Brevet FR2451816A1 — publié le 19801017

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'objets tels que des emballages, des récipients ou des jouets en matière plastique, ainsi qu'une plaque semifinie ou un jouet obtenu par ce procédé. Elle stapplique plus particulièrment d la fabrication d'objets très légers, par exemple des avions en matière plastique, destinés å voler, soit en vol libres soit en vol circulaire. I1 est déjà connu de réaliser des jouets en un matériau très léger, tel que du polystyrène expanséS qui présente de nombreux avantages, du fait de sa légèretés et de son inertie totale du point de vue de la corrosion w de plus, le polystyrène permet de réaliser des objets satisfaisants du point de vue de leur aspect extzrieur. Néanmoins, de tels objets présentent un certain nombre d'inconvénients, étant donné que le polystyrbne expansé n'a qu'une tenue relativement faible à l'abraison, et que des morceaux de polystyrène mal fixés les uns sur les autres peuvent se détacher. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé de renforcer la surface extérieure de ces objets par un revête- ment annexe, par exemple une couche de peinture , mais une telle couches généralement aJoutée par pulvérisatioh forme une crotte qui ntest pas très enveloppante et risque de s'écailler, et donc ne permet pas de remédier aux risques d'effrittement et d'endommagement de la surface externe,par suite de coups faits par exemple lors de chocs avee des objets pointus. Une autre possibilité déjà proposée, consiste à rev8tir le noyau en polystyrène d'une couche de polyéthylène thermorétractable, par un procédés qui est bien connu dans l'industrie de l'emballage, notamment de produits alimentaires néanmoins, un tel procédé ne donne pas des résultats satisfaisants, notamment dans le cas de maquettes d'avions qui pour voler doivent avoir une forme déterminée avec précision en effet, dans ces procédés, la rétraction est extrêmement difficile à contrôler et risque de déformer la pièce, par exemple en voilant les ailes de l'avion, risquant ainsi de diminuer notablement son aptitude au vol.En outre, le polyéthylène est transparent ou translucide, et donc donne d ltobjet un aspect peu esthétique de plus, il n'est pas agréable au toucher, n'amortit pas les chocs, et transmet les marques ou déformations qu'il reçoit au noyau de polystyrène. Par ailleurs, une telle couche thermorétractée ntest pas solidarisée au noyau en polystyrène, ce qui nuit fortement à l'aspect extérieur et i la résistance de l'objet ainsi réalisé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en proposant un procédé de fabrication d'objets tels que des jouets en matière plastique qui soient à la fois résistants et d'une esthétique satisfaisante, permettant d'utiliser les qualités propres du polystyrène expansé. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que lton prend une feuille de polyéthylène expansé à l'azote à cellules fermées, on moule un noyau en polystyrène expansé à la forme finale désirée, puis, on applique le noyau sur la feuille de polyéthylbne expansd tendue et chaude par thermoformage ou thermocollage. En effet, on a constaté, d'une manière tout-ifait surprenante, que, par ce procédé, on arrivait à une combinaison totale de la feuille de polyéthylènet et du noyau en polystyrène pour aboutir à un matériau ayant la légèreté du polystyrène et muni d'une couche d'amortissement impermdable, susceptible de résister aux chocs, sans transmettre au noyau une déformation durable , de plus, un tel matériall, normalement d'aspect velouté, peut prendre un aspect brillant métallisé en subissant des transformations minimes. Ce procédé peut être mis en oeuvre pour fabriquer un produit fini, tel que décrit ci dessus, ou bien, selon une autre caractéristique de l'invention, pour fabriquer un objet semi-fini, tel que par exemple une plaque, qui sera ensuite mise à la forme du produit fini désiré, dans une seconde opération de thermoformage. Par exemple, par le procédé selon l'invention, on peut réaliser des emballages ou des récipients creux ayant les avantages décrits ci-dessus. Grâce à leur combinaison totale, la couche de polyéthylbne et la couche de polystyrène se déforment solidairement et régulièrement sans aucune séparation même locale de ces deux couches. De plus, la possibilité de trouver sur le marché des plaques de polystyrène expansé revêtues d'une couche de polyéthylène, et traitées de manière à avoir un aspect métallique brillant, peut intéresser un grand nombre de fabricants de produits finis tels que par exemple des maquettes. Bien entendus étant donné qutll est impossible de réaliser des opérations de thermoformage ou thermocollage en contre^dépouille, on ne peut pas réaliser par le procédé selon l'inventior des objets totalement revêtus ; pour remédier à cet inconvénient, on peut imaginer divers types de procédés parmi lesquels l'invention en a retenu plus particulièrement deux. Le premier de ces procédés consiste à réaliser ltobjet sous sa forme définitiveg en collant ensemble au moins deux demi-noyaux de polystyrène séparément et partiellement revêtus de polyéthylène sur la partie devant former la face externe. Le second de ces procédés consiste à revêtir le noyau de polyéthylène par thermoSormage sur l'une de ses faces, et par contrecollage sur son antre faces de la meme feuille de polyéthylènes une fois rabattue autour du noyau. Cette seconde solution n'offre pas exactement les mêmes avantages que la première, étant donné que l'opération de contre collage ne permet pas de solidariser totalement les deux parties contrecollées , de plus, bien entendus pour obtenir sur toute la surface du produit fini les caractéristiques esthétiqWes et mécaniques particulièrement intéressantes du matériau fabriqué selon l'invention, ce procédé ntest possible qu'en partant d'une plaque semi-finie. La présente invention concerne également un objet fini ou semi-fini réalisé par le procédé qui vient d'etre décrit ci-dessus , ce procédé de par les propriétés de légèreté et de résistance mécanique des objets qu'il permet de fabriquer, est particulièrement intéressant dans le cas de réalisation de maquettes d'avions destinés soit au vol libre, soit au vol circulaire. Selon l'invention, un tel objet est caractérisé en ce qu'il se compose d'un fuselage formé de deux demi-noyaux en polystyrène partiellement et séparément revêtus par thermo formage ou thermocollage d'une feuille de polyéthylène et ensuite collés ensemble, ainsi que de deux ailes formées d'un noyau en polystyrène revêtu sur sa face supérieure dune plaque semi-finie thermoformée ou thermocollée, et sur sa face inférieure par la même plaque rabattue et contrecollée. Bes caractérustiques du procédé qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail à l'aide des schémas annexés représentant divers stades de ce procédé et parmi lesquels : la figure 1 représente un noyau qui va btre revêtu par le procédé selon l'invention , - la figvre 2 représente ce même noyau une fois partiellement revêtu o -les figures 3 et 4 représentent deux variantes de fabrication d'un objet totalement revêtu par le procédé selon l'invention. Selon la figure 19 par le procédé selon l'invenn tion, on réalise, dans un stade préliminaire9 une feuille 1 en polyéthylène expansé à l'azote à cellules fermées, et lton moule, a la forme désirée, un noyau 2 en polystyrène expansé. Ensuite, on soumet la feuille de polyét.hylène expansé à l'action d'une plaque chauffante 3 et, lorsque la feuille t est chaudes on la tend et on monte le noyau 2 à travers cette feuille 1 selon les flèches A. La feuille 1 se trouve alors plaquée par dépres- sion sur le noyau 2, ce qui permet d'aboutir à une solidarisation surfacique, du polyéthylène 1 d'une part et du polystyrène 2 d'autre part, et d'obtenir un objet ayant les propriétés particulièrement intéressantes mentionnées ci-dessus Le procédé décrit ciXdessus peut, dans le cas où l'on utilise un noyau 2 qui à la forme du produit finis servir à fabriquer un objet déterminé s ou bien si l'on utilise un noyau 2 en forme de plaques à fabriquer un produit semi-fini auquel on donnera sa forme définitive par une seconde opération de thermoformage réalisée ultérieurement. Selon la figure 2, que l'on soit parti d'une feuille 1, en polyéthylène ou d'une feuille 1 semi finie ayant déjà slbi une première opération de thermoformage9 on arrive à rev8tir partiellement le noyau 2 sur sa face 49 tout en laissant la face 5 non recouverte, étant donné qu'il est impossible de réaliser l'opération de thermoformage en contredépouille. En conséquence, par une seule opération, il est impossible de réaliser complètement un objet par le procédé décrit ci-dessus. Pour permettre de fabriquer un tel objet, plusieurs procédés sont possibles, dont deux sont respectivement représentés sur les figures 3 et 4. Selon la figure 39 l'un de ces procédés, consiste à prévoir deux ou plusieurs noyaux 2s 2' pouvant être assemblés o pour former l'objet final que lion veut fabriquer, et à réalisez une opération de thermoformage par le procédé selon ltinvention, pour revêtir les faces externes de ces noyaux 2, 2' d'une couche 1 ensuite, pour obtenir le produit finai, il ne reste plus qu'à contrecoller les différentes parties 2 et 2t. Selon la figure 4s une autre possibilité, gui oblige à utiliser une feuille 1 semi-finie ayant déjà subi une première opération de thermoformages consiste i prévoir un noyau 2 ayant la forme de l'objet final à fabriquer, à revêtir l'une des faces 4 par thermoformage puis à rabattre l'une des extrémités 6 de la feuille 1 sur la face 5 non rev8tueS selon la flèche B, et à lty appliquer par contrecollage. Bien entendus les procédas représentés sur les figures 3 et 4 peuvent être combinés pour la fabrication d'un meme objet, et par exemples comme décrit ci-dessus, pour réaliser un avion, on fabrique le fuselage par le procédé représenté sur la figure 3, en deux parties, et les ailes par le procédé représenté sur la figure 4. Le procédé selon l'invention tel que décrit ci dessus,pçut permettre la réalisation d'objets extrdmement sariés,tels qu'emballagess récipients, maquettes, 3ouets.... REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fabrication d'objets, caractérisé en ce que lton prend une feuille de $polyéthylène expansé à l'azote à cellules fermées, on moule un noyau en polystyrène expansé à la forme finale désirée, puis on applique le noyau sur la feuille de polyéthylène expansé tendue et chaude par thermoformage ou thermocollage pour le solidariser avec la feuille de polyéthylène. 2 ) Procédé selon la revendication lpour la fabrication de produits finis9 tels que des plaques destinées à être mises en forme ultérieurement, caractérisé en ce que l'on réalise un noyau en polystyrène expansé en forme de plaque9 puis on réalise l'objet désiré sous sa forme définitive par thermoformage. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'on réalise l'objet sous sa forme définitive en collant ensemble au moins deux deminoyaux séparément et partiellement rev8tus. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lton réalise l'objet sous sa forme définitive en revotant le noyau d'une plaque semifinie par thermoformage sur ltune de ses faces et par contre collage sur sor, autre face de cette meme plaque semi finie rabattue. 5 ) Plaque semi-finie caractérisée en ce qu'elle est réalisée par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 d 4. 6 ) Objet tel que par exemple maquette d'avion fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il se compose d'un fuselage formé de deux demi-noyaux er. polystyrène partiellement et séparément revêtus par thermoformage ou thermocollage d'une feuille de polyéthylène, et ensuite collés ensembles ainsi que de deux ailes formées d'un noyau en polystyrbne revêtu sur sa face supérieure d'une plaque semi finie thermoformée ou thermocollde et sur sa face inférieure9 par la même plaque rabattue et contrecollée.