Brevet FR2939351A1 — publié le 20100611

USINAGE DE PLAQUES DE PLATRE COMPRENANT UN REVETEMENT DECORATIF La présente invention a pour objet une méthode de découpage de plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif. Il est utile de découper les plaques de plâtres de manière à réaliser des éléments d'aménagement ou de décoration pour l'industrie du bâtiment ou de la rénovation. Généralement, les plaques de plâtres sont découpées manuellement sur le chantier à l'aide d'outils de découpage conventionnels. Cependant le découpage sur le chantier présente des inconvénients. En effet le découpage manuel par un ouvrier nécessite beaucoup de manipulations, ce qui augmente le temps de pose et la durée du chantier. De plus la réalisation d'éléments d'aménagement ou de décoration nécessite une grande précision de découpage afin de garantir un bon jointoiement desdits éléments. Ces inconvénients sont exacerbés quand il s'agit de découper des plaques de plâtre non standards et en particulier les plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif. De plus certaines plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif, en particulier des revêtements métalliques ou compact, sont très difficiles voire impossibles à découper manuellement sur un chantier. En effet le découpage des plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif présente au moins un des inconvénients suivants : - le revêtement décoratif à tendance à se déchirer au moment du découpage (arrachage des bords) ; - le revêtement décoratif à tendance à se décoller de la plaque de plâtre après découpage; - le revêtement décoratif à tendance à former un bourrelet qui donne un aspect visuel non satisfaisant; - le revêtement décoratif a tendance à se fissurer ce qui fragilise la plaque de plâtre ; - le revêtement décoratif a tendance à s'éclater au moment du découpage ce qui donne un aspect visuel non satisfaisant. Afin de répondre aux exigences des industriels il est devenu nécessaire de trouver un autre moyen pour découper les plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif. Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un nouveau moyen adapté pour usiner les plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif. Dans ce but la présente invention propose une méthode d'usinage d'une plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif comprenant les étapes suivantes : (i) disposer une scie ou une fraise d'un coté de ladite plaque; (ii) usiner à une vitesse de rotation comprise de 5000 à 22 000 tours / minute. L'invention a aussi pour objet une plaque de plâtre susceptible d'être obtenue selon la méthode décrite ci-dessus. L'invention offre des avantages déterminants, en particulier cette méthode permet d'usiner rapidement une plaque de plâtre comparativement à la découpe sur chantier, qui est beaucoup plus longue. Avantageusement, les plaques de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif usinées selon l'invention présentent une excellente qualité de découpe. En particulier, les plaques de plâtres comprenant au moins un revêtement décoratif usinées selon l'invention ne présentent pas ou peu de bourrelets, de fissures, d'éclats, de déchirements ou de décollements. L'invention offre comme autre avantage une grande précision d'usinage qui n'est pas réalisable sur chantier. Un autre avantage de la présente invention est de proposer des plaques de plâtres comprenant au moins un revêtement décoratif découpées ou prédécoupées en toutes sécurités en atelier par rapport à la découpe manuelle sur chantier, qui est plus dangereuse pour l'ouvrier. Encore plus avantageusement, la méthode selon l'invention permet de réaliser des travaux de marqueterie à base de plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif usinées selon l'invention. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre dans toutes industries, notamment l'industrie du bâtiment, l'industrie de la construction des bâtiments, l'industrie de la rénovation et à l'ensemble des marchés de la construction ou à l'industrie de la construction d'éléments en plâtre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre. Par le terme � usinage �, on entend selon l'invention la transformation d'un produit en utilisant une machine-outil. Par le terme � fraisage. �, on entend selon l'invention un procédé d'usinage par enlèvement de matière. Il se caractérise par le recours à une machine-outil. L'outil classiquement utilisé est une fraise. Par le terme � sciage. �, on entend selon l'invention un procédé d'usinage par enlèvement de matière. Il se caractérise par le recours à une machine-outil. L'outil classiquement utilisé est une scie. Par l'expression � éléments pour le domaine de la construction �, on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, un faux-plancher, un mur, une cloison, un parement décoratif, un parement mural, un plafond, un faux-plafond, une poutre, un plan de travail, une corniche, un habillage de pilier ou de structure. Par l'expression � éléments entrant dans la conception d'un produit de construction �, on entend selon la présente invention tout élément participant à l'élaboration d'un produit industriel pour la construction comme par exemple des caissons de luminaires, des panneaux de cloisons démontables, des trappes de visite, des meubles, des plans de travail, des cloisons de stand ; des cloisons amovibles, des impostes, des allèges, des tableaux ou des embrasures. Par l'expression � revêtement décoratif �, on entend selon l'invention un revêtement en matériau mélaminé, en matériau stratifié, en matériau stratifié épais, en matériau stratifié à haute pression, en matériau composite, en PVC ou en métal. Par exemple, il peut s'agir d'un revêtement en aluminium ou en bronze ou encore en titane ou en or, ledit métal pouvant être collé ou pulvérisé. Par l'expression � matériau stratifié �, on entend selon l'invention un matériau comprenant des feuilles de papier imprégnées de résines synthétiques. Les feuilles de papiers imprégnées sont empilées et le nombre de feuilles est déterminé par l'épaisseur souhaitée. L'ensemble est pressé à chaud afin d'obtenir la polycondensation des résines. Parmi les feuilles de papier imprégnées de résines synthétiques, on distingue les feuilles support et la feuille de papier décoratif, formant la face décor. II est à noter que la feuille de papier décor peut être une feuille de métal, comme l'aluminium ou le cuivre. Par l'expression � matériau stratifié épais�, on entend selon l'invention un matériau stratifié dont l'épaisseur est comprise de 4 à 20 mm et ayant 2 faces décor c'est-à-dire comprenant au moins 2 feuilles de papier décoratif. L'expression � matériau stratifié épais� désigne également les matériaux appelés compacts ou matériaux compacts. Par l'expression � matériau stratifié à haute pression�, on entend selon l'invention un matériau comprenant des feuilles de papier kraft imprégnées de résine synthétique, tel que la résine phénolique, et une feuille de papier décoratif imprégnée de résine mélaminique, soumises à l'action combinée de pression (par exemple 9 MPa) et de chaleur (par exemple 150°C), dans des presses spéciales où a lieu la polycondensation des résines. L'expression � matériau stratifié à haute pression� désigne également les matériaux appelés HPL. Par l'expression � matériau composite �, on entend selon l'invention un assemblage d'au moins deux matériaux non miscibles mais ayant une forte capacité d'adhésion. Le nouveau matériau ainsi réalisé possède des propriétés que les éléments seuls ne possèdent pas. A titre de matériau composite, on peut citer par exemple, les fibres de verre, les fibres de carbone, le contreplaqué ou la fibre d'aramide aussi appelé Kevlar. Par le terme � fraise �, on entend selon l'invention un outil de coupe rotatif de préférence en acier trempé, comprenant des arêtes tranchantes régulièrement disposées autour d'une surface de révolution de forme conique ou cylindrique. Les fraises travaillent par enlèvement de matière; elles sont de préférence en métal très dur, afin de conserver leur tranchant malgré les pressions élevées du travail et les hautes températures qui en résultent. L'inclinaison des arêtes de coupe peut varier d'une fraise à l'autre, la fraise peut être à dentures droites, à dentures hélicoïdales ou encore à dentures alternées (double hélice). L'invention concerne une méthode d'usinage d'une plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif comprenant les étapes suivantes : (i) disposer une scie ou une fraise d'un coté de ladite plaque; (ii) usiner à une vitesse de rotation comprise de 5000 à 22 000 tours / minute. La plaque de plaque de plâtre usinée selon l'invention comprend au moins un revêtement décoratif. De préférence, la plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif selon l'invention est telle que décrite dans la demande WO 2008/087336. Encore plus préférentiellement, la plaque de plaque de plâtre usinée selon l'invention comprend au moins un revêtement en matériau mélaminé, en matériau stratifié, en matériau stratifié épais, en matériau stratifié à haute pression, en matériau composite, en PVC ou en métal. Avantageusement, la méthode d'usinage selon l'invention permet la réalisation d'une zone de pliage. Par zone de pliage, on entend selon l'invention une zone permettant de plier la plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif de manière à donner une forme à ladite plaque, de préférence il s'agit d'une forme géométrique. La zone de pliage peut présenter toutes formes géométriques, par exemple une forme en Z, en V, en U, en W ou en L. De préférence, la zone de pliage présente une forme en V. Avantageusement, la méthode d'usinage selon l'invention présente une précision d'usinage d'au moins 1/20ème de mm, de préférence d'au moins 1/10ème de mm. Avantageusement, la méthode de perforation selon l'invention présente une précision d'usinage comprise de 1/20ème de mm à 1/10ème de mm. Selon une variante de l'invention, la méthode d'usinage comprend plusieurs passages de scie ou de fraise. De préférence, la méthode selon l'invention comprend un seul passage de la fraise. L'étape (i) est réalisée en disposant une scie ou une fraise. Selon une variante de l'invention le sciage est réalisé en utilisant une scie circulaire, la lame de scie circulaire pouvant être installée sur un chariot mobile ou sur un support inclinable De préférence l'étape (i) est réalisée en utilisant une scie disposée avec une inclinaison. Cette inclinaison peut varier de 0° à 87°, 0° étant la position verticale. De préférence l'étape (i) est réalisée en utilisant une scie dont la lame génère un trait de scie de 3 à 5 mm, préférentiellement de 4 mm. De préférence l'étape (i) est réalisée en utilisant une scie permettant une profondeur de coupe de 20 à 80 mm, préférentiellement de 45 mm. L'étape (ii) est réalisée en usinant à une vitesse de rotation comprise de 5000 à 22 000 tours / minute. Préférentiellement, l'étape (ii) est réalisée par sciage ou fraisage. Selon une variante de l'invention, l'étape (ii) est réalisée à une profondeur de coupe strictement inférieure à l'épaisseur de ladite plaque de plâtre. Le fraisage résulte de la combinaison de deux mouvements : rotation de l'outil de coupe d'une part, et avance de l'outil de coupe ou de la pièce à usiner d'autre part. Selon l'invention, la vitesse de rotation de la fraise est comprise de 5000 à 22 000 tours / minute, de préférence comprise de 15 000 à 20 000 tours / minute, préférentiellement comprise de 16 000 à 19 000 tours / minute, encore plus préférentiellement est égale à 18 000 tours / minute. Selon l'invention, la vitesse d'avance de la fraise est comprise de 4 à 20 mètres / minute, de préférence comprise de 6 à 18 mètres / minute, préférentiellement comprise de 8 à 16 mètres / minute, encore plus préférentiellement est égale à 12 mètres / minute. Selon l'invention, le fraisage peut s'effectuer aussi bien: • en opposition : l'effort de coupe tangentiel de la fraise s'oppose à l'avance de la pièce à fraiser, ou encore l'effort de coupe tangentiel de la fraise s'oppose à la pièce à fraiser ; • en concordance (dit � en avalant �) : l'effort de coupe tangentiel accompagne la pièce à fraiser dans son déplacement. Selon l'invention, lorsque l'étape (ii) est réalisée par fraisage, la plaque de plâtre est de préférence placée à l'horizontale. Différents types de fraise peuvent être utilisés selon l'invention : les fraises cylindriques, coniques ou les fraises de forme. Fraise conique, fraise à 30°, 45°, 60° ; 120° ou encore une fraise à angle spécifique peut être réalisée ; - Fraise multipan ; Fraise à chanfrein inférieur : La fraise à chanfreiner est une fraise qui est disponible avec deux valeurs de l'angle de pointe : 60° ou 90°. Elle sert comme son nom l'indique à faire des chanfreins sur des bords de trous ou sur des arêtes rectilignes ou courbes. Cette fraise se trouve avec attachement à queue cylindrique pour l'usinage de chanfreins sur les arêtes de pièces et la fraise à queue conique est préférée pour chanfreiner les trous. - Fraise cylindrique 2 tailles ou forêt ; La fraise cylindrique 2 tailles peut-être utilisée pour plusieurs usages : • avec sa face plane, elle peut surfacer ; • avec sa périphérie, le contournage est fréquemment réalisé ; • elle peut permettre l'usinage d'épaulements. La fraise cylindrique 2 tailles peut se trouver avec différents attachements : • à queue conique (cône Morse ou cône Standard Américain) ; • à queue cylindrique (surtout dans les petits diamètres) ; • à alésage cylindrique, pour monter sur des mandrins à pompe. - Fraise 3 tailles : La fraise 3 tailles peut servir à exécuter des rainures avec des faces latérales parfaitement parallèles, car la flexion de la fraise et son affutage n'influe pas sur le profil de la rainure, contrairement au rainurage à l'aide d'une fraise 2 tailles. Ce type de fraise existe à alésage pour monter sur un arbre ou avec moyeu. Le rainurage s'effectue en déplaçant la pièce perpendiculairement à l'axe de la fraise. La largeur de la rainure est obtenue en décalant la pièce sur un axe parallèle à l'axe de la pièce. La profondeur de la rainure est atteinte en relevant la pièce de la valeur souhaitée. La fraise 3 tailles peut être cylindrique, conique ou à chanfrein. Différents types de fraise peuvent convenir selon l'invention, notamment on peut citer les fraises en acier rapide, les fraises en carbure monobloc, les fraises à plaquettes carbure amovibles ou brasées, les fraises CBN ou encore les fraises diamant. Selon une variante de l'invention, le type de fraise préféré est la fraise diamant. Selon une variante de l'invention, l'étape (ii) peut être réalisée par sciage. Le sciage résulte de la combinaison de deux mouvements : translation ou rotation de l'outil de coupe d'une part, et avance de l'outil de coupe ou de la pièce à usiner d'autre part. Selon l'invention, la vitesse de rotation de la scie est comprise de 4000 à 10 000 tours / minute, de préférence comprise de 5 000 à 8 000 tours / minute, préférentiellement comprise de 6 000 à 8 000 tours / minute, encore plus préférentiellement est égale à 7 000 tours / minute. Selon l'invention, la vitesse d'avance de la scie est comprise de 20 à 100 mètres / minute, de préférence comprise de 30 à 80 mètres / minute, préférentiellement comprise de 40 à 60 mètres / minute, encore plus préférentiellement est égale à 50 mètres / minute. Différents types de scies peuvent être utilisés selon l'invention : les scies circulaires sur support fixe ou sur support inclinable ou sur chariot mobile. Les fraiseuses et scieuses convenant selon l'invention sont de préférence automatisées (fraiseuses ou scieuses à commande numérique et centres d'usinage). Avantageusement, la méthode d'usinage selon l'invention permet qu'au moins un parement ou au moins un revêtement décoratif de la plaque de plâtre ne soit pas découpé, de préférence reste intact. Selon une variante de l'invention, tous les parements de la plaque de plâtre sont découpés, y compris le revêtement décoratif. La méthode d'usinage selon l'invention permet de réaliser des éléments pour le domaine de la construction, ou encore permet de réaliser des éléments entrant dans la conception d'un produit de construction. Enfin l'invention a également, pour objet une plaque de plâtre susceptible d'être obtenu selon la méthode décrite ci-dessus. La plaque de plâtre obtenue selon l'invention peut être utilisée comme élément pour le domaine de la construction. La plaque de plâtre obtenue selon l'invention peut être utilisée comme élément entrant dans la conception d'un produit de construction. Les figures 1 et 2 représentent deux usinages avec, dans un premier temps la fraise de diamètre 16 mm, dans un second temps avec la fraise à 45°. La figure 3 représente un usinage avec une scie à 90° pour faire la découpe linéaire, et une fraise de diamètre 16 mm pour effectuer l'arrondi de la pièce. La figure 4 représente un usinage avec, dans un premier temps, la fraise de diamètre 16 mm afin de réaliser l'usinage au centre de la pièce, puis dans un second temps avec une scie ayant un angle de 45°. La figure 5 représente un usinage avec des broches de diamètres différents. La figure 6 représente un usinage avec une fraise prismatique à 45°. Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. EXEMPLES 1/ Machine-outil : 10 Les machines-outils suivantes ont été utilisées : 1.1 : Machine-outil fourni par la société HOMAG ; cette machine-outil a été utilisée avec les fraises et scies suivantes : fraise cylindrique 3 tailles de diamètre 16 mm, 20 mm fraise conique 3 tailles à 45° 15 deux scies circulaires (droite et inclinée) - broches. 1.2: Machine-outil fourni par la société PANHANS avec comme outil une fraise diamant. 2/ Plaque de plâtre : Des plaques de plâtre ayant un revêtement en mélaminé fourni par la société POLYREY ont été usinée. 3/ Usinaqes : Usinage n°1 : Dans un premier temps, avec la fraise de diamètre 16 mm, le contour de la pièce a été découpé. Puis, la circonférence de la pièce a été usinée 30 avec la fraise à 45°, pour obtenir le chanfrein. Les vitesses sont : • pour la fraise de diamètre 16 mm : Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 10 m/min. • pour la fraise à 45° : Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 35 8 m/min 20 25 Usinage n°2 : les outils utilisés sont les mêmes que dans l'usinage n°1 (fraise de diamètre 16 mm et fraise à 45°), mais avec une configuration d'usinage en intérieur et non en extérieur. Les vitesses sont • pour la fraise de diamètre 16 mm: Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 10 m/min. • pour la fraise à 45° : Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 8 m/min Usinage n°3 : Pour cet usinage, une scie droite à 90° pour faire la découpe linéaire, et une fraise de diamètre 20 mm pour effectuer l'arrondi de la pièce ont été utilisées. Les vitesses sont • pour la scie droite à 90° : Vitesse de rotation = 7200 tr/min, vitesse d'avance = 50 m/min. • pour la fraise de diamètre 20 mm : Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 12 m/min Usinage n°4 : pour cet usinage, la fraise de diamètre 16 mm a été utilisée dans un premier temps afin de réaliser l'usinage au centre de la pièce. Ensuite, une scie ayant un angle de 45° a été utilisée pour réaliser les fraisages aux extrémités de la plaque. Les vitesses sont • pour la fraise de diamètre 16 mm: Vitesse de rotation = 18000 tr/min, vitesse d'avance = 8 m/min. • pour la scie inclinée à 45° : Vitesse de rotation = 7500 tr/min, vitesse d'avance = 30 m/min Usinage n°5 : Pour la réalisation de cet usinage, des broches de diamètres différents ont été utilisées afin d'effectuer les perçages aléatoires. Les vitesses sont : • pour les broches : Vitesse de rotation = 6000 tr/min, vitesse d'avance = 6 m/min. Usinage n°6 : Pour la réalisation d'une équerre ayant un revêtement POLYREY mélaminé noir, la machine-outil PANHANS a été utilisé avec la fraise prismatique à 45° et une scie droite. Les vitesses sont : • pour la fraise prismatique à 45° : Vitesse de rotation = de 3000 à 5000 tr/min, vitesse d'avance = 25 m/min. • pour la scie droite: Vitesse de rotation = 3000 à 5000 tr/min, vitesse d'avance = 45 m/min5 REVENDICATIONS1. Méthode d'usinage d'une plaque de plâtre comprenant au moins un revêtement décoratif comprenant les étapes suivantes : (i) disposer une scie ou une fraise d'un coté de ladite plaque; (ii) usiner à une vitesse de rotation comprise de 5000 à 22 000 tours / minute. 2. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'usinage permet la réalisation d'une zone de pliage. 3. Méthode selon la revendication 2 caractérisée en ce que la zone de pliage présente une forme en V. 4. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que la précision d'usinage est 15 d'au moins 1/10ème de mm. 5. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs passages de scie ou de fraise. 20 6. Méthode selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comprend un seul passage de la fraise. 7. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'étape (i) est réalisée en utilisant une scie disposée avec une inclinaison, ladite inclinaison variant de 0° à 25 87°. 8. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'étape (ii) est réalisée par sciage ou fraisage. 30 9. Méthode selon la revendication 8 caractérisée en ce que lorsque l'étape (ii) est réalisée à une profondeur de coupe strictement inférieure à l'épaisseur de ladite plaque de plâtre. 10. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que au moins un parement ou 35 au moins un revêtement de la plaque de plâtre n'est pas découpé. 11. Plaque de plâtre susceptible d'être obtenu selon la méthode selon l'une des revendications 1 à 10.10