Brevet FR2759601A1 — publié le 19980821

PROCEDE DE FABRICATION PAR MOULAGE EN UNE SEULE ETAPE D'UNE PLANCHE DE GLISSE Domaine Technique L'invention se rattache au domaine des sports de glisse sur neige, tels que le ski alpin, le ski de fond, le surf des neiges, le monoski ou analogue. Elle vise plus précisément un perfectionnement au procédé de fabrication dit d'injection in situ , compatible avec l'utilisation de films de renfort mécanique souples imprégnés de résine. Dans la suite de la description, l'invention est décrite plus précisément dans son application à un ski de piste, la transposition aux autres types de planche de glisse étant évidente pour l'homme du métier. Techniques antérieures Comme on le sait, le procédé de fabrication de planche de glisse dit par injection in situ consiste à placer dans un moule les éléments constitutifs de l'enveloppe de la planche, à savoir l'ensemble inférieur formant surface de glisse et l'ensemble supérieur composé d'au moins d'une enveloppe extérieure support du décor. Puis, on injecte dans l'espace défini entre l'ensemble inférieur et l'ensemble supérieur, les composants d'un produit expansible engendrant la formation d'une mousse pour en provoquer la polymérisation in situ et ainsi, former le noyau de la planche de glisse. Dans le document FR 2 654 670, le Demandeur a décrit une variante d'exécution de ce procédé dans lequel on intercale, au moment de la mise en place des différents éléments dans le moule, entre l'ensemble inférieur et l'ensemble supérieur, une gaine tubulaire en matière plastique étirable. Lors de l'injection des composants de la mousse expansible, la gaine se gonfle et accompagne le mouvement de placage de l'ensemble supérieur sur le moule. Dans le document FR 2 677 918, le Demandeur a décrit une autre variante d'exécution dans lequel la partie basse du moule présente une géométrie permettant la mise en place de l'ensemble supérieur à l'état aplani, c'est-à-dire avec des zones latérales débordant largement de leur position définitive. Lors de l'injection, lorsque la mousse s'expanse, les couches destinées à former l'ensemble supérieur se déforment et viennent se plaquer contre les parois intérieures du moule, leurs bords coulissant à l'intérieur du moule pour arriver dans la position définitive. Les deux variantes d'exécution précitées présentent plusieurs inconvénients. Ainsi, L'espace entre l'ensemble supérieur et l'ensemble inférieur au moment de l'injection est très réduit voir inexistant, ce qui gêne la propagation et l'écoulement sur la longueur du ski des différents composants de la mousse qui sont à ce stade à l'état liquide. Cela va à l'encontre d'une bonne répartition du produit, donc de la régularité et des propriétés mécaniques du ski. Ce défaut se trouve encore aggravé lorsque l'on désire incorporer à la planche de glisse un élément de renfort disposé sous la face extérieure. En effet, pour obtenir des qualités mécaniques suffisantes, il est courant d'utiliser des éléments constitués d'une nappe de fibres de verre généralement imprégnée d'une résine thermodurcissable. Or, l'état de surface d'une telle nappe freine la propagation des éléments constitutifs de la mousse, lors de l'injection. I1 peut en résulter un manque de remplissage du noyau du ski engendrant des défauts de résistance de la structure de la planche de glisse. En outre, la déformation, soit de la gaine étirable dans le premier cas, soit de l'ensemble supérieur mis à plat dans le second cas, se traduit par des dérives de positionnement de cet ensemble supérieur et donc des défauts de fabrication. Par ailleurs, le Demandeur a également proposé comme décrit dans le document FR 2 679 820, d'intercaler entre l'ensemble inférieur et l'ensemble supérieur un élément de renfort de section en forme de ut U > > inversé ménageant un volume suffisant pour permettre une bonne progression des composants de la mousse lors de leur injection. Mais pour obtenir des résultats satisfaisants, il est essentiel et nécessaire de donner à cet élément de renfort la forme exacte du profil du ski afin d'éviter tout risque de mauvais positionnement lors de l'injection. I1 est nécessaire que cet élément supplémentaire présente une forme et des dimensions précises, variables avec les différentes tailles de ski. On conçoit donc que cet élément doit faire l'objet d'une fabrication préalable spécifique, donc que la fabrication de ce pré-élèment augmente le coût de fabrication de la planche de glisse. L'invention se propose de résoudre simultanément plusieurs problèmes à savoir: - d'une part, permettre une bonne progression des composants destinés à former la mousse, lors de l'injection; - d'autre part, maîtriser précisément le positionnement de l'ensemble supérieur lors de l'expansion de la mousse - et enfin permettre d'obtenir des formes de surface extérieure non planes (nervures, rainures, évidements, bossages) sous l'effet de la pression d'expansion de la mousse, en injection in situ; - et ce, tout en conservant un coût de réalisation acceptable. Exposé de l'invention Comme déjà dit, l'invention concerne un procédé de fabrication par moulage en une seule étape d'une planche de glisse constituée: - d'un ensemble inférieur formant la surface de glisse; - d'un ensemble supérieur compose: - d'une enveloppe extérieure support du décor, formant la face supérieure et au moins une partie des faces latérales de la planche de glisse, - d'une nappe textile de renfort éventuellement imprégnée de résine thermodurcissable. Ce procédé consiste de manière connue à à positionner l'ensemble inférieur dans une alvéole creusée dans un fond de moule à à disposer au-dessus dudit ensemble inférieur les éléments constitutifs de l'ensemble supérieur éventuellement imprégnés d'une résine, non encore durcis; à à fermer la partie supérieure du moule au dessus des éléments constitutifs de l'ensemble supérieur; à à injecter dans l'espace défini entre l'ensemble inférieur et l'ensemble supérieur, les composants d'un produit expansible engendrant la formation d'une mousse, qui en durcissant in situ constitue le noyau de la planche de glisse, à à durcir par élévation de température les différents composants. Il se caractérise en ce qu'il consiste, avant de disposer l'ensemble supérieur dans le moule, à faire ponter, sur l'ensemble inférieur, une feuille support semirigide, déformable et non étirable, dont la résistance à l'affaissement est suffisante pour supporter d'une part, le poids du tissu de renfort et d'autre part, l'effort de fermeture du moule, pour maintenir un espace nécessaire au passage des composants liquides d'un produit expansible sur toute la longueur de la planche. Autrement dit, l'invention consiste à utiliser une feuille support sur laquelle reposent l'élément de renfort et l'enveloppe extérieure, de manière à ménager un volume ouvert suffisant pour permettre la progression de la mousse expansible. Cette feuille support est suffisamment rigide pour résister à l'écrasement dû à la masse des éléments supérieurs et malgré tout, suffisamment souple pour accepter des déformations, sous l'effet de la pression d'expansion de la mousse, permettant ainsi d'obtenir des états de surface vanés. La feuille doit donc être déformable mais non étirable pour pouvoir prendre des formes complexes tout en conservant un positionnement correct à l'intérieur du moule. En pratique, la résistance à l'affaissement de la feuille support doit être mesurée de telle façon que pour une bande de tissu de vingt centimètres (20 cm) de long, cambrée dans le sens de la largeur et formant une flèche verticale (F) de dix millimètres (10 mm) pour une distance entre points d'appui ou corde horizontale (C) de cent millimètres (100 mm), le poids d'une masse de deux cents grammes (200 g) répartie sur un centimètre carré (1 cm2) au niveau de la flèche maximale, provoque un affaissement de la flèche compris entre 50 et 80 %. En d'autres termes, pour tester la résistance à l'affaissement nécessaire à la réalisation de l'invention, on procède à la mesure de l'écrasement de la feuille de tissu conforme à l'invention positionnée, cambrée vers le haut en maintenant ses deux bords sur un même plan horizontal. Pour une charge déterminée et localisée au niveau maximum de la cambrure, on autorise un affaissement qui doit être suffisant mais pas trop important. En effet, si cet affaissement est trop important sous le poids de l'élément de renfort auquel s'ajoute l'effort de fermeture du moule il y aura réduction de l'espace dans lequel peut être injecté les constituants de la mousse expansible. On se retrouve alors avec des inconvénients déjà évoqués dans les solutions antérieures. A l'opposé, si l'affaissement n'est pas suffisant, la feuille support présente une trop grande rigidité et ne pourra pas s'adapter à des brusques variations de courbure correspondant notamment aux arêtes latérales supérieures de la planche ou aux contours d'évidements ou de nervures tracés dans la face supérieure de la planche. I1 est donc essentiel que la résistance à l'affaissement soit calibrée. En pratique, la feuille support peut être constituée par un film plein non ajouré, éventuellement enduit sur chaque face d'une colle thermofusible. En pratique, le film peut avantageusement être pré-encollé d'une résine compatible avec la résine d'imprégnation de l'élément de renfort et avec la mousse expansible. Par compatible , on entend que la résine du film caractéristique ne provoque pas de réaction chimique détruisant ou anéantissant les propriétés mécaniques recherchées. Dans une autre forme de réalisation, la feuille support peut être constituée par une grille. Dans une forme préférée, les fils de la grille disposés dans le sens longitudinal de la planche sont moins nombreux ou présentent un grammage moindre que les fils disposés dans le sens transversal de la planche. De la sorte, on contribue à augmenter la résistance à la torsion sans trop modifier la capacité de flexion longitudinale de la planche pour obtenir un bon comportement sur la neige. Dans un mode d'exécution du procédé, les bords de la feuille support caractéristiques sont pincés dans le moule après fermeture de celui-ci. De la sorte, on s'affranchit de tout mouvement de coulissement ou de glissement de l'ensemble supérieur lorsque la mousse, par son expansion, en provoque le placage contre la partie interne du moule. Avantageusement en pratique, le fond de moule présente des feuillures destinées à accueillir et à maintenir les bords de la feuille semi-rigide. Dans une première variante d'exécution, les bords de la feuille support sont parallèles, ce qui évite de procéder à des découpes complexes de ladite feuille pour en adapter le contour au profil du ski. Dans ce cas, les feuillures de maintien de la feuille support ont une largeur variable sur la longueur du moule, pour induire, en tous points de la longueur du moule, une cambrure de la feuille de support ménageant une flèche suffisante pour le passage des composants de la mousse expansible sur toute la longueur de la planche. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description des modes d'exécution qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles La figure 1 est une vue en coupe d'un moule ouvert dans laquelle sont mis en place conformément à l'invention, l'ensemble inférieur et l'ensemble supérieur, disposé au-dessus de la feuille support caractéristique. La figure 2 est une vue en coupe représentant l'étape suivante de celle de la figure 1, dans laquelle le dessus de moule a été disposé sur le fond de moule. La figure 3 est une vue en coupe illustrant l'étape suivant du procédé dans lequel la mousse expansible a été injectée dans le moule. La figure 4 est une vue schématique d'une feuille support conforme à l'invention ne supportant pas de charge. La figure 5 est une vue schématique identique à la figure 4 dans laquelle la feuille support reçoit une charge au niveau de la flèche maximum. Manière de réaliser l'invention Comme déjà dit, I'invention vise un procédé perfectionné de fabrication d'une planche de glisse par moulage en une seule étape et injection in situ. De façon générale, une telle planche de glisse, comme par exemple un ski alpin, est constituée d'un ensemble inférieur (1) comportant notamment la semelle de glisse (2) et les carres, et d'un ensemble supérieur (5). Cet ensemble supérieur (5) est composé - d'une enveloppe extérieure (6) support du décor, formant la face supérieure et au moins une partie des faces latérales de la planche de glisse, - d'une nappe textile de renfort imprégnée (15) de résine thermodurcissable. Le procédé présente un avantage particulier lorsque les faces latérales du ski (27, 28) sont constituées par les prolongements latéraux de la couche supérieure (6), comme illustré aux figures 1 à 3 dans le cas d'un ski coque, mais également dans le cas d'un ski présentant des faces latérales hybrides comportant des chants non représentés et une portion de prolongement latéral de la face supérieure (6). Comme on le sait, le procédé conforme à l'invention consiste, de manière connue, à positionner l'ensemble inférieur (1) dans une alvéole (41) creusée dans un fond de moule (40), comme illustré à la figure 1. Ensuite, il convient, conformément à l'invention, de disposer au-dessus de l'ensemble inférieur (1) la feuille support caractéristique (30) qui vient avantageusement en appui sur les fronts (42) de feuillures (43) ménagées à cet effet dans le fond de moule (40). Pour obtenir l'effet recherché par l'invention, il est essentiel que la largeur de la feuille (40) soit légèrement supérieure à la distance entre les bords (42) des feuillures (43) du moule (40). En effet, de la sorte, la feuille support (30) présente une cambrure bombée vers le haut. Par la suite, on dispose, au-dessus de la feuille support (30), tout d'abord l'élément de renfort (15), puis par dessus, la couche extérieure (6) support du décor. L'élément de renfort (15), généralement constitué par une nappe fibreuse, par exemple en fibres de verre, est imprégné d'une résine thermodurcissable, dans un état non polymérisé. Ainsi, cet élément (15), de consistance pégueuse ou humide est facilement déformable, et plus lourd qu'une simple nappe fibreuse non imprégnée. De la sorte, et comme on le voit à la figure 1, la feuille support (30) a tendance à s'affaisser dès que la nappe fibreuse (15) est positionnée. Dans une étape ultérieure, on procède à la fermeture du moule par la mise en place de la partie supérieure (45) du moule. Cet effort supplémentaire exercé sur l'ensemble supérieur (5) donc la feuille caractéristique (30) provoque une légère augmentation de l'affaissement de cet ensemble. Ensuite, on procède à l'injection dans l'espace (47) défini entre l'ensemble inférieur (l) et la face inférieure de la feuille support caractéristique (30). De façon connue, le mélange des différents composants du produit expansible provoque, par réaction chimique, la formation d'une mousse. Cette réaction est fortement expansive, ce qui provoque le placage des différents éléments de l'ensemble supérieur (5) contre la paroi interne de la partie supérieure (45) du moule. En outre, cette réaction est fortement exothermique, ce qui provoque le durcissement de la résine d'imprégnation de l'élément de renfort (15) ainsi que de l'élément de la couche (6) constituant la face extérieure de la planche. Comme déjà dit, l'invention réside dans l'utilisation d'une feuille support dont la résistance à l'affaissement présente un caractère essentiel. Ainsi, pour la définir de façon précise, on procède au test suivant. Selon les figures 4 et 5, pour une bande de feuille support de longueur vingt centimètres (20 cm) et de largeur sensiblement égale à cent quatre millimètres (104 mm), dont les extrémités (31, 32) sont maintenues écartées d'une distance (C) de cent millimètres (100 mm) l'une de l'autre, la feuille (30) forme un arc dont la flèche (F) est sensiblement de dix millimètres (10 mm). On positionne ensuite une charge (50) de deux cents grammes (200 g) prenant appui sur une surface d'un centimètre carré (1 cm2), au niveau de la flèche maximum. Il s'ensuit que l'arc formé par la feuille (30) se déforme et forme une flèche F' inférieure à F. Donc, on considère que la résistance à l'écrasement est satisfaisante si l'affaissement, c'est à-dire la diminution de hauteur de flèche est comprise entre 50 et 80 %, c'est-à-dire F - F' 0,5s F s0,8. F Ainsi, la feuille caractéristique (30) présente une résistance à l'écrasement qui permet de conserver un espace suffisant pour la pénétration et la progression des produits destinés à former la mousse du noyau (10) jusqu'à l'extrémité opposée au point d'injection. Complémentairement, cette résistance à l'écrasement est limitée pour permettre néanmoins la déformation de la feuille support pour une adaptation au contour d'aussi faibles rayons de courbure que possible que l'on rencontre dans les planches de glisse actuelles. On peut citer notamment la présence d'évidements en forme de U > ) situés généralement en avant et en arrière du patin. Le test ainsi explicité correspond sensiblement aux dimensions classiques mesurées au niveau le plus large d'un ski. Il n'est pas nécessaire que le test décrit ci-dessus, soit mis en oeuvre sur la planche de glisse proprement dite mais il peut être fait sur un morceau d'une bande éprouvette de feuille support indépendante. En pratique, la feuille (30) caractéristique peut être réalisée de manières très diverses. Ainsi, cette feuille support peut être constituée par un film plein, éventuellement enduit sur chaque face d'une colle thermofusible, qui permet lors de l'expansion exothermique, d'augmenter l'adhérence entre le noyau (10) et l'élément de renfort (15). Dans ce cas, on choisira pour pré-encoller la feuille (30) une résine compatible avec la résine d'imprégnation de l'élément de renfort (15) ainsi qu'avec la mousse expansible constituant le noyau (10). Dans une autre forme de réalisation, la feuille support (30) peut être ajourée et est constituée par une grille non représentée. L'espacement entre les différents fils de la grille, ainsi que leur diamètre et leur raideur sont déterminés pour obtenir les caractéristiques de résistance à l'affaissement souhaité. Complémentairement, pour conférer au ski une résistance à la torsion importante, on préfère utiliser des grilles textiles dont les fils disposés dans le sens longitudinal du ski sont moins nombreux que les fils disposés dans le sens transversal ou bien encore dont le grammage par unité de surface dans le sens longitudinal du ski est inférieur à celui du sens transversal. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément inférieur (40) du moule présente des feuillures (43) dont les bords (42) servent de points d'appuis à la bande de feuille support (30), permettant ainsi son cambre. Dans le cas de l'utilisation d'une feuille support se présentant sous la forme d'une bande à bords parallèles, il est nécessaire de réaliser des feuillures de largeur (C) variable sur la longueur du moule, pour induire, en tous points de la longueur du moule, une cambrure de la feuille support ménageant une flèche suffisante pour le passage des composants de la mousse expansible sur toute la longueur de la planche. Il ressort de ce qui précède que le procédé conforme à l'invention présente les avantages suivants - l'utilisation d'une feuille support semi-rigide permet de maintenir un espace suffisant pour une bonne injection des constituants de la mousse expansible, ce qui confere une bonne homogénéité de la densité du noyau sur toute la longueur de la planche; - la résistance à l'affaissement calibrée permet de donner à la face supérieure du ski des formes présentant des ruptures de courbure, tels que les évidements ou des bossages tout en obtenant un placage optimal de l'élément de renfort sous la couche supérieure du ski. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication par moulage en une seule étape d'une planche de glisse constituée - d'un ensemble inférieur (1) formant la surface de glisse (2); - d'un ensemble supérieur (5) composé: - d'une enveloppe extérieure (6) support du décor, formant la face supérieure et au moins une partie des faces latérales (27, 28) de la planche de glisse, - d'une nappe textile de renfort éventuellement imprégnée de résine thermodurcissable (15), ledit procédé consistant: - à positionner l'ensemble inférieur dans une alvéole (41) creusée dans un fond de moule (40); - à disposer au-dessus dudit ensemble inférieur (1) les éléments constitutifs (6, 15) de l'ensemble supérieur (5), éventuellement imprégnés, non encore durcis - à fermer la partie supérieure du moule (45) au dessus des éléments constitutifs de l'ensemble supérieur (5); - à injecter dans l'espace (47) défini entre l'ensemble inférieur (1) et l'ensemble supérieur (5), les composants d'un produit expansible engendrant la formation d'une mousse, qui, en durcissant in situ constitue le noyau (10) de la planche de glisse, - à durcir par élévation de température les différents composants (15, 6); caractérisé en ce qu'il consiste, avant de disposer l'ensemble supérieur (5) dans le moule (40), à faire ponter sur l'ensemble inférieur (1), une feuille support semirigide (30), déformable et non retirable, dont la résistance à l'affaissement est suffisante pour supporter d'une part, le poids du tissu de renfort (15) et d'autre part, I'effort de fermeture du moule (45), pour maintenir un espace (47) nécessaire au passage des composants liquides d'un produit expansible sur toute la longueur de la planche. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance à l'affaissement de la feuille support (30) est telle que pour une bande de tissu de vingt centimètres (20 cm) de long, cambrée dans le sens de la largeur et formant une flèche verticale (F) de dix millimètres (10 mm) pour une distance entre points d'appui ou corde horizontale (C) de cent millimètres (100 mm), le poids d'une masse de deux cents grammes (200 g) répartie sur un centimètre carré (lcm2) au niveau de la flèche maximale, provoque un affaissement de la flèche compris entre 50 et 80%. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille support (30) est constituée par un film non ajouré. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la feuille (30) non ajourée comporte sur chaque face un film de colle thermofusible. 5/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le film (30) non ajouré est préencollé de résine compatible avec la résine d'imprégnation de l'élément de renfort (15) et avec la mousse expansible. 6/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille support (30) est constituée par une grille. 7/ Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le grammage par unité de surface des fils de la grille disposés dans le sens longitudinal de la planche est inférieur à celui des fils disposés dans le sens transversal de la planche. 8/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords de la feuille support (30) sont pincés dans le moule (40, 45) après sa fermeture. 9/ Procédé selon la revendication 8, caracténsé en ce que le fond de moule présente des feuillures (42, 43) destinées à accueillir et maintenir les bords de la feuille support semi-rigide (30). 10/ Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les bords de la feuille support (30) sont parallèles. 11/ Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les feuillures (42) de maintien des bords de la feuille support (30) ont une largeur variable sur la longueur du moule, pour induire, en tout point de la longueur du moule, une cambrure de la feuille de support (30) ménageant une flèche suffisante (F) pour le passage des composants de la mousse expansible sur toute la longueur de la planche.