Brevet FR2586375A2 — publié le 19870227

FR 2586375 A2 19870227 FR 8512694 A 19850821 PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU STRANIFIE k BASE DE RESINES TERMOPLAS- TIQUES ET ARTICLES STRATIFIES OBTENUS A t. AIDE D'UN TEL PROCEDE. La demande de brevet principal N0 85.07997 aécrit le procédé de fabric#- tion d'un materiau stratifie à base de résine thermoplastiques et les articles stratifies obtenus à l'aide d'un tel materiau. La resine thermoplastique prealablement conditionnés sous forme ue feutre ou similaire a deux fonctions I) Lorsqu'elle est fondue elle assure la liaison et la protection des fibres de renforcement. 2) Non fondue et dans l'ordre chronologique de mise en oeuvre du procede, elle assure le degazage de la partie fondue et ensuite la liaison mécanique du stratifie avec une mousse constituant l'me d'une structure sandwich. te procédé tel qu'il est decrit dans le brevet principal ne necessite pas que les timbres non fonaues soient particulièrement resistantes et orientees suivant un plan preferentiel. rivant traitement tnermique les elements constisuant le stratifie sont succéssivement disposés dans le moule par superposition. Cette operation relati- vement longue a pour inconvenient d'immobiliser un outillage coûteux. La présente invention est une amelioration du procédé decrit dans le brevet principal. halle a pour but de limiter le temps d'immobilisation du moule ainsi que d'elargir les possibilites d'application du procédé. Certaines resines, par exemple : polyamide, polypropylene, polyteréphta- late d'éthylene ou de butylène, presentent l'avantage a'une grande reslssance mecanique entraction lorsqu'elles ont eté spécialement traite#es par étirement après filage. Noyées a l'interieur d'une matrice en résine elles peuvent constituer un renforcement filamentaire suffisant pour certaines applications. Le brevet principal cécrit un pnénomène propre aux mousses en expansion qui se surdensifient progressivement lorsqu'elles penetrent une structure: fibreuse. Cette surdensification qui est due å l'eclatenent des cellules est proportionnelle à la aensite des fibres et à la profonueur de penetration. Tenant compte de ces considérations il est possible de reallser une struc ture sanawlcn renforcée par des fibres noyees dans une matrice de mousse suffi- samment dense pour les immobiliser. Chacune des deux croûtes du sandwich peut alors être constituée par un seul complexe fibreux partiellement fondu. Les deux croûtes de sandwich sont réalisée suivant le meme principe et grace au même outillage. Elles ont des fonctions identiques la seule différence entre elles étant que la structure fibreuse de renforcement se trouve déplacée vers le centre du sandwich pour ce qui conserne la nouvelle méthode. En plus du gain de temps sur l'immobilisation de l'outillage la nouvelle méthode est plus économique du fait que le complexe fibreux unique peut-être réalisé en une seule opération. Préférentiellement mais non exclusivement le complexe fibreux se présente sous la forme d'un feutre. Les fibres qui le constituent sont le plus possible orientées en tous sens suivant des plans parallèles aux deux faces. flans cette position les fibres de renforcement et de liaison confèrent à la structure la meilleure résistance en traction. Cette disposition n'exclut pas la possibilité de réaliser ce feutre par aiguilletage, à condition que ce dernier ne soit pas trop dense. Un tel feutre est facilement déformable il peut donc épouser des formes trés complexes, ce qui est un avantage. Traité thermiquement il sera partiellement fondu sur une face de manière à obtenir une crotte lisse et rigide, l'autre face étant constituée par les fibres de renforcement et de liaison. L'outillage est celui décrit dans le brevet principal. Il s'agit d'un moule ouvert sur son pourtour, constitué par deux plateaux, l'un étant refroidi alors que l'autre est alternativement chauffé puis refroidi. La pression exercée ait très faible soit de quelques centaines de kilogrammes par mètre carré. Elle est limitée par la fluidité de la résine fondue qui ne doit pas etre chassée du moule sur son pourtour ni s'interpénétrer avec celle des strates de renforcement. Cette disposition permet de respecter la position requise des fibres de renforcement. Le dégazage s'effectue librement devant la progression de la fusion. Il n'y a aucun risque de voir se former des poches d'air occlusent par déformation d'une fibre seulement en état de ramolissement. La structure sandwich est réalisée comme précédaziment, les deux croates sont mises en opposition de leurs faces fibreuses alors qu'une mousse synthétique par exemple de polyuréthane est expansée entre deux. La surdensification de la mousse à l'intérieur des fibres qui assurent le renforcement et la cohésion de l'ensemble devra entre suffisante pour les immobiliser définitivement. L'et effet sera obtenu soit par augmentation de l'épaisseur, soit par densification des fibres. Pour des raisons techniques ou économiques il est possible de réaliser le feutre en deux opérations, de telle manière que la partie fondue ne présente pas la même disposition des fibres que la structure de renforcement et de liaison. Il est également possible pour les mêmes raisons d'utiliser deux résines dont le point de fusion est proche, ou une meme résine ayant reçu des adjuvents différents la rendant plus spécialement apte à l'une ou l'autre des fonctions. Le double feutre peut-être remplacé par deux feutre séparés assurant les mêmes fonctions. Ce choix résultera alors d'un compromis économique tenant compte du cott d'immobilisation de l'outillage et du coût de réalisation d'un complexe unique. Le nouveau procédé a été plus spécialement élaboré pour réaliser les croates d'une structure sandwich. Mais il ne se limite pas à cette application. Il peut également être utilisé pour réaliser des éléments fini servant par exemple de cloisons, de revêtements décoratifs ou fonctionnels. Ce résultat étant obtenu grace à la forme de l'objet et ou au choix des matériaux constituant l'une ou les deux faces. La réalisation d'un élément mince, fini, se suffisant à lui même est réalisé grace à l'outillage décrit dans le brevet principal, sans aucune autre particularité technique que la forme spécialement adaptée du moule. Les éléments de base àont succëssivement positionnés dans le moule. Ce peut-être par exemple un feutre destiné à constituer une crotte rigide et un complexe fibreux à l'aspect décoratif ou fonctionnel. La fusion est limitée au premier élément qui se trouve ainsi lié au deuxième sans interpénétration. Lorsque l'élément décoratif est sensible à la chaleur ou relativement épais il sera protégé par abaissement de la température du plateau froid. Ce qui a pour effet d'augmenter la zone d'influence de ce dernier. La résistance de l'objet ainsi réalisé peut-être améliorée par l'interposition d'un troisième élément décrit dans le brevet principal. Il s'agit d'un complexe fibreux comportant des fibres de renforcement associées à des fibres fusibles disposées parallèlement et de manière continue. La fusion est alors limitée aux éléments comportant des fibres fusibles destinées à cette transformation. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 du brevet principal, caractérisé en ce que J'on réalise par fusion partielle suivant le sens de l'épaisseur d'un complexe fibreux, un objet lisse et compacte sur une face alors que l'autre face présente l'aspect du composant de base avant traitement thermique, l'opération est exécutée entre deux plateaux l'un étant refroidi alors que l'autre est alternativement chauffé puis refroidi 2/ Procédé de fabrication suivant la revendication 1 caractérisée en ce que l'on fait varier la zone d'influence du plateau froid qui protège la partie non fondue du complexe fibreux en agissant sur la température de ce plateau 3/ Matériau obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications I et 2 caractérisé en ce que les fibres non fondues sont orientées en tous sens suivant des plans parallèles aux deux faces de manière à constituer un renforcement directionnel lorsqu'elles seront pénétrées par une mousse les associant dans la composition d'une structure sandwich 4/ Matériau obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le complexe fibreux destiné à être traité thermiquement est constitué dans le sens de son épaisseur par deux éléments de texture et de composition différente, un des éléments étant destiné à être entièrement transformé nar