus, de l'invention, la rigidité du joint d'assemblage peut être augmentée ou diminuée, de la manière nécessaire, en faisant varier l'épais seur des fils et/ou les dimensions de mailles de l'élément de renforcement en toile métallique. On obtient des joints d'assemblage de surfaces lisses d'aspect avec des toiles métalliques à fils fins, mais de telles toiles métalliques peuvent fournir une résistance mécanique insuffisante.Dans ces conditions on peut utiliser deux ou plus de deux-couches de toile métallique, dont l'une est très fine (d'une manière caractéristique à fils d'acier inoxydable de 0,06 mm de diamètre et à espacement de maille de 8 fils par millimètre) et dont l'autre présente des mailles plus grossières (d'une manière caractéristique à fils d'acier inoxydable de 0,25 mm de diamètre et à espacement de maille de 2 fils par millimètre). La toile métallique à mailles grossières est appliquée la première sur le joint d'assemblage, pour fournir la résistance mécanique, puis la toile à mailles fines est appliquée, de manière à fournir une finition de surface lisse. Si on le désire, les couches de toiles métalliques peuvent être préalablement reliées l'une à l'autre, par exemple par soudage, ou de toute autre manière appropriée, par exemple à l'aide d'une couche intermédiaire ou d'un substrat de matière thermoplastique, la toile métallique la plus fine étant disposée en dessus. Selon une variante d'utilisation d'une toile métallique à mailles fines pour obtenir un bon fini superficiel, l'élément de renforcement peut être partiellement noyé dans un ruban de matière thermoplastique qui a pour effet de fournir le fini super ficiel une fois que l'élément de renforcement a été noyé dans l'élément ou les éléments composants à renforcer ou à assembler. A titre d'illustration des propriétés de joints d'assem blageréalisés conformément à ce mode de réalisation de l'invention, on se référera à la résistance d'un joint d'assemblage de panneaux de chlorure de polyvinyle. En utilisant une toile de fils d'acier inoxydable de 0,2 mm de diamètre, d'un espacement de mailles de 1,3 fils par millimètre, on a obtenu des joints d'assemblage en bout, recouverus d'un seul cté, présentant une résistance de 25 kg/mm de longueur de joint. En utilisant une toile de fils d'acier inoxydable de 0,076 mm de diamètre, d'un espacement de mailles de 8,5 fils par millimètre, on a obtenu des résistances de joints de 0,14 kg/mm de longueur de joint. Il y a lieu de noter que ce mode de réalisation de l'invention peut être utilisé pour assembler des pièces ou des éléments composants de matières plastiques renforcées par des fibres, par exemple par des fibres de verre. Des pièces deçNylonren- forcé par des fibres de verre orientées au hasard au sein du Nylon ont été ainsi assemblées avec succès. De plus, bien que ce mode de réalisation de l'invention ait été décrit à propos de l'assemblage de surfaces essentiellement planes, il n'est pas limité à de telles surfaces et peut évidem- ment être utilisé pour assembler des surfaces incurvées. En outre des éléments de formes complexes peuvent être construits rapidement à partir d'un certain nombre d'éléments composants fixés l'un à l'autre lorsque des techniques de moulage, bien qu'utilisables, -sont trop longues et trop coûteuses. Dans le mode de réalisation, représenté sur la figure 2 de l'invention, un récipient de matière plastique, désigné par 20, doit être réparé. Ce récipient 20 présente une fissure ou une cassure 22 de sa paroi latérale, qui traverse le rebord périphérique en forme de lèvre qui entoure l'ouverture du réci pimente Un élément de renforcement de toile métallique 24, auquel est incorporée en partie une matière plastique translucide ou de couleur claire, est recourbé suivant la forme du récipient, y compris de son rebord périphérique, et un outil à main chauffé est appliqué sur l'élément de renforcement. la surface de la matière plastique entre en fusion et pénètre dans les ouvertures de la toile métallique 24 de sorte que celle-ci s'enfonce et se noie dans la matière plastique du récipient. la réparation ainsi effectuée est étanche. ;;5ux liquides. L'expérience a montré qu'un léger assombrissement se produisait dans la région de la toile métallique, mais qu'on pouvait y remédier à l'aide d'une couche de matière plastique pigmentée, s'harmonisant avec la matière plastique de chaque côté de la réparation, cette couche de matière plastique étant collée sur la réparation. Lorsque le récipient est réalisé en chlorure de polyvinyle opaque, gris, avec lequel la toile métallique, garnie de matière plastique pigmentée, doit-s'harmoniser, l'élément de renforcement de toile métallique n'est pas visible une fois noyé dans la matière constituant le récipient, Bien que dans la description correspondant aux figures 1 et 2 on ait fait état d'un outil chauffé, utilisé pour échauffer l'élément de renforcement, on peut, si on le désire, chauffer l'élément de renforcement à une température supérieure au point de fusion de la matière plastique avant d'appliquer l'élément de renforcement sur la surface ou les surfaces considérées. On peut ainsi se passer d'un outil chauffé. Dans chacun des modes de réalisation, décrits ci-dessus, de l'invention, on peut utiliser n'importe quel élément de renforcement présentant des ouvertures, tel qu'une gaze, une bande ou une plaque perforée, une grille ou du métal déployés an lieu de la toile métallique. la gaze ou la bande perforée peut Store réalisée en fibres de verre ou en toute autre matière naturelle ou synthétique qui demeure relativement rigide à la température de l'outil chauffé. En utilisant une gaze ou un élément de renforcement perforé, on obtient une zone relativement grande de liaison entre l'élément de renforcement et chacun des éléments composants à assembler, de sorte que l'interverrouillage mécanique entre l'élément de renforcement et la matière qui y adhère fournit une bonne résistance mécanique. De plus,du fait que l'élément de renforcement est flexible ou relativement flexible, il peut être mis en forme à la main ou à l'aide d'un procédé da formage simple pour être amené au profil du joint d'assemblage Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spé- cialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REYhNDIGAEIONS 1. Procédé pour assembler ou pour renforcer des matériaux constitués de matières thermoplastiques ou des matériaux recouverts superficiellement de matières thermoplastiques, lequel procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer un élément de renforcement (16, 24) présentant des ouvertures, de manière qu'il recouvre un joint d'assemblage à réaliser (14, 22) ou une surface à renforcer, à chauffer cet élément de renforcement avant ou après son application sur les matériaux précités, afin de mettre en fusion leurs matières et permettre aux matières en fusion de pénétrer, au moins partiellement, dans les ouvertures de l'élément de renforcement, et à laisser durcir les matières ramollies. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échauffement de l'élément de renforcement est effectué, alors que celui-ci est mis en place sur le matériau ou les matériaux à renforcer ou à assembler, en appliquant sur l'élément de renforcement un outil chauffé, dont le chauffage est de préférence réglé par thermostat. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une pression est appliquée sur l'élément de renfrn##cement pour noyer celui-ci dans le matériau ou les matériaux récités. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de renforcement comprend une double épaisseur de treillis : une couche de base à mailles grossières pour fournir la résistance mécanique et une couche de surface de mailles plus fines pour fournir un fini superficiel lisse. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux couches de l'élément de renforcement sont reliées l'une à l'autre. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux couches de l'élément de renforcement sont reliées l'une à autre par une couche intermédiaire de matière thermoplastique. 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux couches de l'élément de renforcement sont appliquées séparément sur la surface ou les surfaces, la couche à mailles grossières étant appliquée la première. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de renforcement est partiellement noyé dans un ruban de matière thermoplastique avant son application sur la surface ou sur les surfaces. 9. Procédé selon l'une quelconqu#e des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est constituée par du chlorure de polyvinyle. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est constituée par du Nylon. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est renforcée par des fibres, notamment par des fibres de verre. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 117 caractérisé en ce que l'élémentde renforcement est constitué par une bande de toile métallique, par une gaze, par une bande perforée, par une plaque perforée, par une grille ou par du métal déployé.