Brevet FR2884494A1 — publié le 20061020

PROCEDE DESTINE A COLLER UNE MARQUE SUR UN MATERIAU COMPOSITE ET PRODUIT FABRIQUE GRACE A CELUI-CI La présente invention concerne un procédé destiné à coller une marque sur un matériau composite dans lequel la marque est cuite conjointement avec le matériau composite, et le produit fabriqué grâce à ce procédé. Une façon classique de fixer une marque sur une surface d'un objet en matériau plastique ou composite consiste à étaler un matériau à base d'encre, pour transférer par la chaleur une marque ou pour estamper un motif sur la surface du produit. La marque ou le motif peut être étalée ou sérigraphiée sur la surface de fibre de carbone. Cependant, l'étalement, le transfert par la chaleur ou la sérigraphie ne peuvent pas être utilisés pour coller une marque d'un matériau différent de ce=_ui de l'objet sur lequel la marque doit être collée. Si les marques sont en plastique ou en métal, les marques peuvent uniquement être fixées sur les objets par étalement d'une couche de résine adhésive puis la marque est collée sur les objets. On notera que le matériau composite des objets est cuit lorsque les marques vont être collées sur ceux-ci si bien que les marques font saillie avec une certaine épaisseur sur la surface des objets et ont tendance à être éraflées ou décollées par frottement. De plus, l'excès de résine qui est raclé de la périphérie des marques doit être éliminé de la surface des objets, et cela nécessite beaucoup de temps et affecte l'aspect des objets. Les bulles d'air dans la résine réduisent l'adhérence entre les marques et les surfaces des objets. Les surfaces des objets et les marques sont traitées au moyen d'un détergent pour 2884494 2 éliminer la graisse sur celles-ci avant de coller les marques sur les surfaces des objets. La présente invention est destinée à fournir un procédé qui permet aux marques et au matériau composite d'être cuits simultanément afin de coller fermement les marques sur les objets et qui permet aux marques d'être alignées avec les surfaces des objets. La présente invention concerne un procédé destiné à coller une pièce sur un objet, le procédé comprenant 10 les étapes consistant à : étape 1: mettre à disposition un matériau composite non cuit; étape 2: mettre à disposition au moins une pièce sur une surface du matériau composite, et étape 3: cuire conjointement la pièce et le matériau composite pour fixer la pièce sur le matériau composite. Le matériau composite est un matériau choisi parmi un matériau composite à base de haut polymère, un matériau composite à base de métal ou un matériau composite à base de céramique y compris un matériau composite à base de céramique et de polymère. Le matériau composite non cuit est un matériau choisi parmi an préimprégné, un mélange préalable (BMC), un mat imprégné (SMC) ou une superposition de couches par voie humide. La pièce est une pièce choisie parmi une étiquette, une marque, une feuille de motifs ou une feuille de caractères. La pièce est une pièce choisie parmi une pièce en métal, une pièce en plastique, une pièce en mousse de haut polymère, une pièce en mousse de métal, une pièce en matériau à base de céramique ou une pièce en matériau composite. 2884494 3 La pièce est un élément choisi parmi un film, une feuille mince ou une plaque mince. La pièce comprend une couche de traitement de surface. Le procédé destiné à cuire conjointement la pièce et le matériau composite est un parmi les procédés suivants qui sont: un moulage à la presse, un formage sous vide, un moulage par soufflage, un moulage par dilation thermique, un formage par structure sandwich, ou un enroulement filamentaire. La plage de température pour l'étape de cuisson conjointe est entre la température ambiante et 1 600 degrés Celsius. La pressicn pour l'étape de cuisson conjointe 15 monte jusqu'à 100 atmosphères. Un autre objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un produit avec une pièce collée sur un objet au moyen d'une cuisson conjointe. La pièce et le matériau composite sont cuits 20 conjointement pour obtenir une surface plane et une surface incurvée. Le matériau composite est un matériau choisi parmi un matériau composite à base de haut polymère, un matériau composite à base de métal ou un matériau composite à base de céramique y compris un matériau composite à base de céramique et de polymère. La pièce est un élément choisi parmi une étiquette, une marque, une feuille de motifs ou une feuille de caractères. La pièce est une pièce choisie parmi une pièce en métal, une pièce en plastique, une pièce en mousse de haut polymère, une pièce en mousse de métal, une pièce de matériau céramique ou une pièce en matériau composite. La pièce est un élément choisi parmi un film, une feuille mince ou une plaque mince. La présente invention sera mieux comprise à partir de la description suivante lorsqu'elle est prise conjointement avec les dessins annexés qui représentent, titre d'illustration uniquement, un mode de réalisation préféré conformément à la présente invention. La figure L représente un organigramme du procédé 10 de la présente invention; la figure 2 représente une vue en éclatée destinée à représenter =_a pièce, le matériau composite et le moule de formage du procédé de la présente invention; la figure 3 représente le matériau d'emballage sous vide déposé sur le matériau composite, la pièce et la résine de base; la figure 4 représente une vue en coupe transversale du produit fabriqué grâce au procédé de la présente invention; la figure 5 représente les étapes de l'étape de cuisson conjointe; la figure 6 représente de multiples modes de réalisation des produits; et la figure 7 représente une vue en coupe 25 transversale d'un autre mode de réalisation du produit fabriqué grâce au procédé. En se référant à la figure 1, le procédé destiné à coller une pièce sur un objet de la présente invention comprend une étape 11 consistant à : mettre à disposition un matériau composite non cuit 20, le matériau composite 20 étant un matériau choisi parmi un matériau composite à base de haut polymère, un matériau composite à base de métal ou un matériau composite à base de céramique y compris un matériau composite à base de céramique et de polymère. Le matériau composite non cuit est un. matériau choisi parmi un préimprégné, un mélange préalable (BMC), un mat imprégné (SMC) ou une superposition de couches par voie humide, le matériau composite 20 comportant un poids spécifique de 30 % à 60 % de résine de base 21 qui est un plastique thermodurcissable ou une résine thermoplastique y compris une rés:ne époxy. Une deuxième étape 12 consistant à mettre à disposition au moins une pièce 30 sur une surface du matériau composite 20. La pièce 30 peut être placée sur une surface d'un moule de formage 40 et est positionnée sur la surface du matériau composite 20 après que le matériau composite 20 a rempli le moule de formage 40. La pièce 30 est un élément choisi parmi une étiquette, une marque, une feuille de motifs ou une feuille de caractères. Le matériau de la pièce 30 peut être une choisie parmi une pièce en métal, une pièce en plastique, une pièce en mousse de haut polymère, une pièce en mousse de métal, une pièce en matériau céramique ou une pièce en matériau composite. La pièce 30 peut être -an élément choisi parmi un film, une feuille mince oa une plaque mince. La pièce 30 comporte une couche de traitement de surface telle qu'une couche plastique. Une troisième étape 13 comprend l'étape consistant à cuire conjointement la pièce 30 et le matériau composite 20 pour fixer la pièce 30 sur le matériau composite 20. Le procédé destiné à cuire conjointement la pièce 30 et le matériau composite 20 est un parmi les procédés suivants comprenant un moulage à la presse, un formage sous vide, un moulage par soufflage, un moulage par dilatation thermique, un formage par structure sandwich ou un enroulement filamentaire. Une plage de température pour l'étape de cuisson conjointe 13 est comprise entre une température ambiante et 1 600 2884494 6 degrés Celsius, et la pression pour l'étape de cuisson conjointe monte jusqu'à 100 atmosphères. En prenant le procédé de formage sous vide comme exemple, on constate que celui-ci comporte les étapes 5 suivantes. une première étape 11 consistant à mettre à disposition un matériau composite non cuit 20; une deuxième étape 12 consistant à mettre à disposition au moins une pièce 30 sur la surface du matériau composite 20, et une troisième étape 13 consistant à cuire conjointement la pièce 30 et le matériau composite 20 pour fixer la pièce 30 sur le matériau composite 20 au moyen d'un procédé de formage sous vide tel que représenté sur la figure 5, le formage sous vide comprenant les étapes suivantes: une étape 130 consistant à réunir la pièce 30 et le matériau composite 20 grâce à un matériau d'emballage sous vide au moyen d'une machine sous vide pour mettre sous vide l'emballage qui comprend le matériau d'emballage 22 déposé sur un moule 40, la pièce 30 et le matériau composite 20, et une étape 131 de cuisson conjointe consistant à placer le moule et le matériau composite 20 dans un four ou un autoclave pour procéder à une étape de cuisson/renforcement selon des exigences de température-pression-temps du matériau composite 20 pour former un demi- produit cuit, le matériau d'emballage sous vide 22 étant éliminé du demi- produit et la pièce 3C étant fermement combinée au matériau composite. La pièce 30 peut être facilement et fermement combinée à l'objet en matériau composite et le procédé est moins coûteux en comparaison avec le procédé 2884494 7 classique et la pièce 30 est alignée avec la surface de l'objet. Telle que représentée sur les figures 2, 3 et 4, une marque 31 va être reliée à un matériau composite 20 en tissu de fibre de carbone/résine époxy. La marque 31 est une feuille mince d'aluminium d'une épaisseur de 0,01 à 0,3 mm et ne comporte aucun contre-adhésif. La marque 31 est cuite conjointement avec le matériau composite 20 en tissu de fibre de carbone/résine époxy sous un certain niveau de chaleur et de pression pour former un produit "A". Tel que représenté sur la figure 6, qui représente un autre mode de réalisation du produit dans lequel la pièce 30 est une plaque 31a de motifs en alliage de magnésium, de fer ou de nickel, une plaque 31b de motifs en forme de croix et un motif de décoration 31c. La marque 31c est une plaque en alliage de magnésium sans contre-adhésif et l'épaisseur est comprise entre 0,2 et 0,3 mm. Telle que représentée sur la figure 7, la marque 31c est placée sur une surface du tissu en KEVLAR/résine époxy 20a. Au moyen du procédé de cuisson conjointe, la marque est fixée au matériau composite pour former un produit "B". Du fait que la résine peut être déformée si bien que la marque peut être positionnée de manière alignée avec la surface de l'objet après avoir été cuite conjointement, et la surface peut être une surface plane ou incurvée, on peut éviter que la marque ne soit éraflée ou décollée par des objets étrangers. Il ne sera pas nécessaire d'utiliser un adhésif du fait que la résine peut adhérer correctement à la marque si bien que l'excès de résine ne sera pas raclé de la périphérie de la marque. Grâce à l'utilisation de la force de contrainte et d'une coopération avec le moule, aucun excès de résine n'est raclé de la marque. Au moyen d'un formage sous vide, les bulles d'air peuvent être éliminées avant cuisson conjointe si bien que la marque est correctement fixée à l'objet. Les marques peuvent être en un matériau différent tel qu'en métal, en plastique ou en verre et le nombre de pièces peut être formé avec l'objet en fonction des besoins concrets. Bien que nous ayons représenté et décrit les modes de réalisation conformément à la présente invention, les hommes du métier constateront que des modes de réalisation supplémentaires peuvent être envisagés sans s'éloigner de la portée de la présente invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé destiné à coller une pièce (30) sur un objet, comprenant une première étape consistant à mettre à disposition un matériau composite non cuit (20) ; une deuxième étape consistant à mettre à disposition au moins une pièce (30) sur la surface du matériau composite (20), et une troisième étape consistant à cuire conjointement la pièce (30) et le matériau composite (20) pour fixer la pièce (30) sur le matériau composite (20). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau composite (20) est un matériau choisi parmi un matériau composite à base de haut polymère, un matériau composite à base de métal ou un matériau composite à base de céramique y compris un matériau composite à base de céramique et de polymère. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau composite non cuit (20) est choisi parmi un préimprégné, un mélange préalable (BMC), un mat imprégné (SMC) ou une superposition de couches par voie humide, le matériau composite (20) ayant un poids spécifique de 30 % à 60 % de résine de base (21) qui est un plastique thermodurcissable ou une résine thermoplastique comprenant une résine époxy. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce (30) est un élément choisi parmi une étiquette, une marque (31), une feuille de motifs ou une feuille de caractères. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la 35 pièce (20) est une pièce choisie parmi une pièce en métal, une pièce en plastique, une pièce en mousse de haut polymère, une 2884494 10 pièce en mousse de métal, une pièce en matériau céramique ou une pièce en matériau composite. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la 5 pièce (30) est un élément choisi parmi un film, une feuille mince ou une plaque mince. 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce (30) comporte une couche de traitement de surface. 10 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un procédé de cuisson conjointe de la pièce (30) et du matériau composite (20) est un procédé parmi les procédés suivants comprenant un moulage à la presse, un formage sous vide, un moulage par soufflage, un moulage par dilatation thermique, un formage par structure sandwich ou un enroulement filamentaire. 9. Procédé destiné à coller une pièce (30) sur un objet, comprenant: une première étape consistant à mettre à disposition un matériau composite non cuit (20) ; une deuxième étape consistant à mettre à disposition au moins une pièce (30) sur la surface du matériau composite (20), et une troisième étape consistant à cuire conjointement la pièce (30) et le matériau composite (20) pour fixer la pièce (30) sur le matériau composite (20) au moyen d'un formage sous vide qui comprend les étapes suivantes consistant à : réunir la pièce (30) et le matériau composite (20) grâce à un matériau d'emballage sous vide au moyen d'une machine sous vide pour mettre sous vide un emballage qui comprend le matériau d'emballage (22) déposé sur un moule (40), la pièce (30) et le matériau composite (20), et effectuer une cuisson conjointe consistant à placer le moule (40) et le matériau composite (20) dans un four ou un autoclave pour pro:éder à une étape de cuisson/renforcement selon les exigences de température-pression-temps du matériau composite (20) pour former un demi- produit cuit, le matériau d'emballage sous vide étant éliminé du demi- produit et la pièce (30) étant fermement combinée au matériau composite (20). 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel une plage de température pour l'étape de cuisson conjointe se situe entre une température ambiante et 1 600 degrés Celsius. 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la pression pour l'étape de cuisson conjointe monte jusqu'à 100 atmosphères. 12. Produit comprenant un matériau composite (20) et au moins une pièce (30) qui est cuite conjointement avec le matériau composite (20) et fixée à une surface du matériau composite (20). 13. Produit selon la revendication 12, dans lequel la pièce (30) et le matériau composite (20) sont cuits conjointement pour avoir une surface plane et une surface incurvée. 14. Produit selon la revendication 12, dans lequel le matériau composite (20) est un matériau choisi parmi un matériau composite à base de haut polymère, un matériau composite à base de métal ou un matériau composite à base de céramique y compris un matériau composite à base de céramique et de polymère. 15. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la pièce (30) est un élément choisi parmi une étiquette, une marque (31), une feuille de motifs ou un feuille de caractères. 16. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la pièce (30) est une pièce choisie parmi une pièce en métal, une 2884494 12 pièce en plastique, une pièce en mousse de haut polymère, une pièce en mousse de métal, une pièce en matériau céramique ou une pièce en matériau composite. 17. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la pièce (30) est un élément choisi parmi un film, une feuille mince ou une plaque mince.