Brevet FR2897297A1 — publié le 20070817

-1- SYSTEME DE FERMETURE DE MOULE POUR MOULAGE PAR TECHNIQUE DE MOULE FERME, ET NOTAMMENT PAR INFUSION OU INJECTION DE RESINE. Domaine Technique : L'invention se rattache au domaine de la fabrication des matériaux composites par des procédés de moulage employant des moules fermés. Il peut s'agir de procédés d'infusion ou d'injection de résine. Il peut également s'agir de procédés utilisant des renforts préimprégnés de résine. Elle concerne plus spécifiquement un des organes utilisés lors de la mise en oeuvre du procédé de moulage. Plus précisément, elle concerne un système destiné à la fermeture du moule pour former un couvercle lors de l'introduction de la résine. L'invention vise plus spécifiquement une nouvelle structure de ce type de couvercle, qui permet notamment de faciliter sa mise en place et son maintien par rapport au moule. Dans la suite de la description, l'invention sera plus particulièrement décrite pour des procédés d'infusion, sans toutefois être limitée à cette seule technique, étant donc entendu qu'elle peut se transposer aux moulages par injection de résine, ou par polymérisation de renforts préimprégnés. Techniques antérieures : De façon générale, les procédés de moulage par infusion de résine mettent en oeuvre plusieurs étapes parmi lesquelles figure la mise en place d'éléments de renfort fibreux sur la forme d'un moule. Le moule est ensuite refermé par l'intermédiaire d'une bâche souple permettant le passage contrôlé d'une résine qui va infuser à l'intérieur du renfort pour totalement l'investir, puis polymériser, afm de donner une pièce rigide. La propagation de la résine se fait par l'application d'un vide en certains points de la bâche, vers lesquels la résine introduite dans le moule se déplace automatiquement. En pratique, le couvercle du moule peut être réalisé par un film étanche, qui sera ensuite éliminé après moulage. On conçoit que l'emploi d'un film jetable génère -2- des déchets qui compliquent la mise en oeuvre globale du procédé. Il est également connu d'utiliser des couvercles formés d'une bâche plus épaisse, mais réutilisable. Cette bâche doit assurer une étanchéité qui est un paramètre primordial pour le bon déroulement du procédé d'infusion, puisque le vide appliqué doit attirer la résine infusant, et non pas un air issu de fuites. Cette étanchéité doit être maintenue dans le temps, si l'on souhaite réutiliser la même bâche de fermeture de moule plusieurs fois consécutives. A ce jour, l'étanchéité est maintenue, grâce à l'emploi d'une bâche qui est relativement épaisse, et typiquement à base de silicone. Le choix du silicone est imposé pour ses propriétés de résistance aux agressions chimiques, et notamment aux solvants qui sont contenus dans les résines employées. On conçoit que la zone de jonction entre le bord de la bâche et le moule peut être une source importante de fuites et il convient que l'étanchéité y soit assurée de manière particulièrement efficace. Or, cette zone constitue également la région par laquelle la bâche est maintenue mécaniquement à l'intérieur du moule, lorsqu'il s'agit bien entendu de moules pour la réalisation de pièces en creux, dans lesquelles la bâche formant le couvercle est mise en place à l'intérieur du volume défmi par le moule. Ainsi, à ce jour, des opérations particulièrement complexes sont nécessaires pour assurer le maintien de la bâche efficacement par rapport au moule, et ce avec un niveau d'étanchéité satisfaisant. Plus précisément, ce maintien s'effectue par l'interposition entre la bâche et le moule d'une pâte ou mastic, assurant un collage étanche de la bâche sur le moule. Compte tenu de l'emploi de bâche en silicone, ce mastic doit présenter une nature chimique permettant son accrochage sur le silicone. De telles matières nécessitent donc une polymérisation qui oblige à des opérations manuelles fastidieuses et salissantes. En effet, il est nécessaire de maintenir manuellement un serrage entre la bâche et le moule, en interposant le mastic étanche sur la totalité du pourtour de la bâche, pendant un temps suffisant pour la polymérisation du mastic. -3- On conçoit que cette opération est particulièrement peu précise, et délicate pour les pièces de grandes dimensions, ce d'autant plus que la bâche présente un poids relativement important que l'opérateur doit maintenir pendant toute la polymérisation du mastic. Outre ces inconvénients en termes de main d'oeuvre, l'emploi de ces mastics de collage est également problématique lorsque l'on souhaite réutiliser plusieurs fois la bâche, pour des opérations de moulage ultérieures. En effet, lorsque le couvercle du moule a été extrait du moule après moulage, il est nécessaire d'éliminer la bande de mastic qui a polymérisé, ce qui provoque inévitablement une dégradation de l'état de surface de la face inférieure de la bâche. Cette dégradation peut être la source ultérieure de fuites d'air. L'un des objectifs de l'invention est de fournir un couvercle de moule qui 15 présente une grande facilité à être installé et notamment maintenu sur le moule, tout en étant très facilement réutilisable plusieurs fois consécutives. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un système de fermeture de moule pour moulage 20 par infusion ou injection de résine. De façon classique, un tel système se compose d'une bâche souple, typiquement réalisée à base de matériau résistant chimiquement à la résine de moulage. Conformément à l'invention, ce couvercle se caractérise en ce qu'il comporte 25 également des moyens d'accrochage, aptes à être installés sur le pourtour du moule, et qui comprennent une gorge accueillant une zone de surépaisseur formée sur tout ou partie de la périphérie de la bâche. Autrement dit, l'invention consiste à équiper la bâche d'un cordon 30 périphérique, qui peut être mis en place dans une gorge de maintien solidaire du moule, afm de bloquer la position du pourtour de la bâche et éviter que cette -4- dernière ne s'affaisse à l'intérieur du moule. La bâche est ainsi maintenue sous une tension suffisante pour qu'elle soit bien plaquée sur les renforts qu'elle emprisonne contre le moule, et ce avec une étanchéité optimisée au niveau de la périphérie du moule. Les moyens d'accrochage peuvent être solidarisés au moule proprement dit, et de façon plus générale, sur tout élément fixe défmissant les limites de la zone d'injection ou d'infusion de la résine. Il peut ainsi s'agir d'éléments rigides situés à l'intérieur du moule, couramment appelés "coquilles" défmissant une zone particulière à l'intérieur du moule. En pratique, les moyens d'accrochage peuvent être formés par un profilé, qui présente une gorge ouverte en direction du moule. Ce profilé peut ainsi former une pièce rapportée solidarisée sur le moule dans les endroits appropriés. Il peut par exemple être mis en place en étant enfiché sur des inserts solidaires du moule. Il peut également être collé sur la zone périphérique du moule. Avantageusement, en pratique, un joint d'étanchéité peut être interposé entre le moule et le profilé, pour éviter toute fuite d'air qui pourrait intervenir du fait d'un interstice entre le moule et le profilé qui sont relativement rigides. En pratique, la zone en surépaisseur en périphérie de la bâche peut être réalisée de différentes manières. Ainsi, il est possible de former un pli en périphérie de la membrane de la 25 bâche, de manière à emprisonner un élément qui génère une zone en surépaisseur. Cette solution permet d'utiliser une membrane relativement fine, qui peut être pliée facilement, puisque l'élément formant surépaisseur n'est mis en place qu'au moment de l'installation dans le moule. Il est également possible d'utiliser une bâche dans laquelle la zone de surépaisseur a été fixée à demeure. 30 -5- En pratique, l'élément emprisonné dans le pli de la membrane peut être un jonc élastique et compressible, introduit en force dans la gorge du profilé, et qui possède une rigidité telle qu'il empêche l'extraction de la bâche sous son propre poids. Il est également possible que l'élément formant surépaisseur soit constitué d'une tubulure gonflable, gonflée au moment où le pli de la bâche qui la contient est introduit à l'intérieur de la gorge du profilé. 10 Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, 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 moule montré juste avant la mise en place du couvercle formé par la bâche caractéristique ; la figure 2 est une vue en perspective sommaire du pourtour du moule, montrant le profilé caractéristique ainsi que les différents éléments nécessaires à sa mise en place sur le moule ; les figures 3 et 4 sont des vues en perspective sommaire de deux variantes de mise en place de la périphérie de la bâche dans le profilé illustré à la figure 2. Manière de réaliser l'invention Comme déjà évoqué, et comme illustré schématiquement à la figure 1, 25 l'invention concerne un moule de moulage par infusion de résine, qui comporte un couvercle (2) formé par une bâche souple, permettant d'emprisonner dans le moule différents éléments à intégrer dans la pièce moulée, et notamment un renfort textile (3). L'invention vise plus spécifiquement des moyens de maintien de la bâche (2) sur le moule (1), combinant un profilé (5) présent sur le pourtour du moule, coopérant 30 avec une zone en surépaisseur (6) présente sur la périphérie de la bâche (2). 15 20 2897297 -6- Plus précisément, comme illustré à la figure 2, le pourtour du moule présente une zone sensiblement horizontale (10), qui accueille un profilé (5), à proximité de la zone (11) de raccordement à une paroi (8) du moule. Ce profilé (5), typiquement à base d'aluminium, comporte une gorge (13), définie entre deux ailes (14,15) 5 sensiblement parallèles. L'une de ces ailes (15) possède un rebord proéminent (16), destiné à limiter les dimensions de l'ouverture (17) de la gorge. Cette gorge est maintenue sur une portion principale plane (19) reposant sur le pourtour du moule (10). Plus précisément, le pourtour du moule (10) possède des inserts (20) composés d'un ergot (21) s'élevant perpendiculairement à une plaque perforée (22). La plaque perforée (22) est noyée à l'intérieur du moule, et plus précisément sous une strate supérieure (25) formant la partie supérieure du moule à proprement parler. De la sorte, les ergots (21) dépassent de la face supérieure du moule, et ils constituent des points d'ancrage sur lesquels peut venir s'enficher le profilé (5), au niveau de l'ouverture (28) prévue à cet effet. Comme illustré à la figure 2, une couche compressible du type joint ou pâte (30) est interposée entre la face inférieure du profilé (5) et la face supérieure du moule, pour empêcher tout passage d'air lors de l'application de la dépression pendant le procédé d'infusion. Dans une variante non représentée, le profilé peut être directement collé sur le pourtour du moule (10), ou par extension, sur tout élément rigide telle qu'une coquille disposée à l'intérieur du moule. La coopération entre la bâche (2) et le profilé (5) peut être obtenue comme illustré à la figure 3 par la formation d'une zone en surépaisseur (6) au moyen d'un joint compressible (33). Ainsi, la membrane formant la bâche peut être repliée sur elle-même, pour accueillir dans sa zone pliée (36) l'élément (33), typiquement à base de mousse à cellules fermées. Les dimensions et la matière du joint (33) sont déterminées pour que la pénétration de la zone en surépaisseur (6) à l'intérieur de l'ouverture (17) de la gorge (13) nécessite un effort, supérieur aux efforts -7- d'arrachement auxquels devra résister la bâche pendant le procédé d'infusion. Cette mise en place est facilitée par le fait que la bâche est relativement relâchée avant l'application de la source de vide, ce qui donne une certaine latitude de mouvement pour l'insertion de la zone proéminente (6) dans le profilé (5). A l'inverse, lorsque le vide est appliqué sous la bâche, cette dernière subit une traction à laquelle doit résister la coopération entre la zone en surépaisseur (6) et le profilé (5). Le joint compressible (33) peut être remplacé, comme illustré à la figure 4, par un joint gonflable, formé par une tubulure étanche (38), emprisonnée dans un pli (39) formé par la membrane de la bâche. Dans la forme illustrée à la figure 4, cette membrane est repliée pour former non seulement un pli, mais également un fourreau, par la présence d'une soudure (40), défmissant le fourreau (41) à l'intérieur duquel est mis en place le joint gonflable. Bien entendu, la combinaison des deux exemples illustrés aux figures 3 et 4 peut être réalisée, soit en utilisant un joint gonflable uniquement dans une zone pliée et non soudée, soit en utilisant un joint compressible emprisonné dans un fourreau fermé. Il ressort de ce qui précède que le couvercle de moule conforme à l'invention présente de multiples avantages : il permet en particulier d'assurer une étanchéité quasi-parfaite au niveau de la jonction entre le couvercle et le fond du moule,. la mise en place de la bâche étant ainsi facilitée, puisqu'elle peut être réalisée par un opérateur unique, qui insère au fur et à mesure la zone en surépaisseur dans le profilé ; aucune dégradation n'intervient au niveau de la bâche, qui peut ainsi être réutilisée de nombreuses fois ; il permet un gain de temps lors de la mise en place de la bâche ; il élimine ou au moins fortement diminue l'emploi de matériaux consommable du type pâte ou mastic, utilisés dans les systèmes antérieurs pour assurer le maintien et l'étanchéité. 25 30 . -8- REVENDICATIONS 1/ Système de fermeture de moule pour moulage par technique de moule fermé, et notamment par infusion ou injection de résine, comportant une bâche souple (2), caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens d'accrochage (5) aptes à être mis en place sur le pourtour (10) du moule (1), comprenant une gorge (13) accueillant une zone en surépaisseur (6), formée sur tout ou partie de la périphérie de la bâche (2). 2/ Système selon la revendication 1, caractérise en ce que les moyens d'accrochage sont formés par un profilé (5) présentant une gorge (13) ouverte en direction du moule. 3/ Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé est mis 15 en place sur des inserts (20) solidaires du moule (10). 4/ Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilé est collé sur le moule. 20 5/ Système selon la revendication 2, caractérise en ce qu'un joint d'étanchéité (30) est interposé entre le moule (10) et le profilé (5). 6/ Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bâche est formée d'une membrane dont la périphérie comporte un pli (36) emprisonnant un 25 élément (33,38) générant la zone en surépaisseur (6). 7/ Système selon la revendication 6, caractérise en ce que l'élément est formé par un jonc élastique (33). 30 8/ Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément est formé par une tubulure gonflable (38).