Brevet FR2564776A1 — publié le 19851129

La présente invention a essentiellement pour objet un matériau plastique armé et composite trouvant notamment application dans la construction de matérielsde traitements de surface tels que en particulier les tunnels de traitements de surface. Ces tunnels de traitementsde surface sont essentiel- lement destinés à la préparation de surface chimique des métaux ferreux et non ferreux devant recevoir une protection et une finition par peinture ou poudre. Ce matériel équipe toutes les chaines de peinture pour petites, moyennes et grandes séries, en particulier dans l'industrie automobile ou dans le domaine de l'électro ménager par exemple. En outre, dans le contexte économique actuel, ce matériel reste sur le plan de l'expansion le plus compétitif et remplace avantageusement les produits dégraissant et phosphatant (solvantschlorC par exemple). Les tunnels de traitenment de surface sont conçus pour assurer un traitement continu et fonctionnent par aspersion de produits sur les pièces. Cette conception permet des temps cde traitement réduitset une production continue sans interruption depuis le poste de chargement des pièces jusqu'au poste de finition et de déchargement. Les produits utilisés dans les tunnels de traitements sont constitués essentiellement par de l'eau additionnée de produits chimiques acide ou basique. L'industrie utilise des gammes variées de tunnels de traitementsde surface allant de deux étages jusqu'à dix. Chaque étage utilisant un produit parfaitement déterminé et correspondant au critère de traitement demandé. Dans le cas de métaux ferreux on utilise des gammes comprises entre deux et cinq étages alors que pour des métaux non ferreux ces gammes peuvent atteindre neuf à dix étages. Dans un tunnel classique pour métaux ferreux la gamme de traitement couramment utilisée est une gamme à trois étages constituée par un dégraissage alcalin chaud, un rinçage froid par eau courante, et un rinçage chaud passivant. Un tunnel classique est constitué par l'assemblage d'éléments distincts telsque des cuves contenant chaque produit de traitement, un sas constituant l'enveloppe dans laquelle les pièces circulent par exemple au moyen d'un convoyeur aérien, des organes de chauffe, des organes de pulvérisation des produits, une ventilation pour captation des buées. Un tel tunnel de traitements connu en soi, est construit à partir de tôle d'acier moyenne et mince (de deux à cinq mm d'épaisseur) tant en ce qui concerne la cuverie que le sas de traitement. Si dans un tunnel la cuverie peut résister, il s'avère que dans le temps le sas de traitement se dégrade en raison des produits en ruissellement, des condensationsdues aux différences de température du sas. De même, toutes les parties présentant des angles vifssont également soumises à la corrosion. Ceci entraîne la nécessité d'un entretien suivi et coûteux du matériel. En outre, la fabrication d'éléments en chaudronnerie demande une main d'oeuvre spécialisée devenant de plus en plus rare et coûteuse. La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités en fournissant un matériau plastique armé et composite nouveau destiné notamment à la construction de matériel de traitementsde surface. Ce matériau plastique renforcé, est caractérisé selon la présente invention, en ce qu'il comprend au moins une couche d'un matériau composite résistant aux corrosions par des produits chimiques, en particulier basiques, et qui ne subit par d'absorption d'eau, réalisé à partir d'une résine à basse viscosité chargée de microfibres à géométrie variable, notamment minérales Selon une caractéristique particulière, ce matériau plastique comprend également au moins une couche de matériau plastique armé constituéed'un mat de verre et d'une résine biphénolique. Avantageusement, la couche de matériau composite précitée est prise en sandwich entre deux couches de matériau plastique armé et au moins l'une des deux couches de matière plastique destinée à être mise au contactdes produits chimiques comprend une quantité de paraffine suffisante pour empêcher la migration de composés liquides et notamment de l'eau dans cette couche. La présente invention concerne également un matériel de traitementsde surface, tel que en particulier un tunnel de traitements de surface, destiné à la prépara- tion de surface chimique de métaux ferreux et non ferreux devant recevoir une protection et une finition par peinture ou poudre. Selon la présente invention, la plupart des éléments constitutifs dudit matériel tel dans le cas d'un tunnel de traitement de surface le sas, les trémies de ruissellement 2n partie basse, les déflecteurs en partie haute, les caissons de ventilation et organes constituant une enceinte, est constituée d'éléments modulaires interchangeables et standards réalisés à partir du matériau plastique ci-dessus décrit. Ainsi, cette conception modulaire des constructions dessas de traitements de surface, permet de remplacer avantageusement les tôles d'acier laminées à froid et inoxydablesemployées jusqu'ici et dont le coût et la mise en oeuvre s'avèrent de plus en plus élevés par rapport aux matières plastique. D'autre part, cette conception a pour effet d'améliorer l'isolation thermique grâce à la couche de matériau composite. De même, on obtient une meilleure résistance aux agents atmosphériques tel que l'air et l'humidité ainsi qu'une meilleure résistance aux agents chimiques tes que détergents lessives, produits dégraissants et phosphatants. Ce matériau ne nécessite en outre aucun entretien dans le temps, ni peinture de protection tant à l'intérieur qu'à l'extérieur. Enfin, la conception modulaire améliore l'esthétique des matériels. On décrira maintenant de façon plus approfondie le matériau conforme à l'invention, en référence à un exemple actuellement préféré d'un matériau conforme à l'invention. Un tel matériau a été réalisé par l'application successive, par exemple dans un moule, de plusieurs couches, que l'on peut définir, de l'extérieur vers l'intérieur comme étant: - un gel coat pigmenté réalisé à partir d'une résine polyester tenant aux rayons ultra violet. - un premier renforcement obtenu à partir de fibres de verre et d'une résine biphénolique, - une résine à basse viscosité chargée de micro- fibres à géométrie variable, notamment minérales, - un deuxième renforcement obtenu à partir de fibres de verre et d'une résine biphénolique pigmentée et paraffinée. La première couche en surface est un gel coat obtenu à partir d'une résine polyester courante, tenant par exemple aux rayons ultra violet. Cette couche est réalisée sur une épaisseur de quelques centaines de microns. La deuxième couche constitue un premier renforcement obtenu à partir d'un mélange de fibres de verre et d'une résine biphénolique courante. Avantageusement, cette couche est appliquée sur une épaisseur pouvant varier entre 0,5 et 3 mm. On applique ensuite par projection mécanique ou par coulée à l'état chaud une couche de résine à basse viscosité chargée de microfibres à géométrie variable, et notamment minérales. Les propriétés de cette couche sont dues à la fluidité de la résine d'une part et au pourcentage de charges qui doit être compris entre 50 et 70% en volume d'autre part. Le produit obtenu est une pâte qui est chauffée et appliquée à l'état chaud, avec une densité pouvant être comprise entre 0,8 et 2, suivant une précouche suivie sans interruption d'une deuxième couche. On laisse alors durcir le matériau qui devient un véritable "bouclier" résistant notamment aux hautes températures et aux produits chimiques en particulier basiques. Ce matériau présente de plus l'avantage de ne subir ni déchirement ni absorption en particulier d'eau. Cette troisième couche de résine est appliquée sur une épaisseur comprise avantageusement entre 2 et 10mm. Apres polymérisation de cette résine chargée on applique un nouveau mat de verre de renforcement ainsi qu'une résine biphénolique pigmentée. Cette couche étant destinée à être mise en contact avec des produits chimiques, on prévoit également une quantité de paraffine suffisante pour empêcher la migration de composés liquides et notamment de l'eau dans cette couche. Avantageusement, la quantité de paraffine mélangée est comprise entre 2 et 20% en poids. Le produit ainsi obtenu est étuvé pendant quelques heures à une température d'environ 80 C, afir d'obtenir une bonne stabilisation de l'ensemble. Le matériau plastique armé et composite ainsi décrit trouve selon la présente invention application notamment dans la construction de matériels de traitements de surface. Ainsi, une application, non limitative et actuellement préférée de l'invention est celle des tunnels des traitements de surface. Cette application de l'invention, sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrant un mode de réalisation actuel- lement préféré d'une application de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un tunnel de traitements de surface conforme à la présente invention, - la figure 2 est une élévation montrant une vue partielle d'un tunnel de traitements de surface; - la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant un tunnel de traitements de surface par exemple en début de chaîne. - la figure 4 est une vue en perspective d'un module constituant le sas du tunnel. En référence aux figures 1 à 3, un tunnel de traitements de surface de conformation connue comprend des cuves correspondant à chaque produit de traitement dont l'une est généralement représentée à la figure 1 par 1. Cette cuve 1 comprend des organes de chauffe 2 et est surmontée par des organes de pulvérisation 3 des produits reliés par l'intermédiaire de tuyauteries à une pompe 4. Le tunnel de traitements de surface comprend également un sas 5 constituant une enveloppe dans laquelle des pièces circulent, par exemple au moyen d'un convoyeur aérien. On a représenté sur la figure 3 une pièce 10 suspendue à un convoyeur aérien circulant sur un monorail tel que 11 sur la figure 1. Le sas 5 constitue une enveloppe qui est rendue étanche au moyen d'un carter 12 surmontant le sas 5 sur toute la longueur du tunnel. D'autre part il est prévu en certains endroits du tunnel, et en particulier en début et en fin de chaîne des capteurs de buées. Ces buées sont dues aux différences de températures existant entre les différentes parties du tunnel et qui s'expliquent par l'alternance de cuve chaude et froide. Ces buées sont aspirées grâce à un monoventilateur 13 et arrivent dans le capteur 14 par l'intermédiaire de buses de captation 15 comme le montre la figure 3. Afin de séparer l'intérieur du sas ou zone de travail de la zone mécanique comprenant notamment le monorail et le convoyeur, il est prévu des déflecteurs de buées générale- ment représentés par 16 sur la figure 3. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, on peut voir que le cas 5 est constitué par l'assemblage en vis-à-vis de demi-module constituant des caissons auto- portants juxtaposés et assemblés pour former un tunnel dont la longueur est définie en fonction de son utilisation. La figure 2 montre une partie de sas ou l'on peut voir deux caissons 8, 9 juxtaposes. Chaque demi-module, ayant sensiblement la forme d'un demi parallélépipède est réalisé à partir d'un seul et même moule. Le matériau utilisé étant plastique, on peut donner au sas aussi bien inté- rieurement qu'extérieurement des formes arrondies qui seraient pratiquement iréalisables en grandes séries à partie d'acier. La figure 4 représente un tel. module et montre notamment les formes arrondies de l'intérieur et de l'extérieur du module. Ces formes sont parti- culièrement avantageuses puisqu'elles permettent un écoulement des liquides sur les parois du sas de au matériau utilisé, sans accumulation de liquide dans des angles vifs par exemple. Avantageusement, sur la paroi latérale de chaque demi-module est prévue une nervure qui tend à rigidifier l'ensemble du sas. Cette rigidifi- cation avantageuse, ne peut itreobtenue de façon aisée dans le cas ou des tunnels de traitement sont construits à partir de tôle d'acier. En effet, dans ce cas, les éléments constituant le sas présentent des parois latérales qui ont tendance à se gondoler sous l'effet de leur poids. Dans la partie inférieure du sas, on a prévu une gouttière formée de deux plans inclinés symétriques qui permet un retour du liquide vers un panier filtrant disposé en sortie au-dessus de cuves. Comme on peut faire varier facilement les dimensions de cette gouttière, dont les éléments sont conformés à l'aide de moules de forme très simple, il n'y a pas pour le sas de contrainte en largeur, ce qui permet de réaliser de façon avantageuse des sas présentant des gabarits de passage adaptés aux différentes utilisations. D'autre part, la conception modulaire du sas permet l'interchangeabilité sans contrainte des éléments qui le constituent. Cette interchangeabilité est particulièrement avantageuse en cas d'incident. Ainsi, l'ensemble des avantages qui viennent d'être décrits est essentiellement dû & la conception modulaire du sas qui a pu être envisagée grâce au matériau décrit précédement et réalisé pour répondre aux différentes contraintes des tunnels de traitements de surface et plus particulièrement pour permettre la constitution de caissons auto-portants et résistants aux corrosions chimiques. Ainsi, dans la conception dutunnel suivant la présente invention, toutes les parties susceptibles de se dégrader par corrosion sont réalisées à partir du matériau plastique armé et composite dont on a donné précédement une description détaillée. Les parties susceptibles de se dégrader dans le temps sont en particulier le sas 5, les trémies de ruissellement en partie basse, les déflecteurs 16en partie haute, les caissons de ventilation et organes constituant une enceinte. Tous ces éléments sont réalisés à partir d'éléments modulaires interchangeables et standards. La matériau plastique armé et composite est moulé sous une épaisseur comprise entre 3 et 15 mm. Tous les organes constitués à partir du matériau plastique faisant l'objet de la présente invention ont été représentés sur les figures par des surfaces piquetées. L'aspect extérieur du tunnel du à la couche de gel coat est brillant et ne nécessite aucune protection. Le gel est pigmenté et toutes les teintes peuvent être utilisées pour la pigmentation du matériau. L'aspect intérieur du tunnel est également brillant mais brut de matière afin de faciliter le ruissellement et d'empêcher toute adhérence des particules solides. Les parois intérieures du tunnel peuvent être rincées à la lance pour redonner l'éclat au matériau, mais ne nécessitent ni entretien ni peinture de protection. Tous les organes sont assemblés entre eux par des boulons traités et des joints d'étanchéité. Il résulte de la description qui vient d'être faite, que l'application du matériau plastique conforme à la présente invention, à la construction d'un tunnel de traitements de surface, ne constitue qu'un exemple non limitatif de l'emploi de ce matériau dans la construction de matériels de traitements de surface. Ainsi, on peut envisager raisonnablement l'application de ce matériau de façon non limitative aux installations de traitements de surface par bain, aux cabines de peinture sèche, a rideaux d'eau, aux cabines de peinture "carrossier", ainsi qu'aux cabines de poudrage. 2S64776 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Matériau plastique renforcé, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche d'un matériau composite résistant aux corrosions à des produits chimiques, en particulierbasiques, et qui ne subit pas d'absorption d'eau, réalisé à partir d'une résine à basse viscosité chargée de microfibres à géométrie variable, notamment minérales. 2. Matériau plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au contact de la couche de matériau composite précitéeau moins une couche de matériau plastique armé constituée d'un mat de verre et d'une résine biphénolique. 3. Matériau plastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de matériau composite précitée est prise en sandwich entre deux couches de matériau plastique armé précité et en ce que au moins l'une desdites couches de matériau plastique armé précité destinée à être mise en contact avec des produits chimiques comprend une quantité de paraffine, suffisante pour empêcher la migration de composés liquides, et notamment de l'eau dans cette couche. 4. Matériau plastique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la quantité de paraffine précitée est comprise entre 2 et 20% en poids. 5. Matériau plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de matériau composite précitée a une épaisseur comprise entre 2 et 10 mm et en ce qu'elle est obtenue par projection mécanique ou par coulée avec une densité pouvant être comprise entre 0,8 et 2. 6. Matériau plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de matériau composite précitée comprend de 50 à 70% de charges. 7. Matériau plastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de matériau plastique armé précitée a une épaisseur variant entre 0,5 et 3 mm 8. Matériau plastique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend de l'extérieur vers l'intérieur: - un gel coat pigmenté réalisé à partir d'une résine polyester tenant aux rayons ultra- violet, une premier renforcement obtenu à partir de fibresde verre et d'une résine biphénolique, - une résine à basse viscosité chargée de microfibree à géométrie variable, notamment minérales, - un deuxième renforcement obtenu a partir de fibre de verre et d'une résine biphênolique pigmentée et paraffinée. 9 Matériel de traitements de surface, tel que en particulier un tunnel de traitements de surface, destiné à la préparation de surface chimique de métaux ferreux et non ferreux devant recevoir une protection et une finition par peinture ou poudre, caractérisé en ce que la plupart des éléments constitutifs dudit matériel telsque dans le cas d'un tunnel de traitements de surface le sas, les trémis de ruissellement en partie basse, les déflecteurs en partie haute, les caissons de ventilation et organoe constituant une enceinte,est constituée d'éléments modulaires interchan- geables et standards réalisés à partir du matériau plastique conforme aux revendications 1 à 8. 10. Matériel de traitement de surface selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tunnel de traitement de surface précitë comporte un sas constitué par l'assemblage en vis-à-vis de demi-modules de forme sensiblement parallêlépipèdique et ne présentant pas d'angle vif, constituant des caissons autoportants juxtaposes et assemblés sur une longueur donnée, et dont les parois latérales sont pourvues d'une nervure les rigidifiant.