Brevet FR2684014A1 — publié le 19930528

PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UN SKI ET SKI AINSI OBTENU. L'invention concerne un nouveau procédé pour la fabrication d'un ski; elle se rapporte également au ski perfectionné ainsi obtenu. Comme on le sait, pour fabriquer un ski, on fait appel à un empilement de différents éléments de rigidification et/ou de renfort ou de protection, mais également d'amortissement, de glisse, d'accrochage, etc., entre lesquels on injecte une mousse de remplissage. Pour l'essentiel, un tel procédé consiste: - à recouvrir une semelle présentant une carre de chaque côté, d'une étoffe de renfort pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable sans solvant (étoffe pré-preg); - à recouvrir cette étoffe d'une plaque-écran susceptible d'adhérer sur une face à l'étoffe pré-imprégnée après réticulation de la résine de préimprégnation et, sur l'autre face à la mousse de remplissage; - à déposer sur l'ensemble une coque ou une enveloppe rigide destinée à former les parois latérales et le dessus du ski et à définir une chambre disposée au-dessus de l'ensemble inférieur; - enfin, à injecter dans la chambre, des composés chimiques qui en réagissant entre eux, s'expansent en formant une mousse de remplissage de la chambre. Les éléments de rigidification et de renfort en étoffe pré-imprégnée d'une résine sans solvant, développent lors de la fabrication et sous l'effet de la température, des propriétés adhésives notamment au noyau central formé par la mousse de remplissage. Malheureusement, l'utilisation de l'élément de renfort préimprégné (étoffe pré-preg) à base de résine époxy, en association avec la mousse de polyuréthanne, présente un défaut majeur, à savoir un défaut d'adhérence entre ces deux éléments, dû à la réaction parasite de certains composants des résines et de la mousse, ce qui conduit à des altérations locales de la cohésion générale de la structure. Pour pallier ces inconvénients, dans le document EP-A-O 430 824 du Demandeur, on a suggéré de faire appel à une gaine tubulaire réticulable réalisée en un matériau compatible d'une part avec la résine de préimprégnation des étoffes de renfort, et d'autre part avec le noyau central en mousse de polyuréthane, puis d'injecter à l'intérieur de cette gaine les composés chimiques réactifs constituant la mousse du noyau central. Si d'un point de vue strictement technique, l'utilisation d'une telle gaine s'avère satisfaisante, en revanche, son utilisation, notamment sa mise en place dans le moule est parfois délicate, particulièrement pour une fabrication automatisée. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un procédé de fabrication d'un ski du type en question, qui soit plus économique et plus facile à mettre en oeuvre, et qui ne présente pas les défauts mentionnés cidessus. Le procédé pour la fabrication d'un ski, dans lequel: on recouvre une semelle, présentant une carre de chaque côté, d'une étoffe de renfort pré-imprégnée d'une résine thermo durcissable sans solvant; on recouvre cette étoffe d'une plaque-écran susceptible d'adhérer ultérieurement à l'étoffe pré-imprégnée une fois réticulée et à une mousse de remplissage; on dépose sur l'ensemble une coque destinée à former les parois latérales et le dessus du ski, et à définir une chambre disposée au dessus de l'ensemble de la semelle; on injecte dans la chambre des composés chimiques qui en réagissant entre eux in-situ, forment une mousse expansée pour le remplissage de la chambre. Ce procédé se caractérise en ce que, au voisinage de chacun des bords de la plaque-écran, on dispose un joint souple compressible qui, sous l'effet de l'expansion de la mousse, et/ou au moment de la mise en place de la coque, vient se plaquer contre le bas de la face intérieure de chaque paroi latérale de la coque et contre le bord de l'ensemble-semelle, de manière à assurer une étanchéité empêchant la mousse de remplissage de venir au contact de la résine thermodurcissable. En d'autres termes, l'invention consiste, dans le procédé de fabrication habituel des skis, à ménager un joint d'étanchéité entre le bas de la face intérieure de chaque paroi latérale de la coque et le bord de ltensemble-semelle, pour empêcher tout contact entre l'étoffe pré-preg et la mousse en cours de formation, et ainsi éviter tous les problèmes dus à la réaction parasite entre ces deux composants et/ou leurs çonstituants. Avantageusement, en pratique: - le joint souple compressible est un adhésif compatible qui adhère également aux carres et à la coque; - le joint caractéristique est en un matériau choisi dans le groupe comprenant les résines polyether block-amides, les caoutchoucs naturels, les résines thermofusibles à une température voisine de 60"C, tel que par exemple les colles connues sous le nom "hot-melt"; - ce matériau présente une dureté Shore comprise entre 20 et 80 ShA; en effet, on a observé que cette plage de dureté permet une déformation suffisante du joint pour effectuer un placage imperméable sur toute la longueur du ski; - le joint caractéristique est réalisé dans un profilé présentant une encoche longitudinale pour recevoir le bord de la plaque-écran; - le joint s'étend sur les deux côtés du ski depuis la spatule, jusqu'à la zone talon; - le joint définit, sur la plaque-écran, une zone fermée interdisant à la mousse de remplissage de pénétrer au niveau de la spatule et du talon; - la plaque-écran est choisie dans le groupe comprenant les plaques métalliques en acier, en alliage d'aluminium, en résine ABS ou phénoliques, les étoffes rigides imprégnées de résine epoxy polymérisée; - la semelle est en polyéthylène, alors que l'étoffe de renfort est préimprégnée d'une résine epoxy sans solvant; - la face interne de la chambre formée par la coque est recouverte d'une étoffe pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable, telle qu'une résine epoxy sans solvant, laquelle est à son tour recouverte d'un revêtement-écran. L'invention concerne également les skis obtenus de la sorte qui se caractérisent par la présence d'un bourrelet d'étanchéité disposé entre le bas de la face intérieure de chaque paroi latérale de la coque et entre le bord de I'ensemble-semelle. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue en coupe partielle sommaire d'un ski réalisé conformément à l'art antérieur. La figure 2 est une vue en coupe d'un même ski réalisé conformément à l'invention. La figure 3 est une vue en coupe similaire à celle de la figure 2, selon une autre forme de réalisation de l'invention. Les figures 4, 5, 6 et 7 montrent différentes formes de réalisation du joint caractéristique de ltinvention. La figure 8 est une représentation d'une autre forme de réalisation de l'invention. Dans un moule, on place une semelle (1) en polyéthylène, présentant de chaque côté une carre en acier (2), et on recouvre la semelle d'une étoffe (3) de renfort pré-imprégnée d'une résine thermodurcissable epoxy sans solvant. De manière connue, on dépose sur cet ensemble une plaque-écran (4) susceptible d'adhérer ultérieurement à l'étoffe pré-imprégnée (3) une fois réticulée et à la mousse de remplissage (5). Cette plaque-écran est avantageusement rigide et est par exemple constituée par une étoffe imprégnée de résine époxy polymérisée donc relativement rigide, ou par une plaque en ABS, ou par une plaque métallique en alliage d'aluminium/zinc d'usage courant dans la fabrication des skis, commercialisée par CEGEDUR PECHINEY sous la marque ZICRAL, ou encore par une plaque en acier. Néanmoins, cette plaque-écran pourrait également être souple. Sur cet ensemble, on dépose une coque désignée par la référence générale (6) destinée à former les parois latérales (7) et le dessus (8) du ski, et à définir une chambre désignée par la référence générale (9) disposée au-dessus de l'ensemble (1,3,4) de la semelle. Le bord (10) de la plaque-écran vient sensiblement au contact du bas de la face interne (11) de la coque (6). De manière connue, on injecte à l'intérieur de la chambre (9) les réactifs de la mousse de polyuréthane, à savoir isocyanate et polyol, pour former in-situ une mousse de polyuréthane (5) de remplissage. Comme déjà dit, dans ces techniques classiques, lors de la formation et de l'expansion de la mousse (5), celle-ci a tendance s'infiltrer entre la plaque-écran (4) et les carres (2), et à venir au contact de l'étoffe pré-preg (3), et plus précisément de la résine epoxy sans solvant qui l'imprègne. n s'ensuit comme déjà dit, un défaut de l'adhérence dû aux phénomènes d'interréaction des composants (incompatibilité ou affinité), conduisant à des altérations locales de la cohésion de la structure. Selon l'invention, on dispose tout le long du bord (10) longitudinal de la plaque-écran (4), un joint souple (12) compressible, détaillé par exemple aux figures 4 à 7, qui vient s'appliquer contre le bas de la face intérieure (11) de la paroi latérale (7) de la coque (6) et contre le bord de l'ensemble-semelle (1-4). Le joint caractéristique (12) doit être comme déjà dit avantageusement souple et compressible. Ce joint peut être réalisé soit à partir d'un profilé du type de ceux montrés aux figures 4 à 6 et avoir par exemple une forme cylindrique ou une lèvre. Ce peut être un joint cylindrique taillé en son milieu (figure 4) pour encastrer tout le bord (10) de la plaque-écran (4). Ce peut être également un jonc cylindrique (figure 5) taillé à sa base pour recevoir le bord (10) de la plaquer écran (4). Ce peut être aussi (figure 6) un joint à lèvre (12) taillé à sa base pour y encastrer la plaque-écran (4). Dans une variante d'exécution (voir figure 7), ce joint caractéristique (12) en résine thermofusible type "hot melt", peut être réalisé par dépose au pistolet de deux cordons le long de la plaque-écran (4). Compte tenu de la viscosité de cette résine à la température d'injection des constituants de la mousse de remplissage, ces cordons assurent un rôle de barrière étanche. En outre, suite à l'élévation de température accompagnant la réaction de polymérisation de la mousse, ces cordons ont tendance à se fluidifier, assurant de la sorte un rôle d'adhérence, notamment à la mousse de polyuréthane et à l'étoffe pré-imprégnée, contribuant ainsi à obtenir une excellente étanchéité entre la mousse (5) en cours d'élaboration et l'étoffe pré-imprégnée (3) non encore polymérisée. Dans cette forme de réalisation particulière, ce joint (12) se trouve, en début de cycle, sur la plaque-écran (4), tel que représenté sur la figure 3. On comprend aisément que sous l'effet de la poussée de la mousse qui s'expanse (5), ce joint caractéristique (12) vient se plaquer fermement contre le bord inférieur de chaque paroi latérale, puis se plaquer sur le bord de la plaque-écran (4), ainsi que sur la carre (2). Dans une forme d'exécution non représentée, la face intérieure (11) de la coque (6) peut être également recouverte à son tour d'une étoffe prépreg destinée à former ultérieurement renfort, laquelle est à son tour recouverte d'un élément écran analogue à (4). De même, dans une autre forme de réalisation de l'invention, également non représentée, on positionne le joint (12) directement sur la coque (6), alors non encore en forme. Pour ce faire, on met en place un gabarit sur la face de la coque destinée à devenir la face interne, et l'on positionne, par exemple par pistolettage, un joint de résine "hot melt", du type décrit précédemment. De la sorte, une fois la coque en place dans le moule, et une fois qu'elle adopte sa forme quasi-définitive, le joint (12) vient alors se positionner en contact de la plaque-écran (4), et peut jouer son rôle de barrière, voire d'adhérence. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, matérialisée sur la figure 8, on positionne un joint (12) sur tous les bords de la plaqueécran (4). Toutefois, on ménage un passage (13) au niveau de l'une des extrémités, par exemple au niveau du talon, afin de permettre l'injection des constituants de la mousse de remplissage (5). De la sorte, on définit un espace fermé (14), interdisant à la mousse de remplissage de pénétrer tant au niveau des carres que des éléments de renfort, comme dans les formes de réalisation précédemment décrites, mais également au niveau de la spatule et du talon. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une très bonne étanchéité et par là, d'éviter tout contact entre la mousse (5) qui s'expanse et la résine de pré-imprégnation de l'étoffe (3), ce qui évite les défauts d'adhérence. De la sorte, ce procédé peut être utilisé avec succès pour la fabrication des skis de toute sorte : ski alpin, ski de fond .. . REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la fabrication d'un ski, dans lequel: on recouvre une semelle (1) présentant une carre (2) de chaque côté d'une étoffe de renfort (3) pré-imprégnée d'une résine thermo durcissable sans solvant; on recouvre cette étoffe (3) d'une plaque-écran (4) susceptible d'adhérer ultérieurement à l'étoffe pré-imprégnée (3) une fois réticulée et à une mousse de remplissage (5); on dépose sur l'ensemble (1-4) une coque (6) destinée à former les parois latérales (7) et le dessus (8) du ski, et à définir une chambre (9) disposée au-dessus de I'ensemble-semelle (1-4); on injecte dans la chambre (9) des composés chimiques qui en réagissant entre eux in-situ, forment une mousse expansible de remplissage (5) de la chambre (9), caractérisé en ce que, au voisinage de chacun des bords (10) de la plaqueécran (4), on dispose un joint souple (12).compressible qui, sous l'effet de l'expansion de la mousse (5) et/ou lors de la mise en place de la coque (6), vient se plaquer contre le bas de la face intérieure (11) de chaque paroi latérale (7) de la coque (6), et contre le bord (10) de l'ensemblesemelle (14), de manière à assurer une étanchéité empêchant la mousse (5) de venir au contact de la résine thermodurcissable de l'étoffe (3). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint souple compressible (12) adhère également aux carres (2) et à la coque (6). 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint est en un matériau choisi dans le groupe comprenant les résines polyether block-amides, les caoutchoucs naturels, les résines thermofusibles à une température voisine de 60"C (colles holt-melt). 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ce matériau (12) présente une dureté Shore comprise entre 20 et 80 ShA. 5/ Procédé selon lrune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le joint (12) est réalisé dans un profilé présentant une encoche longitudinale pour recevoir le bord (10) de la plaque-écran (4). 6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le joint (12) s'étend sur les deux côtés du ski. 7/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le joint (12) s'étend selon les quatre bords de la plaque-écran (4). 8/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque-écran (4) est choisie dans le groupe comprenant les plaques rigides en acier, en alliage d'aluminium, en résines ABS ou phénoliques, les étoffes imprégnées de résine epoxy polymérisée. 9/ Procédé selon l'une des revendications I à 8, caractérisé en ce que la face interne (11) de la chambre (9) formée par la coque (6), est recouverte d'une étoffe pré-imprégnée d'une résine epoxy, laquelle est à nouveau recouverte d'une plaque-écran (4). 10/ Ski obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9.