Brevet FR2546808A1 — publié le 19841207

PROCEDE POUR ASSEMBLER DES PIECES MOULEES AVEC DES FEUILLES OU DES BLOCS. L'invention concerne un procédé pour assembler des pièces moulées avec des feuilles ou des blocs du type selon lequel on préfabrique la pièce moulée à partir d'une résine synthétique et d'une charge et on l'assemble avec la feuille ou le bloc. Des matières plastiques de fabrication différente trouvent des applications dans de larges domaines de la technique. Un procédé qui a fait ses preuves pour la fabrication de pièces de construction en matière plastique est le procédé de moulage par compression, dans lequel, on fabrique des pièces mou- lées à partir d'une résine synthétique et avec une charge ( par charge, on désigne aussi bien des matières en poudre que des fi- bres de longueur et de disposition quelconques), dans un moule et en utilisant une température élevée et une pression de moulage. Ces pièces constituent des produits finis ou des produits inter- médiaires. Dans la technique de la construction, par exemple, on uti- lise de telles pièces moulées directement c'est-à-dire sans trai- tement ultérieur tel que traitement de surface Dans bien des cas il est cependant nécessaire de traiter la surface de la pièce mou- lée pourlaprotéger contre les actions extérieures ou pour des rai- sons esthétiques Il en est ainsi, par exemple, lorsqu'on utilise de telles pièces moulées pour l'équipement intérieur des véhicules automobiles. Un procédé connu pour assembler des pièces moulées avec des feuilles de protection est le procédé de collage La colle est alors étalée sur la pièce moulée ou disposée sous forme de feuille que l'on applique ensuite. Le dépôt de-la colle exige cependant des temps de main d'oeu vre relativement longs En outre, ce procédé présente certaines difficultés lorsque les pièces moulées ont une forme irrégulière et si C'on désire un revêtement de colle particulièrement uniforme. Par feuille on doit comprendre également une couche de re- vêtement, par exemple une couche de vernis. 1 Il est connu de déposer cette couche par projection après la fa- brication de la pièce moulée. L'invention a pour but de créer un procédé du type indiqué dans le préambule et pouvant être mis en pratique de façon ra- pide et simple en ce qui concerne la technique de fabrication. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus caractérise en ce qu'on dispose, dans un moule de com- pression, la feuille ou les feuilles et/ou le bloc ou les blocs et au moins une masse comprimée préparée à l'avance, mais non dur- cie et on les y maintient jusqu'au durcissement, sous la pression et la température de prise de la pièce moulée. La masse moulée préfabriquée, encore molle est de ce fait assemblée directement avec la feuille ou le bolc étant donné que la résine synthétique de la masse moulée est partiellement refoulée lors du processus de moulage et est mise en liaison avec la feuille ou le bloc, puis durcit. Le processus d'assemblage n'exige donc qu'une opération et cela indépendamment du nombre des couches à assembler entre elles. On économise en outre un adhésif supplémentaire et l'opé- ration d'application de cet adhésif. Suivant la combinaison de résines utilisée et l'épaisseur de la pièce moulée, il suffit de 1 à 5 minutes environ pour obtenir sur l'ensemble de a surface de la feuille un assemblage complètement résistant et uniforme. Ce procédé convient aussi bien pour le façonnage superficiel de pièces moulées plates que de pièces moulées de forme irrégulière ou de surface non plane, comme c'est le cas par exemple pour l'é- quipement intérieur ou le revêtement extérieur de véhicules. En tant que pièces moulées on peut utiliser de préférence des pièces moulées en polyester basse pression dont la pression de faconnage, à la température de façonnage d'environ 100 C à 160 C, est relativement faible à partir de 2 bars environ. Ainsi, les autres couches à assembler avec la pièce moulée ne sont pas endommagées pendant le processus d'assemblage. Toutefois, e procédé conforme à l'invention convient ainsi 3. 1 pour d'autres pièces moulées, dont la température et la pression de façonnage sont adaptées à la résistance des autres couches. Ces pièces sont, par exemple en résines époxy, en résines phéno- liques-ou en polyimide. On a constaté de façon surprenante que le procédé-décrit précédemment convenait pour réaliser un assemblage robuste entre des pièces moulées et des couches extrêmement différentes On peut ainsi obtenir des structures stratifiées durables et des pièces moulées munies de feuilles de recouvrement pour toutes les branches de l'industrie. Pour le façonnage superficiel, ont peut utiliser aussi bien des feuilles de matière plastique que des produits naturels tels que le cuir et les placages en bois Ce dernier cas concerne, par éxem- ple, l'industrie du meuble Il est cependant, aussi possible de fa- briquer des meules avec ce procédé, en appliquant de la toile émeri sur une pièce moulée. Une autre application importante du procédé coforme à l'in- vention réside dans la fabrication d'objets de construction légère mais de résistance relativement élevée, par exemple pour l'aéronau- tique Suivant l'application considérée, on met en liaison un bloc noyau, d'un côté ou des deux côtés, avec une pièce moulée et, le ca E échéant, on met en liaison sa surface avec une feuille de recouvre- ment le tout en une opération avec le procédé décrit précédemment. Des blocs grossièrement ou finement poreux conviennent poui le noyau Lors de l'utilisation de blocs grossièrement poreux ou en nid d'abeilles, il Estproposé suivant un mode de réalisation del'in- vention, d'intercaler une ou plusieurs couches de tissu entre le bloc et la pièce moulée. Lors du processus de moulage, la résine fluide est refoulé hors de la pièce moulée, à travers les pores du tissu,ïce qui assur, une bonne adhérence entre le noyau et la pièce moulée Le tissu rédu l'écoulement de la résine dans les pores hors des zones d'assemblag et, dans certains cas, cet écoulement est évité Le tissus sert en même temps, d'armature pour la structure stratifiée, les fibres orientées participant à l'accroissement de la résistance et de la rigidité de l'élément composite. Le procédé conforme à l'invention convient également pour l'application d'un revêtement coloré d'un vernis ou d'un revête- ment similaire Le vernis ainsi que le produit de revêtement sont pour cela introduits dans le moule avant la mise en place de la matière de moulage notamment par injection On obtient ainsi des surfaces vernies lisses avec une épaisseur de couche uniforme ne présentant pas de gouttes dues à des fuites. On va maintenant décrire l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - les figures 1 à 4 sont des vues en coupe schématiques représentant quatre exemples de réalisation de l'invention. Dans un moule préchauffé 10, on dispose une feuille ou une plaque 11, avec la face visible dirigée vers le bas, ou on injecte une couche colorée ou une couche de vernis 11 et on introduit en- suite, à l'aide d'un procédé usuel, la matière de moulage 12, préparées à l'avance, mais non Ecore durcie. Lorsqu'on utilise une pièce moulée 12 en polyester basse pression, l'ensemble composite 11,12 est comprimé à une pression P comprise entre 2 et 7 bars au moyen d'un piston de compression 13. Sous l'action du moule 10 préchauffé à une température comprise entre 1000 C et 1200 C, la résine contenue dans la pièce moulée 12 se ramollit et'sous l'effet dela pression de compression, cette résine est partiellement refoulée et mise en liaison avec la feuil- le 11 Le processus d'assemblage est achevé après un temps de une minute dansle cas de plaques moulées, minces 12 de 1 à 2 mn environ, et après un temps allant jusqu'à cinq minutes environ dans le cas de pièces moulées épaisses 12 - Lorsqu'on utilise une pièce moulée 12 en résine époxy, le procédé est mis en pratique à une température comprise entre 1200 C et 1700 C et à une pression comprise entre 1 et 7 bars Dans le cas d'un polyimide, il est nécessaire d'opérer à des températures plus élevées allant jusqu'à 300 QC et on peut alors utiliser des pressionl comprises entre 5 et 10 bars. Le procédé convient pour la fabrication des éléments d'en- -5 * 2546808 1 sembles composites des plus divers et avec des formes très dif- férentes On peut obtenir différents profils de surfaces de la pièce moulée en munissant cette pièce de feuilles de recouvrement ou de plaques ayant les propriétés souhaitées, disposées sur un ou plusieurs côtés ou seulement par endroits. Conformément à la Fig 2, une pièce moulée dont la forme n'est pas plane, et qui correspond à des pièces dont la for- me dans l'espace est régulière ou non, par exemple des accoudoirs, des tableaux de bord ou autres, est muni sur chacun de ses deux côtés d'une feuille 16,17, les propriétés des feuilles 16, 17 étar similaires ou différentes Les couches 16, 15, 17 mises en place l'une après l'autre dans un moule préchauffé 18, sont recouvertes par un piston de compression 19 de forme appropriée et soumises à l'action d'un gaz sous pression 14. On peut aussi à l'aide du procédé assembler plus de trois couches en une seule opération On dispose alors ces couche E dansl'ordre dans un moule approprié et on les comprime conjointe- ment à lapression de façonnage dela pièce moulée utilisée et à la temprérature de façonnage correspondante Avec le procédé décrit précédemment, on peut aussi réaliser les corps composites en leur donnant des formes différentes. Pour les feuilles 11,16,17, 23, ont peut utiliser des feuilles en matière plastique, en bois, en tissu, en cuir, en toile émeri ou constituées par du vernis Les blocs noyaux 22,25 peuvent être en matière plastique, en bois, en matière mousse, ou être constitués en nid d'abeilles en papier ou en matière plastiqu En cas de besoin, on peut utiliser des matières renforcées par dez fibres aussi bien pour lapièce moulée 12 que pour les feuilles 11 et les blocs 22, 25. La Fig 3 représente un exemple dans lequel deux pièces moulées 20 et 21 sont assemblées entre elles par l'intermé- diaire d'une pièce intercalée en matière mousse 22, les pièces ét E chacune revêtues par des feuilles de recouvrement 23,24. Dans le cas de blocs-noyaux 22 finement poreux il est possible d'avoir un assemblage direct entre le bloç 22 et la 6 2546808 pièce moulée 21, 20. Lors de a fabrication d'éléments de construction composites (Fig 4), en utilisant des blocs 25 à pores grossiers ou en nid d'abeilles, on dispose une couche intermédiaire en tissu 26, 27 entre le bloc 25 et la pièce moulée 28, 29 Le tissu 26,27 maintient suffisamment aux emplacements d'assemblage, la résine qui peut s'écouler dans es pores, de sorte qu'on peut garantir une bonne adhérence des couches. Le moule de compression 10, 13 est réalisé en matière plas- -tique, par exemple en résine époxy ou en un alliage métallique à bas point de fusion On peut aussi, utiliser, bien entendu, des moules métalliques classiques. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour assembler des pièces moulées avec des feuilles ou des blocs, du type selon lequel on préfabrique à part d'une résine synthétique et d'une charge et on l'assemble avec la feuille ou le bloc caractérisé en ce qu'on dispose, dans un moule de compression ( 10,18), la feuille ou les feuilles ( 11,16,17,23, 24) et/ou le bloc ou les blocs ( 22) et au moins une masse compris préparée à l'avance, mais non durcie ( 12,15,20,21), et on les y maintient jusqu'au durcissement, sous la pression et la températu de prise de la pièce moulée. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise en tant que matière de moulage, une matière en po- lyester à basse pression, une résine époxy, une résine phénolique ou un polyimide. 3 ) Pro-cédé selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'en cas d'utilisation d'une matière de moulage en polyester à basse pression, on maintient celle-ci avec la feuille oule bloc dans le moule de compression à une température comprise entre 1000 C et 160 C, notamment entre 100 C et 120 C, quelques minutes et sous une pression supérieure à 2 bars environ, notamment sous une pression comprise entre 5 et 7 bars. 4 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'en cas d'utilisation d'une matière de moulage end 6 sine époxy, on soumet celleci avec la feuille ou le bloc à une température comprise entre 120 C et 190 C, notamment entre 120 C et 170 C, pendant quelques minutes et sous une pression comprise entre 1 et 8 bars, notamment entre 5 et 7 bars. ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'en cas d'utilisation d'une matière de moulage en polyamide, oi soumet celle-ci avec la feuille ou le bloc à une température com- prise entre 200 C et 300 O C, pendant quelques minutes et sous une pression comprise entre 5 et 10 bars. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisé en ce que la feuille ( 11, 16,17,23 ou 24), ou le bloc ( 23) sont constitués de bois. 8 -2546808 1 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise des feuilles en matière plastique ( 11,16,17,23 ou 24) ou des blocs en matière plastique ( 22). 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise un bloc en matière mousse ( 22). 9 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise un bloc ( 25) agencé en nid d'abeilles ou avec des pores grossiers, et en ce qu'on inter- 1 C pose au moins une couche de tissu ( 28,29) entole bloc et h ma- tière de moulage ( 26,27) ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on constitue la feuille ( 11,16,17,23 ou 24) avec de la toile émeri. 11 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on constitue la feuille ( 11) avec une couche de vernis. 12 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on utilise un moule de compression ( 10,18) enmatière plastique, notamment en résine époxy. 13 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on utilise un moule de compression ( 10,18) en métal à bas point de fusion ou en alliage métallique à bas point de fusion.