Brevet FR2541629A1 — publié le 19840831

Procédé de stratification en continu et filière pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention est relative à un procedé de stratification en continu et une filière appropriée pour la mise en.oeu#vre#de.ce.procédé. L'invention trouvera tout particulièrement son application -pour la réalisation de profils pleins .de formes complexes en résines synthétiques stra tifiees de fils de verre longitudinaux ou autres présentant de hautes qualités de stratification, en particulier pour l'électricité, l'avîa- tion et la navigation. La stratification en continu consiste en un renforcement, en général mat de verre par impregnation mécanique de résine, essentiellement polyester, qui est amené à la forme désirée par un conformateur situé dans une étuve où l'ensemble se polymérise par chauffage. Ces opérations s'effectuent progressivement en continu grâce à un système de tirage approprié. Actuellement, on distingue deux procédés d'obtention des stratifiés. D'une part, le procédé le plus classique dans lequel on opère à par tir d'un film support qui est déroulé et qui reçoit la résine dosée par une racle. Lorsque la résine est étalée sur le film, on vient laisser tomber sur cette couche un mat de verre de renforcement dont on force l'imprégnation mécaniquement par la pression d'un rouleau. Ensuite, on dispose un contre-film de protection sur la face opposée du mat de verre imprégné. Cet ensemble de couches superposées est introduit dans un conformateur lui-meme situé dans une étuve chauffante où se polymérise la résine. Ensuite, le produit stratifié est coupé à longueur. Ce procédé classique présente un certain nombre d'inconvénients tels que la nécessité d'utiliser un film-support et un contre-film et, d'autre part, il ne permet pas d'obtenir un produit fini de forme complexe. Aussi, il a été développé un second procédé appelé "pultrusion". Selon ce procédé, le renfort est constitué de tissus ou de fils de verre en mèches sans film-support. Dans ce cas, après superposition des différentes couches-lors du rowing, on imprègne les couches superposées dans un bac dans lequel lesdites couches trempent. Ensuite, les couches imprégnées passent dans une filière chauffée puis, ensuite, la polymérisation est activée par chauffage notamment aux infrarouges. Le profil stratifié obtenu est ensuite coupé à longueur. Ce procédé de#pultrusion permet d'obtenir des formes-complexes et donc avantageuses, toutefois on enregistre des défauts sur le produit fini qui proviennent de la phase diimprégnation. En effet, il a été remar qué que la résine contenue dans le bac d'-impregnation se -dépose #fréquem- ment par grains plus ou moins importants sur les tissus -de verre. Cela a pour f cheuse conséquence de #produire -des irrégularités dans la couche finale. De plus, -l1imprégnation-se fait par simple trempage des tissus de verre dans un bac et, par conséquent,.l'imprégnation à coeur n'est pas parfaite. Le procédé de stratification en continu de la présente invention permet de reprendre un certain nombre d9avantages- de la pultrusion telle que notamment la possibilité d'obtenir un profil stratifié résultant de formes complexes sans toutefois en présenter des inconvénients notamment au sujet des grains de résine. Selon le but du procédé de stratification en continu de la présente invention, celui-ci permet de stratifier des tissus ou des fils de verre en mèches sans utiliser de film-support et contre-film-support, par ailleurs le profilé obtenu présente une finition impeccable sans bavure, ni aspérités. Un autre but de la présente invention est de présenter une filière de mise en oeuvre du procédé de stratification de la présente invention qui permet d'imprégner à coeur le renfort et de façon très homogène. Par ailleurs, en sortie de filière, la résine est polymérisée et donc l'étuve d'activation de la polymérisation ou le chauffage auxiliaire à cet effet peut avantageusement etre supprimé. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Le procédé de stratification en continu d'un renfort composé notamment de tissus ou de fils de verre en mèches, par imprégnation de résine et polymérisation de ladite résine pour rigidifier l'ensemble, est ca caractérisé en ce que - on conforme le renfort dans une filière - on imprègne le renfort conformé par injection de résine sous pression - on chauffe l'ensemble pour provoquer la polymérisation de ladite résine. La filière de stratification en continu de renfort imprégné de résine est caractérisée par le fait qu'elle comprend - une entrée suivie d'une -zone de compression - une zone de décompression suivie d'une zone d'imprégnation du renfort avec de la .résine.par injection sous pression de.cette dernière - une zone chaude.de polymérisationde ladite résine. L'invention sera mieux comprise si--l'on se :réfère à la description ainsi qu'au dessin en annexe. - la figure 1 schématise une chaîne de stratification en continu selon le procédé de la présente invention. - la figure 2 schématise en coupe une filière pour la mise en oeuvre du procédé de stratification en continu de la présente invention. Le procédé de stratification en continu de la présente invention consiste à rigidifier un renfort par imprégnation de résine qui est ensuite polymérisée. Le renfort est à base de tissus de verre ou de fils de verre en mèches. La présente invention permet de staffranchir du film-support et du contre-film traditionnel. Généralement, la résine d'imprégnation utilisée est à base de polyester. Selon le procédé de stratification en continu de la présente invention, on conforme le renfort dans une filière c'est-à-dire que le renfort, par exemple constitué par la superposition de tissus de verre, est mis en forme selon le profil à obtenir dans une filière et, en outre, les différentes couches de renfort sont comprimées les unes contre les autres afin de rendre l'ensemble plus compact. Puis, on imprègne le renfort conformé par injection de résine sous pression. Cette phase se distingue des techniques actuelles en ce sens que l'injection de résine ssus pression permet d'introduire cette résine au coeur même du renfort. On pourra remarquer qu'en outre la phase d'imprégnation est postérieure à la conformation, ce qui améliore la finition du produit. Puis, le renfort imprégné est chauffé, ce qui provoque la polymérisation de la résine dans la filière. Il est préférable, que le refroidissement du profilé stratifié soit réalisé lentement. En effet, un refroidissement rapide pourrait provoquer des cassures dans le profilé. La figure 1 schématise une chaîne de stratification en continu selon le procédé de la présente invention. Elle comprend, tout d'abord, un poste de rowing 1 où les tissus de verre destinés à former le renfort sont déroulés et superposés avant d'être introduits dans la filière 2 où ils sont conformés. Ladite filière 2 présente en outre un-poste d'imprégnation 3 où le renfort est imprégné à coeur par une résine injectée sous pression. Enfin, le renfort imprégné est stratifié par polymérisation de la résine provoquée par chauffage au poste 4. Le refroidissement lent de l'ensemble stratifié jusqu 'à la température ambiante est réalisé en faisant passer le stratifié-polymérisé dans une étuve de stabilisation 5 disposée en sortie de filière. L'avancement du produit stratifié est assuré au moyen d'un dispositif d'entraînement 6 qui, par exemple, se compose d'un convoyeur à bandes sans fin tirant le profilé. Une perceuse suiveuse 7 et une scie transversale suiveuse 8 complètent la chaîne pour permettre l'obtention d'un produit fini. Le procédé de la présente invention sera avantageusement mis en oeuvre à l'aide de la filière dont un mode préférentiel de réalisation est illustré à la figure 2. La filière 2 comprend une entrée 9 par laquelle est introduit le renfort dont la section correspond à celle du profil à réaliser. L'entrée est suivie d'une zone de compression 10 où les fils de verre sont comprimés les uns contre les autres. Ensuite, une zone de décompression 11 est suivie d'une zone d'imprégnation 12 du renfort par de la résine injectée sous pression. Cette zone d'imprégnation 12 est suivie d'une zone chaude dite de polymérisation 13 où la résine se polymérise. Le profil stratifié est évacué par une sortie 14 disposée à l'extrémité arrière de la filière 2. La zone d'imprégnation 12 présente au moins un orifice 15 par lequel est introduite la résine sous pression. Cette zone d'imprégnation 12 comprend en outre au moins une gorge transversale 16 de laquelle débouche l'orifice 15. Cette gorge transversale 16 permet une répartition sur toute la largeur de la filière 2 de la résine introduite par l'orifice 15. Cette gorge 16 pourra être disposée à la partie supérieure et inférieure de la filière 2 afin d'assurer une bonne répartition transversale de la résine sur les deux faces du renfort. La zone de polymérisation 13 sera séparée de la zone d'imprégnation 12 par l'intermédiaire d'un joint thermique 17. Le chauffage de la zone de polymérisation 13 sera assuré par circulation d'un fluide 18, tel que par exemple de lthuile, dans un carter 19 #périphérique à la paroi 20 de la filière dans la zone de polymérisation 13. Le carter 19 et la paroi 20 feront office de double paroi située autour de la zone de polymérisation 13 et entre les deux parois circule le fluide chauffé 18. L'u- tilisation d'un fluide chaud permet une meilleure répartition et une meilleure uniformisation de la chaleur. Les zones de compression .10 et de décompression 11.présentent des chanfreins respectivement convergents et divergents. Le procédé de stratification en continu et la filière de mise en oeuvre de ce procédé sont donnés à titre d'exemple et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à -la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celleci. Revendications 1. Procédé de stratification en continu d'un renfort composé notamment d'un tissu ou de fils de verre en mèches, par imprégnation de résine qui se polymérise pour rigidifier l'ensemble, caractérisé en ce que - on conforme le renfort dans une filière (2) - on imprègne le renfort conformé par injection de résine sous pression (3) - on chauffe (4) l'ensemble pour provoquer la polymérisation de ladite résine. 2. Procédé de stratification en continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on refroidit lentement (5) le stratifié polyméri- sé jusqu'à la température ambiante. 3. Filière de stratification en continu d'un renfort imprégné de résine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend - une entrée (9) suivie d'une zone de compression (10) - une zone de décompression (11) suivie d'une zone dtimprégnation (12) du renfort par de la résine par injection sous pression de cette dernière - une zone chaude (13) de polymérisation de la résine. 4. Filière de stratification en continu selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la zone d'imprégnation (12) présente un orifice (15) par lequel est introduite la résine sous pression. 5. Filière de stratification en continu selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la zone d'imprégnation (12) présente une gorge transversale (13) dans laquelle débouche l'orifice (15). 6. Filière de stratification en continu selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la zone chaude (13) est séparée du reste de la filière (2) par un joint thermique (17). 7. Filière de stratification en continu selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le chauffage de la zone de polymérisation (13) est assuré par circulation d'un fluide (18) chauffé entre une double paroi et réalisé autour de la zone de polymérisation (13). 8. Filière de stratification en continu selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les zones de compression (10) et de décompression (11) présentent des chanfreins respectivement convergents et divergents.