Brevet FR2895682A1 — publié le 20070706

-1- PLANCHE DE GLISSE PRESENTANT UN RENFORT, ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE PLANCHE Domaine Technique L'invention concerne le domaine des planches de glisse sur neige, et plus spécifiquement des planches de glisse intégrant des renforts de mécanisation présents sur leur face supérieure. Elle concerne plus particulièrement l'utilisation d'un complexe textile particulier utilisé pour assurer le collage de tels éléments rigides de renfort sur la structure de la planche. Elle vise plus précisément la composition de ce complexe, qui lui permet d'assurer le phénomène de collage par un ramollissement in situ des différents matériaux à l'interface de la zone de collage. Techniques antérieures De façon générale, il peut être utile, pour améliorer les propriétés mécaniques d'un ski, ou plus généralement d'une planche de glisse, de lui adjoindre des éléments complémentaires jouant un rôle de raidisseurs, et venant modifier la capacité de déformation intrinsèque de la planche, notamment en flexion. L'intégration de ces éléments raidisseurs directement dans la structure de la planche, peut donner lieu à des complexifications trop importantes du procédé de fabrication, voire même à des impossibilités dans certains cas de figure. En effet, l'intégration de renforts, directement lors du moulage, peut exagérément compliquer la forme du moule, ou imposer le positionnement des raidisseurs dans des zones qui ne sont pas forcément optimales. C'est pourquoi les éléments rigides de renfort sont généralement solidarisés sur la face supérieure de la structure de la planche, comme cela est notamment décrit dans le document FR 2 854 333. Plus précisément, les éléments rigides de renfort sont fréquemment à base de matériaux composites, intégrant une résine d'un matériau polymérique. Ces renforts ou raidisseurs sont montés en divers endroits de la structure de la planche, qui présente une face supérieure également à base d'un matériau polymérique, et qui sert de couche de décor et de protection. Une technique pour la mise -2- en place de ce type de raidisseurs consiste à opérer par collage. Ainsi, des colles du type polyuréthanne peuvent être utilisées, de manière à réagir avec les résines qui composent les couches extérieures de l'élément raidisseur et de la structure de support. Toutefois, l'emploi de ce type de colle présente certains inconvénients. En effet, les fonctions isocyanates réagissent chimiquement avec les résines de ces couches, et elles doivent donc être formulées pour éviter l'apparition de réactions parasites qui viendraient dégrader le reste de la structure ou du raidisseur. En outre et surtout, le collage nécessite une opération de dépôt de la colle qui est délicate dans la mesure où elle nécessite une précision de positionnement, et le travail dans une atmosphère exempte de poussière. Un objectif de l'invention est de fournir un intermédiaire de collage qui permette un positionnement simple sur la planche lors de sa fabrication, sans imposer de conditions opératoires difficiles à maîtriser industriellement. Un autre objectif de l'invention est de permettre la solidarisation d'éléments de renforts qui puissent être de formes extrêmement variées, et ce avec une homogénéité des propriétés de collage sur toute la surface de contact avec la structure de la planche. Exposé de l'invention L'invention concerne donc une planche de glisse, qui comporte de façon connue une structure présentant une face supérieure en un matériau polymérique, sur laquelle sont rapportés au moins un élément rigide de renfort en un matériau à base d'une résine polymère. L'élément rigide est solidarisé à la structure par un complexe textile formant intermédiaire de collage. Conformément à l'invention, ce complexe se caractérise en ce qu'il comporte une âme textile intégrant des fils conducteurs électriques. Cette âme textile est recouverte par une première couche extérieure qui est réalisée en un matériau compatible avec le matériau de l'élément rigide de renfort. L'autre face de l'âme textile est recouverte d'une seconde couche extérieure, réalisée en un matériau qui est, lui, compatible avec le matériau de la structure de support. Autrement dit, l'invention consiste donc à souder le renfort sur la planche, en utilisant un complexe textile dont l'âme est conductrice électriquement, de manière à -3- pouvoir être parcourue par un courant lorsque le complexe est interposé entre la structure de la planche et l'élément de renfort à coller. Le passage d'un courant électrique dans l'âme textile provoque par effet Joule la dissipation d'une chaleur, qui vient ramollir les matériaux à proximité, et notamment les couches extérieures du complexe, mais également dans une moindre mesure, les couches extérieures de la structure de la planche et de l'élément rigide. De la sorte, les différentes matières, sous l'effet d'une pression, peuvent se mixer, dans un état proche de la fusion, pour ensuite former une seule couche homogène après refroidissement. De la sorte, le collage est réalisé de manière très homogène, puisque l'intégralité de l'âme textile dissipe une quantité de chaleur. Du fait de la compatibilité chimique des couches du complexe qui viennent au contact et de l'élément rigide, et de la face supérieure de la structure de la planche, il n'y a donc pas de risque de voir apparaître des phénomènes chimiques susceptibles de dégrader ces différentes couches, voire de créer des zones de fragilité ou de délaminage. En pratique, l'âme textile peut être réalisée de différentes manières, et notamment à base d'un tissu chaîne et trame, ou d'un non tissé. Dans le cas d'un tissu chaîne et trame, les fils conducteurs peuvent être présents soit dans une seule direction du tissu, et typiquement le sens chaîne, correspondant généralement à l'axe longitudinal de la planche de glisse. Les fils conducteurs peuvent également être présents dans les deux directions du tissu, de manière à former un réseau maillé. En fonction des applications, et notamment des dimensions des zones de collage, les fils conducteurs peuvent représenter tout ou partie des fils dans le sens chaîne et/ou trame. En d'autres termes, dans certains cas, l'intégralité des fils dans le sens chaîne est constituée par des fils conducteurs. Dans d'autres cas, les fils conducteurs sont répartis entre d'autres fils non conducteurs. Avantageusement, en pratique, les fils conducteurs utilisés peuvent être à base de filaments de carbone, qui présentent une bonne capacité au tissage, tout en possédant une résistivité électrique permettant d'obtenir une élévation de température suffisante. -4- L'âme textile du complexe de collage est recouverte sur ses deux faces par des couches extérieures qui peuvent être obtenues de différentes manières. Ainsi, ces couches extérieures peuvent être réalisées par enduction de l'âme textile. Dans ce cas, les deux couches peuvent être à base du même matériau, et réalisées par une seule et unique étape d'enduction au cours de laquelle ce matériau imprègne et pénètre l'âme textile. Il est également possible d'assurer une double enduction à l'âme textile avec des matériaux de nature différente, en fonction des matériaux utilisés sur l'élément rigide et la structure de support à coller. Les couches extérieures associées à l'âme textile peuvent être obtenues par contre-collage d'un ou plusieurs films sur l'âme textile. En pratique, lors du procédé de fabrication de la planche, l'élément de renfort peut être solidarisé à la structure de la planche par l'interposition du complexe caractéristique incluant les fils conducteurs. Dans ce cas, le complexe textile peut être utilisé comme intermédiaire de collage, et est mis en place sur la structure de la planche, avant de recevoir l'élément de renfort. Le complexe caractéristique peut également être solidarisé à l'élément rigide préalablement à sa mise en place sur la structure de la planche. En d'autres termes, l'élément rigide peut intégrer le complexe caractéristique directement sur sa face qui sera destinée à venir être collée sur la structure de la planche. Description sommaire des dessins La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, 25 ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : La figure 1 est une vue en perspective sommaire d'un ski avant mise en place de deux raidisseurs montrés avant collage; La figure 2 est une vue en coupe transversale partielle d'un ski incluant un renfort, 30 dans la zone de collage du renfort sur la surface extérieure du ski ; la figure 3 est une vue en perspective sommaire du complexe conforme à l'invention, montré au moment de sa mise en place entre la structure de la planche et l'élément rigide ; -5- les figures 4 et 5 sont des vues en coupe du complexe caractéristique montré entre la structure de la planche et l'élément raidisseur, respectivement avant et après l'opération de collage. Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne une planche de glisse particulière, équipée d'éléments rigides de renforts. L'invention peut s'appliquer à divers types de planches, et notamment des skis tels qu'illustrés à la figure 1. Ainsi, un tel ski (20) est principalement constitué d'une structure (3) sur laquelle sont rapportées, au niveau des lignes pointillées (4) deux éléments de renfort (2), par le procédé de collage caractéristique. L'invention peut s'appliquer à des structures de planches extrêmement variées, tant au niveau de leur géométrie que de leur constitution. Ainsi, la planche peut être réalisée par un assemblage de différentes couches superposées, puis moulées, ou bien encore par un procédé d'injection d'une résine de polyuréthanne formant le noyau du ski. Il importe que la face supérieure (8) de la planche soit recouverte d'une couche dite de décor et de protection, réalisée à base de matériau polymérique, sur laquelle pourra agir le complexe intermédiaire de collage caractéristique. L'élément rigide de renfort (2) peut également être de formes extrêmement variées, déterminées en fonction de l'application et de la fonction qui lui est assignée. De même, l'emplacement de l'élément rigide de renfort sur le ski peut être extrêmement varié, également en fonction de l'influence que l'on souhaite lui donner. La nature du renfort peut également être variée, notamment en fonction des propriétés mécaniques que le renfort est censé conférer au ski. Toutefois, il importe que la face inférieure de l'élément rigide de renfort (2) présente une couche à base d'un matériau polymérique fusible aux conditions combinées de pression appliquée lors de l'assemblage, et de température résultant de l'application du courant électrique dans le complexe caractéristique. Concernant ce type d'architecture de planches, l'invention peut s'adapter indifféremment au ski dit "à chant", comportant des éléments de renforcement latéraux, mais également au ski à structure dit "coque", dans lequel les couches internes de renfort du ski se prolongent latéralement en descendant à proximité des carres.30 -6- Une structure hybride telle qu'illustrée à la figure 2 peut également tirer avantage de l'invention. Ainsi, le ski illustré à la figure 2 possède une semelle (30) bordée latéralement des carres métalliques (31). Cette semelle supporte une couche fibreuse de renfort (36) bordée latéralement par un élément longitudinal (34) formant chant. La partie centrale de la structure (3) comprend un noyau (32) qui peut être réalisé de différentes manières, soit à partir d'un élément préalablement réalisé en bois ou en résine synthétique, ou bien encore réalisé in situ par injection de composants réagissant pour former une mousse de polyuréthanne. Ce noyau est recouvert par exemple d'une couche fibreuse de renfort (33), et de toutes couches complémentaires de renfort, par exemple métallique, nécessaire pour obtenir les propriétés mécaniques souhaitées. La face extérieure de la structure (3) est recouverte d'une couche supérieure de décor de protection (8), à base de matériaux polymériques. Dans sa zone latérale, la structure (3) reçoit l'élément rigide de renfort (2). Cet élément de renfort (2) est solidarisé à la couche extérieure de la structure (8) de la structure (3) par l'intermédiaire du complexe (1) caractéristique. 25 Comme illustré à la figure 3, ce complexe (1) est mis en place sur la face supérieure du ski, à l'intérieur de la zone (4) illustrée en pointillés, au niveau de laquelle devra être soudée le renfort (2). L'intermédiaire de collage caractéristique (1) comporte une âme textile (10) qui 30 est réalisée à base de fils possédant une conductivité électrique. Parmi les matériaux donnant de bons résultats figurent les tissus à base de fils de carbone. Ces fils de carbone peuvent être présents en chaîne (11) et/ou en trame (12) du tissu. Les fils de carbone peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres fils non20 -7-conducteurs, permettant de régler la capacité d'échauffement de l'intermédiaire de collage, et réduire son coût de fabrication. Typiquement, on a obtenu de bons résultats en utilisant des textiles tissés à base de fils de carbone de 12 000 filaments tissés de manière jointive au moyen d'une tramefine. Un tel textile présente une résistance de l'ordre de quelques dizaines d'Ohms entre deux points éloignés de 20 cm dans le sens chaîne des fils de carbone. Toutefois, d'autres filaments conducteurs, notamment métalliques, peuvent être 10 utilisés. De même, une étoffe non tissée réalisée à base de filaments conducteurs en quantité suffisante peut être employée. Conformément à l'invention, cette âme textile (10) est recouverte, sur chacune de ses faces, d'une couche (13,14) en matériaux polymériques. Ces matériaux sont 15 compatibles avec la résine de la pièce au contact de laquelle elle est destinée à venir. Ainsi, dans le cas d'un élément raidisseur (2) à base de fibres de verre, il peut être avantageux que l'âme textile (10) soit recouverte d'une couche (13) de polyamide. De multiples combinaisons de matériaux peuvent être possibles en fonction de la 20 composition des éléments à solidariser. Comme déjà évoqué, les deux couches externes (13,14) du complexe caractéristique peuvent être obtenues soit par enduction soit par contre-collage des films. 25 Lors de l'utilisation du complexe caractéristique (1), tel qu'illustré à la figure 3, la couche externe inférieure (14) du complexe (1) vient au contact de la face supérieure (8) de la structure de support (3). La couche supérieure externe (13) du complexe (1) vient au contact de la face inférieure (7) de l'élément raidisseur (2). L'ensemble est disposé 30 sous une presse, destinée à appliquer une pression constante et uniforme sur l'intégralité de la zone où aura lieu le collage. Dans la mesure où le renfort et/ou la face supérieure du ski ne sont pas plans, la presse peut incorporer des cales de géométrie complémentaire aux pièces à presser, pour assurer une pression de serrage homogène et uniforme. Il est également possible d'utiliser une presse incluant un boudin pneumatique -8- qui épouse la forme non plane de l'ensemble formé par le renfort et la structure de la planche, pour y appliquer une pression constante. Les portions débordantes (18,19) du complexe servent d'électrodes, et peuvent recevoir la connexion à une source de tension ou un générateur de courant. Le courant électrique traversant l'âme textile (10) provoque un échauffement par effet Joule. Cet échauffement combiné à la pression, provoque le ramollissement, voire la légère fusion des couches externes (13,14) du complexe (6) et des faces correspondantes (7,8) des deux pièces à solidariser, de telle sorte qu'après refroidissement, l'interface entre les couches a quasiment disparu, comme illustré à la figure 5. La durée de conduction électrique est déterminée en fonction des températures à atteindre, elles-mêmes dépendantes des épaisseurs et des matériaux employés. On obtient ainsi un assemblage par thermo-fusion. Typiquement, avec un textile tissé à base de fils de carbone de 12 000 filaments, revêtu d' un polyamide, une conduction de quelques secondespermet de montre jusqu'à une température de l'ordre de 160 C, suffisante pour assurer l'homogénéisation des polymères à l'interface de l'élément raidisseur et de la structure. Il ressort de ce qui précède que le complexe conforme à l'invention permet d'assurer un collage propre, efficace, homogène, et reproductible, sans nécessiter d'opération de manipulation délicate, donc en définitive un collage véritablement industriel. REVENDICATIONS 1. Planche de glisse (20), comportant une structure (3) présentant une face supérieure (8) en un matériau polymérique, sur laquelle sont rapportés au moins un élément rigide de renfort (2) en un matériau à base d'une résine polymère, l'élément rigide (2) étant solidarisé à la structure par un complexe textile (1) formant intermédiaire de collage, caractérisée en ce que le complexe (1) comporte une âme textile (10) intégrant des fils conducteurs électriques (11,12), et en ce que le complexe présente une première couche extérieure (13) en un matériau compatible avec le matériau de l'élément rigide (2), et une seconde couche extérieure (14) en un matériau compatible avec le matériau polymérique de la face supérieure (8) de la structure (3). 2. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'âme textile 15 (10) du complexe (1) est réalisée à partir d'un tissu chaîne et trame. 3. Planche de glisse selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tissu possède des fils conducteurs, au moins dans le sens chaîne. 20 4. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'âme textile du complexe est réalisée à partir d'un non tissé. 5. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils conducteurs sont à base de filaments de carbone. 6. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments renforts sont disposés sur les deux cotés de la planche. 7. Planche de glisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux 30 couches extérieures (13,14) du complexe sont à base du même matériau. 8. Procédé de fabrication d'une planche de glisse, comportant une structure (3) présentant une face supérieure (8) en un matériau polymérique, sur laquelle est rapporté au moins un élément rigide de renfort (2) en un matériau à base d'une résine polymère, 25-10- comportant une étape pendant laquelle l'élément rigide (2) est disposé sur la face supérieure de la structure en interposant un complexe textile (1) formant intermédiaire de collage, caractérisé en ce que le complexe (1) comporte une âme textile (10) intégrant des fils conducteurs électriques (11,12), une première couche extérieure (13) en un matériau compatible avec le matériau de l'élément rigide (2), et une seconde couche extérieure (14) en un matériau compatible avec le matériau polymérique de la face supérieure (8) de la structure (3), et en ce qu'il comporte une étape pendant laquelle l'élément rigide de renfort est plaqué sous pression sur la structure tandis que lesdits fils conducteurs sont soumis au passage d'un courant électrique provoquant un ramollissement des matériaux avoisinants, puis leur soudure. 9. Procédé de fabrication d'une planche de glisse, comportant une structure (3) présentant une face supérieure (8) en un matériau polymérique, sur laquelle est rapporté au moins un élément rigide de renfort (2) en un matériau à base d'une résine polymère, comportant une étape pendant laquelle l'élément rigide (2) est disposé sur la face supérieure de la structure, ledit élément rigide incluant sur sa face inférieure un complexe textile (1) formant intermédiaire de collage, caractérisé en ce que le complexe (1) comporte une âme textile (10) intégrant des fils conducteurs électriques (11,12), et une couche extérieure (14) en un matériau compatible avec le matériau polymérique de la face supérieure (8) de la structure (3), et en ce qu'il comporte une étape pendant laquelle l'élément rigide de renfort est plaqué sous pression sur la structure tandis que lesdits fils conducteurs sont soumis au passage d'un courant électrique provoquant un ramollissement des matériaux avoisinants, puis leur soudure.