Brevet FR2605262A1 — publié le 19880422

L'invention concerne une machine à fonctions multiples, permettant la préparation, puis l'extrusion, de matériaux composites, ces diverses opérations s'effectuant sans occasionner de dommages aux renforts fibreux incorporés. Actuellement les moyens utilisés pour la production de pièces de série en matériau composite, font appel aux techniques traditionnelles de compression ou d'injection des matières plastiques. Les techniques de la compression sur presses verticales, bien que difficilement automatisables, permettent d'obtenir des pièces moulées donnant une résistance à la rupture en flexion de L'ordre de 2800 K/cm2 (cas des SMC). Ces memes pièces, réalisées avec les mêmes matières et la même formulation, mais par la méthode d'injection, perdent environ 60X de leurs caractéristiques mécaniques. Cette baisse importante des caracteristiques mécaniques accompagnant l';-njection du matériau composite, est Liée directement à la dégradation des fibres de renfort, durant leur passage dans les divers matériels d'injection utilisés. Un mode de réalisation de la machine de l'invention est représenté sur la figure unique annexée. Cette machine comprend un dispositif de pré-malaxage 1 surmonté d'une trémie 2 d'alimentation des divers matériaux constitués habituellement d'une résine polyester insaturée, d'une charge minérale et de fibres de verre de renfort. Le dispositif de pré-malaxage 1 comporte deux axes horizontaux 3 contra-rotatifs tournant à une vitesse de l'ordre de 10 trlmn environ. Les axes 3 ont par exemple une forme générale de cadre rectangulaire facilitant le brassage. A la sortie du dispositif de pré-malaxage 1, les matériaux sont entrainés vers une filière de sortie 4 délivrant une nappe de section rectangulaire par exemple d'une soixantaine de cm de largeur sur 5 mm d'épaisseur, par l'intermédiaire d'une succession d'axes horizontaux 5 constitués de cylindres à méplats parallèles. Les axes 5 sont groupés par paire d'axes contrarotatifs superposés tournant dans le sens indiqué par les fLèches. Les axes 5, de même que les axes 3, demeurent constamment, au cours de leur rotation, symétriques par rapport au plan horizontal médian 6 de la machine. Dans le mode de réalisation- représenté, il est prévu six paires successives d'axes 5 entre le dispositif de prémalaxage 1 et La filière 4, mais on peut en prévoir un nombre différent. En outre, d'une paire d'axes 5 à la paire suivante, il est avantageusement prévu un-décalage angulaire de 1200 environ suivant le sens de rotation des axes 5, la vitesse de ces derniers étant identique à celle:des axes 3. Les axes 5 assurent par leurs méplats à la foi-s une fonction de calandrage (cas du SMC) et une fonction de poussée continue sur la matière jusqu'à son extrusion par la filière 4. Les pressions à la sortie de la tète de filière sont par exemple de L'ordre de 10 à 15 bars au cm. Les angles d'attaque des bords extrêmes des axes à méplats 5 sont arrondis. Le jeu entre les axes 5 et les chambres cylindriques du caisson 7, dans lesquelles sont reçus et tournent lesdits axes 5, est de l'ordre de 1 à 2 mm. Les axes 5 sont par ailleurs sensiblement tangents audit plan 6. A la sortie de la filière 4 la masse de matériau composite est envoyée dans un moule ouvert monté sur une presse verticale ou dans un moule semi-fermé monte sur une presse à compression. Les composants du matériau ainsi extrudé sont parfaitement doses et mélangés sans aucun endommagement des renforts fibreux. REVENDICATIONS =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. Machine d'extrusion pour matériaux composites, caractérisé en ce quelle ~ comprend un dispositif de prémalaxage (1), une filiere d'extrusion (4) susceptible de délivrer une nappe large et de faible épaisseur et, interposée entre le dispositif de pré-malaxage (1) et la filière (4), une série de paires d'axes de calandrage (5) chargés de propulser la masse de matériau composite vers ladite fiLière (4). 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de pré-malaxage (1) comprend deux axes horizontaux superposés contra-rotatifs (3). 3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les axes de calandrage (5) de chaque paire sont des axes à méplats, contra-rotatifs et tournant à la même vitesse que les axes (3) de pré-malaxage. 4. Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les axes de pré-malaxage (3) et de calandrage (5) sont disposes symétriquement par rapport au plan horizontal médian (6) de la machine et tangentiellement. 5. Machine suivant L'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les arbres de pré-malaxage (3) sont en forme de cadre rectangulaire. 6. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les axes de calandrage (5) sont décalés angulairement, d'une paire à la suivante, d'un angle d'environ 1200.