Brevet FR2809661A1 — publié le 20011207

PROCEDE DE FORMATION D'UN MATERIAU INSONORISANT COMPRENANT UNE COUCHE VISCOELASTIOUE ULTRAMINCE La présente invention concerne des composites insonorisants du type qui comprend des couches métalliques extérieures et une couche viscoélastique intermédiaire pour les caractéristiques d'amortissement du bruit et des vibrations. En particulier, l'invention concerne un procédé de formation de ces composites. Les composites comprenant une couche viscoélastique entre deux couches métalliques ont été utilisés pour atténuer le bruit et les vibrations dans un certain nombre 'environnements différents où le bruit est un problème, notamment pour réduire la propagation du bruit structurel la transmission des bruits aériens. Dans certaines applications, telles que dans les bras des têtes d'unités disques informatiques, il est souhaitable que la couche viscoélastique soit très mince. Toutefois, le matériau viscoélastique sert non seulement à atténuer le bruit, mais également d'adhésif pour maintenir les deux feuilles métalliques extérieures ensemble. Il est extrêmement difficile d'appliquer des couches viscoélastiques très minces, dans la mesure où elles ont une épaisseur de l'ordre d'une fraction de 0,0254 millimètre d'une manière continue. Un objet général de l'invention est proposer un procédé de fabrication de composites insonorisants amélioré qui élimine les inconvénients techniques antérieures, tout en offrant des avantages supplémentaires de fonctionnement. Une caractéristique importante de l'invention est la mise au point d'un procédé de fabrication 'un composite insonorisant qui comprend une couche ultramince de matériau d'insonorisation viscoélastique, tout en conservant caractéristiques insonorisantes et adhésives du matériau viscoélastique. Cette caractéristique, ainsi que d'autres, de l'invention peuvent être atteintes en proposant un procédé de formation 'un composite insonorisant comprenant les étapes qui consistent à : préparer un stratifié comprenant deux couches métalliques séparées par une couche viscoélastique chaque couche ayant une épaisseur initiale, et a soumettre le stratifié à des forces de compression suffisantes pour réduire substantiellement, et de manière permanente, l'épaisseur initiale de chaque couche du stratifié. L'invention propose un certain nombre de nouvelles caractéristiques et une combinaison d'éléments entièrement décrits ci-après, illustrés dans les dessins joints, et soulignés, en particulier, dans les revendications en annexe, étant entendu que divers changements peuvent être apportés dans les détails sans s'écarter de l'esprit, ou sacrifier l'un quelconque des avantages de la présente invention. Afin de faciliter la compréhension de l'invention, des modes réalisation préférés de celle-ci sont illustrés dans les dessins joints, dont l'étude, conjointement avec la description qui suit, permettra de comprendre facilement et d'apprécier l'invention, sa construction son fonctionnement ainsi que bon nombre de ses avantages. La figure 1 est une vue en perspective fragmentaire d'un stratifié utilisé pour former le composite insonorisant selon la présente invention ; La figure est une vue fragmentaire, agrandie, d'une coupe verticale le long de la ligne 2-2 sur la figure 1 1 figure 3 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un assemblage de laminage à froid pour laminer une nappe du stratifié des figures 1 et ; figure 4 est une vue similaire à la figure 2 du composite insonorisant obtenu en laminant à froid le stratifié des figures 1 et 2 avec l'appareil la figure 3 ; La figure 5 est une vue similaire à la figure 3 d'un autre appareil de laminage à froid du type peut être utilisé pour former le composite selon présente invention, illustré dans une configuration correspondant à une première passe ; et Les figures 6 à 8 sont des vues similaires à la figure 5 illustrant, respectivement, l'appareil de 1a figure 5 configuré pour des deuxième à quatrième passes de laminage à froid. En référence aux figures 1 et 2, stratifié insonorisant du type utilisé pour former le composite selon la présente invention est illustré, 1e stratifié 10 comprenant des couches métalliques extérieures 11 et 12 séparées par une couche viscoélastique 13. Les couches métalliques 11 et 12 peuvent être formées à partir de tout métal convenable, tel que l'acier, l'aluminium ou autre, et la couche viscoélastique 13 peut être formée à partir de tout matériau viscoélastique convenable, qui remplit à la fois des fonctions d'insonorisation et de fixation par adhésif. Le stratifié 10 peut être sous la forme commercialisée par Material Sciences Corp. sous les noms de -1", PCX-3", "PCX-9" ou autres. De préférence, chacune des couches métalliques extérieures 11 et 12 a une épaisseur d'une échelle d'environ 0,1651 à environ 2,54 millimetres, suivant l'application envisagée, et les deux couches peuvent avoir la même épaisseur. La couche viscoélastique 13 a, de préférence, épaisseur d'environ 0,0254 mm. Un aspect fondamental de la présente invention est que stratifié 10 est soumis à des forces compression suffisantes pour réduire de manière permanente son épaisseur initiale TI à une épaisseur finale TF, pour donner un composite final 15, illustré sur figure 4, ayant des couches extérieures 16 et 17 d'épaisseur réduite et couche viscoélastique 18 d'épaisseur réduite. Dans 'étape consistant à soumettre le stratifié 10 à des forces de compression, le stratifié 10 est soumis à une pression supérieure à 68,9 MPa. Typiquement, les couches métalliques extérieures 11 et 12 du stratifié ont des épaisseurs initiales qui sont beaucoup plus importantes que l'épaisseur initiale de la couche viscoélastique 13. En particulier, chacune des couches métalliques 11 et 12 peut avoir une épaisseur initiale 10 à 20 fois supérieure à celle de la couche viscoélastique 13. L'épaisseur initiale Tr de la couche viscoélastique 13 est réduite à une épaisseur finale TF inférieure à 0,0254 millimètre dans l'étape consistant à soumettre le stratifié 10 à des forces de compression. Dans le procédé de la présente invention, les épaisseurs des couches 11-13 sont réduites proportionnellement, de façon à ce que le rapport de l'épaisseur des couches métalliques à l'épaisseur de la couche viscoélastique dans le composite final 15 soit le même dans le stratifié original 10. En utilisant le procédé de la présente invention, décrit plus en détail ci-dessous, l'épaisseur initiale TI peut être réduite partout de 10 à 90 %. Par conséquent, dans le composite final 15, l'épaisseur de la couche viscoélastique réduite 18 peut être d'à peine 0,00254 mm. De préférence, le procédé de la présente invention est mis en #uvre en laminant à froid le stratifié 10. En référence à la figure 3, un assemblage de laminage ' froid 20 du type qui peut être utilisé à cet effet est illustré. préférence, le stratifié 10 est sous la forme d'une nappe allongée, continue 22 qui est enroulée une bobine d'alimentation 21, et est introduit en continu dans 'assemblage de laminage à froid 20. Plus spécifiquement, assemblage 20 comprend une pluralité de j de rouleaux, quatre étant illustrés sur la figure 3, en nombre suffisant pour réduire l'épaisseur de la nappe 22 à épaisseur finale souhaitée. Chacun des jeux de rouleaux 23-26 comprend une paire de rouleaux désignés par les suffixes a et b, respectivement, entre lesquels on fait passer la nappe 22 d'une manière connue, les rouleaux des 'eux successifs étant successivement rapprochés pour effectuer la réduction souhaitée. Dans le mode de réalisation préféré, chacun des jeux de rouleaux 23-26 applique une force de compression suffisante à la nappe pour déformer et réduire l'épaisseur de la nappe de manière permanente. Dans un mode de réalisation préféré, chacun des jeux de rouleaux 23-26 peut effectuer une réduction d'épaisseur allant jusqu'à 20 %, bien qu'on comprenne que, suivant les matériaux impliqués, d'autres degrés de réduction, par jeu de rouleaux, pourront être obtenus. Par conséquent, la nappe originale 22, dans une première phase A, est introduite entre les rouleaux 23a et 3b, pour réduire l'épaisseur et obtenir une phase B, qui est introduite entre les rouleaux 24a et 24b pour réduire encore l'épaisseur et obtenir une phase C, qui est introduite entre les rouleaux 25a et 25b, pour réduire encore l'épaisseur et obtenir une phase D, qui est introduite entre les rouleaux 26a et 26b pour réduire définitivement l'épaisseur et obtenir le composite final 15 dans une phase E. couche viscoélastique 13 a ainsi une épaisseur finale TF, au sortir de la dernière paire de rouleaux 26 essentiellement inférieure à 0,0254 millimètres. Au lieu d'utiliser une série consécutive de jeux rouleaux, le procédé de la présente invention pourrait être mis en ouvre en utilisant un seul jeu de rouleaux ajustables. Par conséquent, en référence aux figure 5 à un assemblage de laminage à froid 30 est illustré comprenant un jeu de rouleaux ajustables 31 comprenant rouleaux 32 et 33, dont l'écartement peut être ajusté de manière sélective. Par conséquent, il est possible d'obtenir une réduction d'épaisseur par phases du stratifié original en le faisant passer, au cours de passes consécutives, par le jeu de rouleaux 31, les rouleaux 32, 33 étant successivement rapprochés à chacune des passes successives. Par conséquent, en référence à la figure 5, la nappe 22 est initialement chargée à partir de la bobine 21, lors d'une première passe, pour produire une nappe d'épaisseur réduite 34 ayant une épaisseur T1 , qui est alors ré-enroulée pour obtenir une bobine 35. Après que le jeu de rouleaux 31 a été ajusté, 1a nappe 34 alors réintroduite dans celui-ci pour produire une nappe d'épaisseur encore réduite 36 ayant une épaisseur T7, comme illustre sur la figure 6, la nappe 36 étant ensuite re- enroulée pour obtenir une bobine 37. De manière similaire, on peut ensuite faire passer la nappe 36 dans un jeu de rouleaux 31, de nouveau ajusté, pour produire une nappe d'épaisseur encore réduite 38 ayant une épaisseur T3, qui après -enroulement pour obtenir une bobine 39, est nouveau introduite dans le jeu de rouleaux 31, de nouveau ajusté pour produire le composite final 15 d'épaisseur TE.. couche viscoélastique 13 a une épaisseur finale T,., au sortir de la dernière passe, essentiellement inférieure à 0,02 millimètres. Dans un exemple du procédé de la présente invention, on fait passer, entre deux rouleaux en acier, un échantillon de stratifié dans lequel les couches métalliques extérieures 11 et 12 étaient, chacune, en acier de qualité d'emboutissage profond spéciale (sans interstices) laminé à froid de 0,4826 mm d'épaisseur, avec une couche viscoélastique 13 de 0,0254 mm entre les deux. Les rouleaux avaient un diamètre approximatif de 10,16 centimetres, avec une distance variable entre les rouleaux, et appliquaient une force de compression suffisante à la nappe pour la déformer, et de préference, sur échelle allant d'environ 206,7 MPa à environ 275,5 MPa. échantillons ont été réduits à froid jusqu'à des épaisseurs de 0,724 mm, 0,546 mm, 0,4826 mm, 0,4 mm 0,254 mm 0,23 mm correspondant, respectivement, à des réductions de 27 %, 45 %, 51 %, 59 %, 74 % et 79 %. s'est avéré qu'en utilisant le procédé de la présente invention, l'épaisseur de la couche viscoelastique 13 peut être réduite jusqu'à une épaisseur aussi infime que 2,54 10' mm. Malgré cette très faible épaisseur, la couche viscoélastique dans le composite résultant conserve ses caractéristiques adhésives et sa capacité d'insonorisation. Par conséquent, est possible, en utilisant la présente invention, de fabriquer des composites insonorisants contenant des couches viscoélastiques extrêmement minces, tout en permettant à la couche viscoélastique originale d'être appliquée de manière efficace en continu, à une épaisseur initiale qui ne porte pas préjudice à ses caractéristiques adhésives. Bien que des modes de réalisation particuliers de la présente invention aient été illustrés et décrits, '1 sera évident pour les hommes du métier que des changements et des modifications peuvent être apportés sans s'écarter de l'invention dans ses aspects les plus larges. conséquent, l'objet dans les revendications en annexe est de couvrir tous les changements et modifications s'inscrivant dans l'esprit authentique et la portée l'invention. L'objet exposé dans la description ci-dessus et les dessins joints sont proposés à titre d'illustration seulement et non à titre de limitation. portée reelle de l'invention est destinée à être définie dans les revendications qui suivent, qu'il faudra considérer dans leur propre perspective sur la base l'art antérieur. REVENDICATIONS 1. Procédé de formation d'un composite insonorisant (15) comprenant les étapes consistant à préparer un stratifié (10) comprenant deux couches métalliques (11, 12) séparées une couche viscoélastique (13), chaque couche ayant une épaisseur initiale , et soumettre le stratifié (10) a des forces de compression suffisantes pour réduire substantiellement, et de manière permanente, l'épaisseur initiale (T,) de chaque couche du stratifié (10). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des couches métalliques (11, 12) possède une épaisseur initiale (T,) substantiellement supérieure à celle de la couche viscoélastique (13). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des couches métalliques (11, 12) a une épaisseur initiale 10 à 20 fois supérieure à celle de la couche viscoélastique (13). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur initiale (T,) de la couche viscoélastique (13) est réduite à une épaisseur finale (T,) inférieure à 0,0254 millimètre dans l'étape consistant à soumettre le stratifié (10) à des forces de compression. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur finale (TE,) de la couche viscoélastique (13) est d'environ 0,00254 millimètre. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que les épaisseurs initiales des couches sont en grande partie réduites de manière proportionnelle. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que 'épaisseur initiale (T,) de chaque couche est réduite d'au moins 20 %. . Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que dans l'étape consistant à soumettre le stratifié (10) à des forces de compression, le stratifié (10) soumis à une pression supérieure à 68,9 MPa. 9. Procédé de formation d'un composite insonorisant (15) comprenant les étapes consistant à préparer un stratifié (10) de forme allongée comprenant deux couches métalliques (11, 12) séparées par une couche viscoélastique (13), chaque couche ayant une épaisseur initiale (T,), et laminer à froid le stratifié (10) de manière à exercer sur celui-ci une pression suffisante pour réduire substantiellement, et de manière permanente, l'épaisseur initiale (T,) de chaque couche du stratifié (10 . 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, dans l'étape consistant à laminer le stratifié à froid (10), le stratifié (10) est introduit, à partir d'une source d'alimentation continue, entre paire de rouleaux. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la distance entre les rouleaux peut être ajustée. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape de laminage à froid consiste à introduire le stratifie (10) entre les rouleaux lors de passes consécutives, la distance entre les rouleaux étant, à chaque passe, inférieure à celle dans la passe précedente. 13. Procedé selon la revendication 12, caractérise en ce que, à chaque passe, l'épaisseur de la couche est réduite d'environ 20 %. 14. Procedé selon la revendication 13, caractérise en ce que la couche viscoélastique (13) a une épaisseur finale (T,), au sortir de la dernière passe, essentiellement inférieure à 0,0254 millimètres. 15. Procédé selon la revendication 9, caractérise en ce que l'étape de laminage à froid consiste à faire passer successivement le stratifié (10) par une série paires de rouleaux (23-26). 16. Procedé selon la revendication 15, caractérise en ce que chaque paire de rouleaux (23-26) réduit l'épaisseur de chaque couche d'environ 20 %. 17. Procedé selon la revendication 16, caractérise en ce que la couche viscoélastique (13) a une épaisseur finale (T,), au sortir de la dernière paire de rouleaux (26) essentiellement inférieure à 0,0254 millimètre.