Brevet FR2874070A1 — publié le 20060210

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT AMORTISSEUR, ELEMENT AMORTISSEUR OBTENU PAR LE PROCEDE ET DISPOSITIF AMORTISSEUR METTANT EN UVRE LEDIT ELEMENT La présente invention concerne le domaine de l'amortissement des chocs et/ou des vibrations mécaniques. Elle concerne plus particulièrement un élément amortisseur comprenant un gel, son procédé de fabrication et un dispositif le mettant en oeuvre. Les problèmes d'amortissement de chocs et/ou de vibrations mécaniques se posent dans de multiples aspects de la vie moderne. A titre d'exemple et de manière non exclusive, se pose, dans le domaine de l'aéronautique, le problème de la protection du matériel électronique et informatique notamment le disque dur - embarqué à bord d'un avion du fait des effets mécaniques inhérents à l'utilisation de cet avion, effets mécaniques du type vibrations et également du type chocs, dus à l'impact lors de l'atterrissage ou à l'accélération lors du décollage. Ces problèmes sont d'autant plus importants qu'il s'agit de matériels électroniques ou informatiques sophistiqués équipant notamment des avions stratégiques. Parmi les différents moyens amortisseurs qui ont été développés, on connaît les structures du type coussins, qui comprennent une enveloppe à l'intérieur de laquelle est logé un matériau amortisseur. De manière générale, l'enveloppe est réalisée sous la forme d'un film mince d'un matériau à fort coefficient d'allongement et grande élasticité , tandis que le matériau amortisseur est choisi pour que son fluage varie avec la pression exercée. Il est notamment connu d'utiliser comme enveloppe un matériau du type polyuréthanne thermoplastique et comme matériau amortisseur un gel de silicone ou assimilé. Dans le document FR.A.2.741.683, on explique précisément la technique de fabrication d'un élément amortisseur de type coussin. Il s'agit tout d'abord de confectionner l'enveloppe dans la géométrie souhaitable en laissant une ouverture permettant ensuite d'introduire dans cette enveloppe le mélange de deux composants dans des conditions permettant leur réticulation sous forme d'un gel. Il s'agit ensuite de refermer l'enveloppe afin d'en assurer l'étanchéité. Dans l'exemple décrit et illustré dans le document FR.A.2.741.683, l'élément amortisseur se présente comme un étui à l'intérieur duquel peut être logé l'objet à protéger. Cet étui a globalement la forme d'un parallélépipède rectangle. Cette réalisation nécessite la confection, à partir d'un film mince, d'une première enveloppe extérieure et d'une seconde enveloppe intérieure, l'utilisation de gabarits permettant le maintien en forme de ces deux enveloppes pendant l'introduction dans l'espace libre entre les deux dites enveloppes du mélange bicomposant, puis l'obturation de l'ouverture entre les deux enveloppes après réticulation du gel. En tout état de cause, cette technique de fabrication qui est déjà fort délicate pour une configuration géométrique assez simple, interdit d'envisager des formes géométriques beaucoup plus complexes pour l'élément amortisseur. Cet inconvénient n'existe pas dans les éléments amortisseurs du type mousse qui peuvent être ajustés, par découpage, aux formes de l'objet à protéger. Dans le document FR.2.831.235, on a déjà cherché à combiner, dans le même élément amortisseur, l'avantage de la technique de fabrication mettant en oeuvre de la mousse et l'avantage de la structure coussin. Selon ce document, l'élément amortisseur comprend une mousse à cavités ouvertes et, injecté dans lesdites cavités, un second matériau apte à se déformer élastiquement dans lesdites cavités ouvertes lors d'un choc mécanique et/ou d'une pression exercée sur ledit élément. Il est également prévu que cet élément amortisseur puisse comprendre une enveloppe extérieure permettant d'augmenter sa résistance mécanique et d'éviter le contact de la mousse et de l'autre matériau avec l'objet à protéger. Cette enveloppe n'est pas nécessairement étanche ni adaptée parfaitement à la configuration de son contenu. Le premier objet de la présente invention est de proposer une technique de fabrication simplifiée pour un élément amortisseur du type coussin, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une mousse comme dans le document FR.2.831.235. 2874070 3 De manière caractéristique, selon la présente invention, le procédé de fabrication d'un élément amortisseur ayant une configuration géométrique donnée, consiste: a) à former par moulage, empreinte, découpage ou tout autre moyen approprié un bloc compact d'un gel de polymère ayant ladite configuration géométrique et b) à former sur tout ou partie de la surface extérieure dudit bloc un film de polymère par pulvérisation, dépôt ou projection et par réticulation d'une dispersion réticulable dudit polymère. Ainsi, selon la disposition particulière de la présente invention, l'enveloppe extérieure de l'élément amortisseur est formée directement sur le gel de polymère alors que celui-ci a déjà la configuration géométrique souhaitée, enveloppe homogène et parfaitement répartie sur la surface extérieure sur laquelle la dispersion a été pulvérisée, déposée ou projetée. De préférence la pulvérisation ou la projection de la dispersion réticulable intervient alors que le polymère constitutif du bloc compact n'est pas encore totalement réticulé. On obtient ainsi un meilleur accrochage entre le film et le bloc, après réticulation des deux polymères respectivement du bloc et du film. La formation du film sur tout ou partie de la surface extérieure du bloc peut se faire par pulvérisation à l'aide de buse ou pistolet type airIess, ou par projection du type rideau, ou même par un simple dépôt à l'aide d'un pinceau. Le polymère de la dispersion réticulable est choisi pour que le film obtenu après réticulation soit lisse, avec un toucher qui ne soit ni gras ni collant, et puisse apporter au bloc de gel une résistance mécanique améliorée. Le bloc compact peut prendre toutes sortes de configuration géométrique, par exemple cubique, parallélépipédique, tronconique, pyramidale, cylindrique. Il peut s'agir d'un bloc plein ou d'un bloc présentant un évidement intérieur. Cette dernière version présente l'avantage d'obtenir, lors de la compression du bloc, un double fluage du gel, vers l'extérieur et vers l'évidement intérieur. Avantageusement, la pulvérisation, le dépôt ou la projection de la dispersion réticulable intervient également sur la surface de l'évidement intérieur. 2874070 4 Cet élément amortisseur peut être mis en oeuvre en particulier dans un dispositif amortisseur servant de support à l'objet à protéger des chocs et des vibrations. Dans un tel dispositif amortisseur, l'élément amortisseur peut présenter une face supérieure adhérente destinée à supporter l'objet à protéger des chocs et une face inférieure adhérente servant de face d'appui du dispositif sur, par exemple, une table, un meuble ou de manière générale une pièce de structure. Les faces adhérentes, présentent un tack, c'est-àdire une capacité adhésive, suffisante pour assurer la stabilité de l'objet par rapport à la pièce de structure, ou encore le maintien en position de l'élément amortisseur entre l'objet et la pièce de structure. Dans un cas particulier d'utilisation, l'élément amortisseur peut servir à la protection de deux plaques de verre lors de leur transport, l'une des plaques faisant office d'objet à protéger et l'autre de pièce de structure. Dans un dispositif amortisseur d'un autre type, l'élément amortisseur est disposé entre un élément de support et un élément d'appui, l'élément support faisant office de support de l'objet à protéger et l'élément d'appui permettant l'appui du dispositif sur une pièce de structure. Dans une variante de réalisation, l'élément de support et/ou l'élément d'appui comporte un insert qui est inclus dans le bloc compact de gel de polymère lors de la formation de celui-ci, ce qui permet d'obtenir un ensemble mécaniquement résistant. Par exemple l'élément de support et/ou l'élément d'appui peut être constitué d'une tête de fixation, notamment une tige filetée, prolongeant, hors du bloc compact, ledit insert. Bien sûr l'objet à protéger comporte, lui aussi, des moyens de fixation aptes à coopérer avec la tête de fixation, par exemple un trou taraudé. Dans une variante de réalisation, l'élément support et/ou l'élément d'appui est une plaque support et/ou une plaque d'appui venant en contact avec une face plane du bloc compact. La pulvérisation, le dépôt ou la projection de la dispersion réticulable peut 30 se faire sur toute la surface du bloc ou bien, dans ce dernier cas, elle peut ne se 2874070 5 faire que sur la surface apparente du bloc, après que celui-ci ait été mis en place entre la plaque d'appui et la plaque support. Cependant il est souhaitable que l'élément amortisseur soit solidaire des plaques d'appui et de support. Pour ce faire il est possible d'appliquer une couche de liant préalablement sur les zones de contact entre lesdites plaques et le bloc de gel. Eventuellement cette couche de liant peut être constituée par la même dispersion réticulable que celle utilisée pour la formation du film sur la surface apparente du bloc. Dans ce cas, on procède tout d'abord au dépôt d'une couche de la dispersion réticulable sur la plaque d'appui, au moins au niveau de la zone de contact, on dépose sur ladite zone le bloc de gel, on procède à la pulvérisation, au dépôt ou à la projection de la dispersion réticulable sur l'ensemble de la surface apparente du bloc d'élastomère puis on applique sur ledit bloc la plaque support. Il suffit ensuite d'attendre que le polymère ainsi déposé réticule, ce qui d'une part crée une liaison entre le polymère du bloc et chacune des deux plaques et d'autre part forme, sur la surface apparente du bloc de gel, un film faisant office d'enveloppe. Eventuellement, si nécessaire, il est possible de procéder à une ou plusieurs pulvérisations, dépôts ou projections complémentaires sur la surface apparente du bloc entre les deux plaques en fonction de la résistance mécanique souhaitée pour le film. Dans une variante de réalisation, le bloc compact de gel de polymère a, en section verticale, la forme d'un trapèze isocèle, chacun des deux éléments, notamment plaques, d'appui et de support, étant en liaison avec l'une des deux bases dudit trapèze. Cette caractéristique structurelle particulière a pour but de permettre au bloc de gel de se déformer dans de meilleures conditions à l'occasion d'un effet mécanique assimilable à un choc, notamment dû à l'accélération au décollage d'un avion ou à l'impact lors de son atterrissage. Si la section transversale du bloc de gel était simplement rectangulaire, la déformation dudit bloc se traduirait par un bombage latéral dont le sommet se trouverait au niveau du plan médian du bloc de gel, avec un risque de rupture du film constituant l'enveloppe du bloc en cas de déformation trop importante. Du fait de la section 2874070 6 trapézoïdale, la déformation se traduit par un remplissage du volume entourant le bloc à proximité de la petite base du trapèze, avec éventuellement un contact du film sur la plaque adjacente, ce qui minimise les risques de déchirure dudit film. Dans sa forme en section de trapèze isocèle, le bloc compact peut avoir une configuration ayant un axe central de symétrie, par exemple tronconique, pyramidale ou régulière ou encore un plan central de symétrie avec une structure longitudinale Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif amortisseur comporte deux blocs longitudinaux de gel de polymère, qui sont distants l'un de l'autre et dont la direction générale est parallèle. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'exemples de réalisation d'un dispositif amortisseur comprenant un élément d'appui, un élément support et, entre les deux dits éléments au moins un bloc de gel de polymère, solidaire des deux dits éléments et dont la surface apparente est recouverte d'un film obtenu par pulvérisation, dépôt ou projection d'une dispersion réticulable, illustrés par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une représentation schématique en perspective du moule permettant de former un bloc compact de gel ayant une configuration de section trapézoïdale et La figure 2 est une représentation schématique en coupe d'un premier exemple de dispositif amortisseur comportant deux blocs compacts de gel obtenus avec le moule de la figure 1. La figure 3 est une représentation en coupe d'un deuxième exemple de dispositif amortisseur comportant deux éléments de support et d'appui, avec inserts inclus dans le bloc compact. Dans le domaine de l'aéronautique les constructeurs sont de plus en plus exigeants en matière de protection des matériels électroniques ou informatiques vis-à-vis des vibrations et des chocs qui peuvent se produire dans toutes les phases de vol, notamment la phase d'atterrissage où les chocs lors de l'impact au sol peuvent être violents. Il est en effet quasiment vital que les matériels 2874070 7 électroniques ou informatiques notamment le disque dur qui sont embarqués ne soient pas endommagés au cours du vol. Le dispositif amortisseur de la présente invention vise notamment mais non exclusivement à répondre à ces contraintes exigées par l'aéronautique. Le dispositif 1selon le premier exemple, tel qu'illustré à la figure 2, comporte une plaque support 2, une plaque d'appui 3 et, disposés entre les deux dites plaques 2, 3, deux éléments amortisseurs 4, 4'. Chaque élément amortisseur 4 comporte d'une part un bloc compact 5 d'un gel de polymère, notamment d'élastomère, et d'autre part un film extérieur 6 qui recouvre le bloc compact 5 sur au moins la surface apparente dudit bloc 5 lorsqu'il est positionné entre les deux plaques 2, 3 comme illustré à la figure 2. En pratique, le film extérieur peut aussi recouvrir le bloc compact sur l'intégralité de sa surface, notamment lorsqu'on utilise le polymère de la dispersion réticulable, comme agent de cohésion avec la plaque de support et/ou d'appui. Dans l'exemple illustré, le bloc compact 5 a une forme longitudinale et pyramidale, dont la section transversale se présente comme un trapèze isocèle. La face supérieure 5a du bloc compact 5 correspond à la petite base du trapèze, tandis que la face inférieure 5b correspond à la grande base du trapèze. La préparation du bloc compact 5 se fait tout simplement à l'aide d'un moule 7 présentant intérieurement l'exacte configuration géométrique du bloc compact 5, telle qu'illustrée à la figure 1. On introduit dans ce moule 7, après les avoir mélangés et éventuellement dégazés, les composants permettant d'obtenir, après réticulation, un gel compact de polymère, notamment de silicone. Après réticulation, le bloc compact 5 est démoulé. Il peut être souhaitable d'effectuer une certaine préparation de la plaque d'appui en vue d'obtenir une bonne adhésion avec le bloc compact, soit préparation de surface du type sablage soit préparation à l'aide d'un liant ou d'un primaire d'accrochage 8. On dispose sur la plaque 3 ainsi préparée les deux blocs compacts 5, 5' de telle sorte que leurs faces inférieures 5b, 5b' soient en contact avec les zones de contact 3a, 3'a sur lesquelles a été déposée la couche de liant 8 ou de primaire d'accrochage. 2874070 8 Lors de ce placement, on dispose les deux blocs compacts 5, 5' de telle sorte qu'ils soient parallèles l'un à l'autre. Dans l'exemple illustré , on réalise ensuite une pulvérisation d'une dispersion d'un polymère réticulable sur toute la surface apparente des deux blocs compacts 5, 5', à savoir les faces supérieures 5a, 5'a mais également toutes les faces latérales 9, 9' en sorte de former, après réticulation,un film 10 constituant l'enveloppe de l'élément amortisseur 4, 4'. Après cette pulvérisation et avant que n'intervienne la réticulation, on dépose sur les deux éléments amortisseurs 4, 4' la plaque support 2, dont la face inférieure 2a a éventuellement fait l'objet d'un traitement de sablage. A l'issue de la réticulation, on obtient une adhésion entre l'élément amortisseur 4, 4 et la plaque support 2. On a ainsi obtenu un dispositif amortisseur 1 dans lequel les éléments amortisseurs 4, 4' adhèrent aux deux plaques 2, 3 et sont entourés d'un film protecteur 10, faisant office d'enveloppe en référence à la structure connue de type coussin. En fonction de la résistance mécanique souhaitée pour ce film, il peut être nécessaire d'effectuer plusieurs pulvérisations successives pour obtenir un film de plus grande épaisseur. Le dispositif 11 du second exemple, illustré par la figure 3, comporte un élément support 12 et un élément d'appui 13 qui sont en partie insérés dans l'élément amortisseur 14. Plus précisément, l'élément support 13 consiste en une tige filetée 12a qui est prolongée par un insert 12b, inclus à l'intérieur du bloc compact 15 de l'élément amortisseur 14; de même, pour l'élément d'appui 13 avec la tige filetée 13a et l'insert 13b. Le gel de polymère du bloc compact doit bien sûr présenter les caractéristiques souhaitables pour faire office de matériau amortisseur. La pulvérisation, le dépôt ou la projection de la dispersion se pratique de préférence alors que la réticulation du gel de polymère n'est pas encore totalement réalisée. 2874070 9 La dispersion réticulable peut être du type réticulable à froid, par exemple s'agissant d'une pulvérisation au contact de l'humidité ambiante, ou bien réticulable à chaud. REVENDICATIONS 1.Procédé de fabrication d'un élément amortisseur (4) ayant une configuration géométrique donnée, caractérisé en ce qu'il consiste: a) à former, par moulage, empreinte, découpage ou tout autre moyen approprié, un bloc compact (5) d'un gel ayant ladite configuration géométrique et b) à former sur tout ou partie de la surface extérieure dudit bloc (5) un film (10) de polymère par pulvérisation ou projection et réticulation d'une dispersion réticulable dudit polymère. 2.Procédé de fabrication d'un dispositif amortisseur (1) servant de support à un objet (11) à protéger des chocs et des vibrations, dans lequel l'élément amortisseur obtenu par le procédé de la revendication 1 est disposé entre un élément de support faisant office de support (2) de l'objet (11) à protéger et un élément d'appui (3), caractérisé en ce que la pulvérisation ou projection de la dispersion du polymère réticulable intervient sur la surface apparente du bloc, après que celui-ci ait été mis en place sur l'élément d'appui (3) ou éventuellement entre l'élément d'appui (3) et l'élément support (2). 3.Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément support et/ou l'élément inférieur d'appui comporte un insert, inclus dans le bloc compact de gel de polymère lors de la formation de celui-ci. 4.Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'élément support et/ou l'élément inférieur d'appui comporte une portion d'ancrage incluse dans le bloc compact et une portion de fixation dépassant du bloc compact, par exemple une tige filetée. 5.Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'élément support et/ou l'élément d'appui est une plaque en contact avec une face plane de l'élément amortisseur. 6.Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que préalablement au placement du bloc compact (5) entre les plaques (2, 3) une couche de liant ou de primaire d'accrochage est appliquée au moins sur la plaque 2874070 11 d'appui (3) et au moins sur la zone de contact entre ladite plaque et le bloc compact (5). 7.Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la couche de liant ou de primaire d'accrochage est constituée par la même dispersion réticulable de primaire d'accrochage que celle utilisée pour la formation du film d'élastomère (10) sur la surface apparente du bloc compact (5). 8. Dispositif amortisseur obtenu par le procédé de la revendication 1 caractérisé en ce que le bloc compact a une configuration tronconique, pyramidale, cylindrique, cubique ou parallélépipédique. 9.Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le bloc compact comporte un évidement intérieur. 1O.Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que le bloc compact comporte deux faces adhérentes, l'une de support et l'autre d'appui. 11.Dispositif amortisseur obtenu par le procédé de l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que le bloc compact (5) de gel de polymère a, en section verticale, la forme d'un trapèze isocèle, chacune des deux plaques, d'appui (3) et de support (2), étant en contact avec l'une des deux bases (5b, 5a) dudit trapèze. 12.Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'il comporte deux blocs compacts longitudinaux (5,5') de gel d'élastomère, qui sont distants l'un de l'autre et dont la direction générale est parallèle.