Brevet FR2559098A1 — publié le 19850809

La présente invention concerne le problème soulevé par la vibration des tôles minces, lorsque celles-ci sont soumises à des chocs ou à des sollicitations de natures diverses, par exemple des sollicitations mécaniques ou aérodynamiques. Il s'agit là d'un problème d'autant plus gênant que de telles tôles sont utilisées pour la fabrication de tout ou partie de très nombreux appareils , par exemple pour la réalisation de leur carrosserie. Ceci est notamment le cas des ventilateurs et aérothermes industriels, des cabines de peinture, des hottes de ventilation, de certains appareils électro-ménagers, des voi- tures automobiles et camions, des ascenseurs, des mobiliers mé- talliques,etc... Or dans la plupart des cas , les tôles ainsi employées se trouvent ensuite soumises à des chocs ou à diverses sollicita tions susceptibles de provoquer leur vibration avec tous les inconvénients et nuisances qui en résultent, notamment en matière de bruit. A ce sujet il faut noter que plus la surface des tô- les en vibration est importante et leur épaisseur faible, plus grands sont l'amplitude des vibrations et le bruit qui en résul- te. Par ailleurs on constate que la vibration de ces tôles peut avoir des conséquences dommageables pour leurs points de soudure ou de rivetage: corme par exemple la formation de criques de fatigue abou- tissant souvent à la rupture des points de liaison ou des toles elles-memes. C'est pourquoi la présente invention a pour butdempêcher la vibration des tôles minces ou tout au moins de réduire de telles vibrations dans toute la mesure du possible, afin d'éviter les inconvenients qui en résulteraient. A cet effet l'invention a pour objet une composition destinée à permettre la réalisation d'un revêtement amortisseur de vibrations sur une tôle metallique mince, Cette composition est constituée par un mélange comprenant -une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acrylique et de styrène, de type rigide, -une dispersion aqueuse de nature similaire, mais de type souple - un mélange micronisé constitué par un talc dit "industriel" et ayant la composition suivante - Si 02 à peu près 46 % - Mg O à peu près 32 % - Al2 03 à peu près 20 % - Fe 2 03 à peu près 2 %. Cette composition se présente sous forme d'une pâte pouvant être étendue, de diverses façons, sur l'une des faces au moins d'une tôle mince à traiter afin de réaliser, sur celle-ci, un revêtement amortisseur de vibrations. Cependant d'autres particularités et avantages du produit selon l'invention apparaîtront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue schématique illustrant le mode de vibration d'une plaquette découpée dans une tôle nue d'alliage d'aluminium La figure 2 est une vue similaire représentant le mode de déformation d'une plaquette similaire,pourvue d'un revêtement amortisseur constitué au moyen du produit selon l'invention. Ainsi qu'il a déjà été indiqué, ce produit amortisseur de vibration comprend, en combinaison - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acrylique et de styrène, de type rigide, - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acrylique et de styrène, de type souple, - et un mélange micronisé de composition approximative suivant - Si 02......,......,..t 02......,......,..t 02 46 % - Mg 0....,............ 0....,............ 0 32 % - A12 03 20 % - Fe2 03.....,,,......., 03.....,,,......., 03 2 %. Ce dernier mélange correspond approximativement à la composition du talc dit "industriel". En effet, ce produit est tout indiqué pour servir d'élément constitutif de la composition selon l'invention. Les proportions des divers éléments constitutifs de cette composition et la nature exacte des matériaux employés, peuvent être les suivantes - dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acrylique et de styrène, de type rigide, à 50 + 1 % d'extrait sec, que l'on trouve dans le commerce sous l'appellation "EMULSION RHODOPAS DS 910" fabriquée en FRANCE par la Société RHONE POULENC , , 32,3 % - dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acrylique et de styrène, de type souple, à 50 t 1 % d'extrait sec, que l'on trouve dans le commerce sous l'appellation "EMULSION RHODOPAS GS 124" fabriquée en FRANCE par la Société RHONE POULENC 8,3 % - talc industriel 52,5 % - eau...........,..... eau...........,..... eau 6,9 % 100,- % Ainsi constituée, la combinaison selon l'invention se présente sous forme d'une pate qui peut être conditionnée dans des pots. Cette pâte a un extrait sec de 72 à 73 % et un poids spécifique de 1, 45. Cependant, après séchage et durcissement de cette pâte, son poids spécifique est de 1,05 environ. La présente composition peut être appliquée de diverses fa çons sur les tôles à traiter pour réaliser un revêtement amortisseur sur l'une au moins des faces de celles-ci. Ainsi cette composition peut être étendue à la brosse, à la truelle, au gant, ou, de préférence, au moyen d'un pistolet à peinture du type utilisé pour l'application du procédé de peinture à froid connu sous la marque "Airless". La couche ainsi étendue sur les tôles à traiter doit ensuite être laissée à sécher pendant 3 à 5 jours à la température ambiante de 200 C environ pour que le revêtement réalisé acquière des propriétés optimales. Cependant, ce processus de durcissement peut être accéléré par un étuvage modéré de quelques heures à 60-70 C. Pour obtenir un résultat satisfaisant, c'est-à-dire un amor tissement efficace des vibrations des tôles à traiter,il convient de réaliser un revêtement ayant une épaisseur de l'ordre de 1mm à 2,5 mm au moins. A ce sujet, il convient de noter que pour obtenir un re vêtement sec de 1 min, il est nécessaire de répartir, sur la tôle à traiter, une quantité de produit correspondant à 1,450 kg pour une surface traitée d'environ 1 mZ. Le revêtement réalisé agit sur les tôles comme s'il en modifiait le module d'élasticité. Ainsi, dans le cas d'une plaquette d'alliage d'aluminium (AG5), le module d'élasticité est de 7.077 hb lorsque cette plaquette est nue. Cependant, après que cette même plaquette ait reçu un revêtement d'une épaisseur de 2mm au moyen de la compo sition selon l'invention, la valeur de son module d'élasticité chute à 653 hb et ce même module chute à 428 hb si l'épaisseur du revêtement atteint 2,3 mm. Cette perte de rigidité apparente du métal permet de mieux comprendre pourquoi les vibrations des tôles ne sont plus entretenues et s'amortissent immédiatement. Ceci est du reste illustré par la comparaison des figures 1 et 2 du dessin annexé. La première de ces figures illustre le mode de vibration d'une plaquette nue 1 d'alliage d'aluminium (AG5) de 250 X 25 mm et de 0,5 mm d'épaisseur, encastrée à l'une de ses extrémités (longueur libre : 230 mm) et fléchie à son extrémité libre d'une distance L1 de 50 mm. Après son relachement une telle plaquette vibre alors durant un temps T1 de 34 secondes. Quant à la figure 2, elle illustre ce qui se passe dans le cas d'une plaquette identique la, mais pourvue d'un revêtement amortisseur 2 réalisé au moyen de la composition selon l'invention et ayant une épaisseur de 2 mm. On observe alors qu'après fléchissement de l'extrémité libre-de cette plaquette d'une même distance L1 de 50 mm, puis relachement, cette plaquette ne vibre plus. En effet, la flèche passe rapidement de 50 à 15 mm environ pour atteindre ensuite lentement le zéro dans un temps T2 de l'ordre de 60 secondes. Ceci est clairement illustré par la courbe figurant à l'extrémité droite de-la figure 2. Comme on peut le constater, la présence du revêtement amortisseur selon l'invention a pour conséquence de supprimer pra tiquement, à l'origine, toute possibilité de vibration d'une tôle mince, Ceci évite donc les inconvénients pouvant résulter de de la vibration des tôles minces, notamment lorsque celles-ci constituent, tout ou partie, de la carrosserie d'un produit ou appareil déterminé. En effet, ces vibrations sont amorties dès leur apparition lorsqu'une face au moins de telles tôles est revêtue, en partie ou en totalité, d'une épaisseur de produit comprise entre 1 et 2,5 min. Le revêtement ainsi constitué atténue de façon très sensible le bruit provoqué par le martèlement ou la flexion des tôles traitées. Ainsi, une tôle carrée d'aluminium (AG5) de 500 mm de côté et de 1 mm d'épaisseur, reposant sur trois plots formant les sommets d'un triangle équilatéral de 350 mm de côté, et soumise en son centre à un martèlement au moyen d'une ma- chine à marteler normalisée, voit le niveau sonore du bruit chuter de 28 db, lorsqu'elle est revêtue d'une couche de produit amortisseur de vibrations de 2 mm d'épaisseur sur la face opposée au martèlement. De plus, il faut noter que le son résultant d martèlement Best plus métallique mais mat. La composition selon l'invention a également pour avantage de pouvoir être utilisée à la façon d'une peinture. Le revêtement sec obtenu avec cette composition est normalement de couleur gris clair. Cependant il peut être peint avec la plupart des peintures du commerce. Il faut également noter que des chocs localisés accidentels (par exemple un cop de marteau) ne peuvent pas dé sagréger ce revêtement. Cependant, en cas de nécessité, une réparation locale peut être réalisée en appliquant une quantité appropriée de la composition selon l'invention. Il suffit alors d'un grattage préalable de la partie à réparer afin d'éliminer toute souillure éventuelle. Après séchage la partie reparée peut être limée ou poncée. Il faut aussi observer que le revêtement réalisé présente une bonne résistance à l'eau ainsi qu'aux projectisns accidentelle d'essence ou d'huiles chaudes, par exemple de l'huile d'un moteur. Il s'agit là d'un avantage intéressant pour certaines applications particulières de la composition selon l'invention. En raison de ses avantages cette composition peut être appliquée sur toutes les tôles minces utilisées pour la fabrication de tout ou partie de certains produits ou appareils, par exemple pour la réalisation de leur carrosserie. Du reste la présente invention a également pour objet les tôles pourvues d'un revêtement amortisseur réalisé par application d'une couche de la composition décrite précédemment. REVENDICATIONS 1- Composition destinée à permettre la réalisation d'un revê tement amortisseur de vibrations sur une tôle métallique mince, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mé lange comprenant - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acry lique et de styrène, de type rigide, - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acry lique et de styrène, de type souple, - un mélange micronisé constitué par du talc dit "industr el" et ayant la composition suivante - Si 02 à peu près 46 % - Mg O à peu près 32 % - A12 03 à peu près 20 % - Fe2 03 à peu près 2 %. 2- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'el le comprend, en proportion - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acry lique et de styrène, de type rigide, à 50 + 1 % d'extrait sec, (à + ou - 2 %) 32,3 % - une dispersion aqueuse de copolymère à base d'ester acry lique et de styrène, de type souple, à 50 t 1 % d'extrait sec, - talc industriel 52,5 % - eau......,......,.,... eau......,......,.,... eau 6,9 % 100,- % Cette composition ayant un extrait sec de 72 à 73 % et un poids spécifique de 1, 45. 3- Tôle métallique comportant, sur une au moins de ses faces, un revêtement amortisseur de vibrations constitué par une cou che durcie d'une composition selon l'une des revendications précédentes.