Brevet FR2705580A1 — publié le 19941202

PROCEDE DE FABRICATION D ' UN SKI A COQUE La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un ski à coque. Les skis modernes sont maintenant souvent des skis "à coque", la coque étant un élément supérieur du ski qui porte le décor et qui s ' détend sur toute la longueur du ski et transversalement d'une carre à l'autre. I1 existe plusieurs méthodes pour obtenir une coque, et parmi celles-ci Soit on réalise une t'pré-coque" à 11 avance par thermoformage, dans un moule comportant un poinçon male ou une matrice femelle. La coque est alors soit réalisée à chaud par thermoformage de sa matière plastique constitutive, soit par emboutissage, c f est-à-dire par déformation entre poinçon et matrice à chaud ou à froid. Soit la coque est réalisée "in situ" dans le cas; maintenant bien classique, de la réalisation de skis à noyau injecté. C ' est alors la matière synthétique, typiquement du polyuréthanne, qui vient après son injection, lors de son expansion, plaquer la coque plastique contre les parois du moule et par suite lui conférer sa forme définitive. L 'invention concerne les skis qui sont réalisés par la méthode impliquant la réalisation séparée d'une "pré-coque", celle-ci étant réalisée totalement indépendamment du ski, puis, dans une autre opération, posée dans le moule sur les autres couches préimprégnées et constitutives du ski avant de procéder ensuite aux classiques opérations de fermeture du moule, de mise en pression et température pendant un temps défini, de démoulage et de finition mécanique du ski. Ces pré-coques sont, dans la majorité des cas, prédécorées à plat. IL est en effet diCiciLe et relativement couteux de réaliser un décor de bord à bord, c f est-à-dire s'étendant d'une carre à l'autre, autrement que sur un élément à plat. Dans le cas en effet d'un décor stuuisamment riche, comme il est généralement souhaité, on aurait de grandes diffEicuLtés pour obtenir une continuité du décor sur les chants du ski. La coque étant donc préalablement décorée à plat, il est important que cette décoration ne soit pas endommagée, même légèrement, lors du formage définitif à chaud de cette coque. Le thermoformage de cette coque doit être réalisé entre 50 et 100 degrés Celsius, et en tous cas largement en dessous du point Vicat du matériau plastique qui correspond au passage de l'état solide à l'état liquide de ce dernier. En d'autres termes, le thermoformage de cette coque doit être effectué à assez basse température si l'on veut conserver au décor toute sa qualité. Une autre diCicuLté est relative à l'assez grande diversité en dimensions de ces coques préformées, qui peuvent être utilisées pour divers modèles et types de ski, qu'il s 'agisse d'ailleurs aussi bien de skis avec carres (skis de piste, skis de randonnée) que sans carres (skis de fond). Cette diversité de formes oblige à avoir à chaque fois un équipement de thermoformage ( poinçon et matrice ), spécifique, ce qui pénalise le coût de réalisation. L'invention à pour objet d'atténuer autant que possible ce genre de dificultés. Elle se rapporte à cet effet à un procédé de fabrication d'un ski à coque, dans lequel la coque est préalablement réalisée, et éventuellement pré-décorée s'il s'agit d'un ski comportant un décor, à plat puis amenée à sa forme définitive par thermoformage entre un poinçon et une matrice, ce procédé étant caractérisé en ce que ce poinçon ou cette matrice est réalisé en un matériau élastomère présentant de bonnes qualités d'élasticité et de non-adhésivité, cet élastomère étant typiquement du Silicone, tandis que l'élément conjugué que constitue la matrice ou le poinçon est un élément traditionnellement rigide. L'invention sera bien comprise, et ses avantages et caractéristiques ressortiront mieux, lors de la description suivante d'exemples non limitatifs d'exécution, en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 1 est une vue en coupe transversale d'un ski à coque Figures 2 à 4 montrent les étapes successives de fabrication d'une coque en utilisant le procédé de l'invention Figure 5 schématise une première variante du procédé de 1' invention Figures 6 et 7 montrent une variante d ' application de ce procédé Figure 8 montre comment ce procédé peut s'appliquer à des formes "non démoulables" ; et Figure 9 montre une autre variante de ce procédé. La figure 1 rappelle la structure générale d'un ski à coque traditionnel. Le ski représenté comporte des carres latérales 1, 2, une semelle de glissement 3, une couche inférieure de renfort 4, une structure interne 5 qui n' est pas représentée en détails mais qui comporte un noyau et des couches de renfort, et enfin une coque 6 dont la face externe porte le décor du ski. Cette coque 6 est en matière plastique thermoplastique et les figures 2 à 4 montrent comment cette coque est préformée, avant d' être rapportée sur le ski au cours de la fabrication de ce dernier, conformément au procédé de thermoformage selon l'invention. On part (Figure 2) d'une feuille plastique plane 60 qui a été préalablement découpée aux dimensions développées de la coque 6 qu ' elle va constituer, et dont une des faces a été prédécorée par un procédé connu : laquage, sérigraphie, transfert d'encre par sublimation, etc... La mise en forme de la plaque 60 pour obtenir la coque préformée 6 représentée en Figure 4 est réalisée de la façon suivante - mise en température de 1t ordre de 80 à 95 degrés Celsius de la plaque 60 - déformation à chaud de la plaque 60 entre un poinçon rigide chauffé 7 et une matrice déformable 8 réalisée en Silicone. Le Silicone est une matière élastomère, donc élastique, qui a en outre la propriété, particulièrement intéressante dans la présente application, de conserver ses propriétés mécaniques jusqu'à 250 C contrairement à d'autres élastomères. En outre, il s'agit d'une matière très lisse, qui ne tend donc pas à adhérer aux pièces contre lesquelles on la place, et qui se prète en conséquence bien à la présente et inhabituelle utilisation. Des canaux longitudinaux de déformation 9 traversent le corps de la matrice élastomère 8. Le thermoformage est réalisé par application d ' une pression P de 1 tordre de 6 à 7 bars sur la matrice 8. Comme montré en Figure 3, cette matrice élastomère, en se déformant, vient plaquer la feuille plastique 60 contre le pourtour correspondant du poinçon 7, dont cette feuille prend donc la forme. Après refroidissement, la feuille 60 se resolidifie pour former finalement la "pré-coque" 6 selon Figure 4. Toute cette opération se déroule en dessous du point Vicat de la feuille plastique 60. Celle-ci ne flue donc pas et son décor 61 reste donc intact. Dans l'exemple selon les figures 2 à 4, on utilise un poinçon rigide et une matrice en Silicone. La figure 5 montre un autre mode d 'utilisation du procédé utilisant un poinçon rigide 10 et une matrice 11 en Silicone. Bien que ce ne soit pas absolument obligatoire, la matrice élastomère 11 peut alors au moins présenter une amorce de cavité réceptrice 12. Selon une variante de l'application du procédé de l'invention, il est aussi possible de réaliser, selon Figures 6 et 7, une pré-coque 6 qui comporte déjà une couche 13 de renfort interne. On utilise alors au moins une feuille de tissu de renfort préimprégné 13 que lton plaque contre la feuille 60 après 1' avoir découpée aux bonnes dimensions (Figure 6). Le thermoformage de l'ensemble 60,13 est alors réalisé comme précédemment entre la matrice élastomère 8 et le poinçon rigide 7, pour finalement obtenir la pré-coque renforcée de la figure 7. Dans l'exemple selon Figure 8, on- utilise une matrice 14 rigide et un poinçon élastique 8. La figure 8 montre comment l'invention permet, à partir de la feuille plastique 60, d 'obtenir une pré-coque de forme "non moulable" par un procédé à poinçon élastomère et matrice rigide, et plus précisément dans ce cas présentant deux rainures longitudinales sur chaque chant de ski. La matrice rigide 14, qui a titre illustratif adopte ici une forme femelle à contrario de la figure 2, présente alors deux nervures latérales 15, 16 qui sont de formes, non démoulables, complémentaires de celles des rainures longitudinales du ski. En raison du caractère déformable du poinçon en Silicone 80, la feuille 60 n'a aucun maL à épouser, lors de sa déformation par thermoformage, la forme interne de la matrice 14, et le poinçon 80, tout comme la feuille 60 formée, n'ont ensuite aucun mal à se retirer en raison de leurs élasticités. Enfin, la figure 9 illustre une autre variante du procédé, pour laquelle le poinçon rigide est constitué par l'ébauche préfabriquée 17 du ski lui-même, et comportant donc toute la structure du ski (carres 1 et 2, semelle 3, structure interne 4,5) hormis sa coque 6. L'opération de thermoformage qui est alors réalisée entre l'ébauche rigide 17 et la matrice en Silicone 8 permet alors de réaliser en une seule et même opération "l' habiLlage" de l'ébauche 17 par la coque 6 du ski et le formage dé cette coque à partir de la feuille 60. Dans le cas où la feuille 60 et/ou ltébauche 17 ont été préencollées, le ski peut alors être considéré comme terminé. Sinon, il reste encore à rapporter par collage la coque, ainsi formée, sur 1? ébauche 17, cette opération pouvant se faire au moule. Quoi qu'il en soit, on évite ainsi, dans l'un ou l'autre cas, d ' avoir à prévoir une matrice spécialement adaptée à ce ski. A noter que l'invention présente l'avantage de simplifier l'outillage nécessaire à la fabrication de skis de formes différentes puisque dans chaque cas on pourra utiliser le même élément élastomère, poinçon ou matrice. Le procédé est aussi bien appliquable avec des matériaux dits "préimprégnés" du commerce (couche de renfort précitée 13 en particulier) que dans le cadre du procédé de fabrication dit "voie humide" qui est traditionnellement développé par la Société Demanderesse et qui consiste basiquement à empiler dans le moule tous les éléments du ski en les imprégnant de résine liquide au cours de cet empilage. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être donnés et ce procédé peut être utilisé autrement sans sortir du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un ski à coque, dans lequel la coque (6) est éventuellement pré-décorée à plat s'il s 'agit d'un ski comportant un décor (61), puis amenée à sa forme définitive par thermoformage entre un poinçon (7,80,10) et une matrice (8,11,14), caractérisé en ce que ce poinçon, ou cette matrice, est réalisé en un matériau élastomère présentent de bonnes qualités d'élasticité et de non-adhésivité, tandis que l'élément conjugué que constitue la matrice, ou le poinçon, est un élément traditionnellement rigide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce matériau élastomère est du Silicone. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas où c' est la matrice qui est réalisée dans ce matériau élastomère, elle présente une ébauche de cavité réceptrice (12). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément rigide, poinçon ou matrice, comporte une ou plusieurs formes non démoulables (15,16). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lton réalise, au cours de cette opération de thermoformage, une pré-coque (6) qui comporte déjà une couche de renfort (13) en plaquant, contre la feuille plastique plane (60), au moins une feuille (13) de tissu de renfort préimprégné. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2,4 ou 5, caractérisé en ce que le poinçon rigide est constitué par l'ébauche même (17) du ski qui a été préalablement réalisée. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la feuille plane (60) et/ou l'ébauche (17) sont préencollées, de sorte que ltopération de de thermoformage réalise un "habilBLge" direct de l'ébauche (17) du ski par sa coque (6). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément élastomère (8,11,80) est traversé par des canaux de déformation (9).