Brevet FR2989917A1 — publié le 20131101

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un modèle destiné à la réalisation de pièces en matériau composite, ainsi qu'un modèle obtenu à l'aide d'un tel procédé de fabrication. Aujourd'hui l'industrie utilise de plus en plus de pièces en matériau composite. La réalisation d'une telle pièce en matériau composite nécessite généralement la réalisation d'un moule qui est lui-même obtenu à partir d'un modèle. Les modèles et les moules actuels sont réalisés en acier, en aluminium ou en résine polyuréthane. Un modèle en résine polyuréthane est réalisé à partir de planches qui sont collées les unes aux autres et qui sont usinées dans la masse. Un tel modèle est stable mais la résine polyuréthane est d'un coût très élevé, ce qui rend le prix du modèle également très cher. En outre, le collage des planches engendre l'apparition de lignes de séparation qui peuvent induire un état de surface dégradé le long de ces lignes. En outre, lorsque le modèle est de grandes dimensions, il devient lourd et difficile à transporter. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'un modèle destiné à la réalisation de pièces en matériau composite qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et, en particulier, qui permet la fabrication d'un modèle peu onéreux et avec un état de surface amélioré. A cet effet, est proposé un procédé de fabrication d'un modèle destiné à être utilisé pour la réalisation de pièces en matériau composite, ledit procédé de fabrication comportant: - une première étape d'usinage au cours de laquelle un bloc de polystyrène est usiné selon la forme du modèle à obtenir, - une étape d'enrobage au cours de laquelle une première couche est déposée autour du bloc de polystyrène ainsi usiné, - une étape de recouvrement au cours de laquelle une deuxième couche est déposée sur la première couche ainsi déposée, et - une deuxième étape d'usinage au cours de laquelle la face extérieure de la deuxième couche est usinée en une surface utile. Avantageusement, la première étape d'usinage consiste à usiner le bloc de polystyrène en profondeur par rapport au modèle. Avantageusement, la première étape d'enrobage consiste en un dépôt sur le bloc de polystyrène de plusieurs couches successives de mat de verre et de résine polyester. Avantageusement, l'étape de recouvrement consiste à projeter un mastic sur la première couche. Avantageusement, le mastic est un mastic polyester. L'invention propose également un modèle destiné à être utilisé pour la réalisation de pièces en matériau composite, ledit modèle étant obtenu par un procédé de fabrication selon l'une des variantes précédentes et comportant un bloc de polystyrène usiné et recouvert par la première couche, qui est elle-même recouverte par la deuxième couche usinée. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente un algorithme d'un procédé de fabrication d'un modèle selon l'invention, la Fig. 2 montre une coupe d'un modèle selon un premier mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 3 montre une coupe d'un modèle selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La Fig. 1 montre un algorithme 100 d'un procédé de fabrication d'un modèle. La Fig. 2 et la Fig. 3 montrent des exemples de modèles 200 et 300 qui sont réalisés en suivant l'algorithme 100 du procédé de fabrication. Les modèles 200 et 300 sont ici de forme simple mais ils peuvent être de forme plus complexe. Les modèles 200 et 300 sont ensuite utilisés pour la réalisation de pièces en matériau composite comme cela est expliqué ci-après. Le procédé de fabrication 100 du modèle 200, 300 comporte: - une première étape d'usinage 102 au cours de laquelle un bloc de polystyrène 202, 302 est usiné selon la forme du modèle à obtenir, - une étape d'enrobage 104 au cours de laquelle une première couche 204, 304 est déposée autour du bloc de polystyrène 202, 302 ainsi usiné, - une étape de recouvrement 106 au cours de laquelle une deuxième couche 206, 306 est déposée sur la première couche 204, 304 ainsi déposée, et - une deuxième étape d'usinage 108 au cours de laquelle la face extérieure de la deuxième couche 206, 306 est usinée en une surface utile 208, 308. La première étape d'usinage 102 consiste à usiner le bloc de polystyrène 202, 302 en profondeur par rapport au modèle 200, 300 et de manière à ce que lorsque la première couche 204, 304 et la deuxième couche 206, 306 sont déposées, la surface extérieure de la deuxième couche 206, 306 avant la deuxième étape d'usinage 308 soit légèrement au-delà de la surface utile 208, 308 devant être obtenue après la deuxième étape d'usinage 108. La première couche 204, 304 consiste en un mélange de mat de verre et résine polyester. Le mélange est un ensemble multicouche de mat de verre et de résine polyester. La première étape d'enrobage 104 consiste ainsi en un dépôt sur le bloc de polystyrène 202, 302 de plusieurs couches successives de mat de verre et de résine polyester. Préférentiellement, la première couche 204, 304 présente une épaisseur de comprise entre 2 et 5 mm. Cette première couche 204, 304 qui recouvre entièrement le bloc de polystyrène 202, 302 permet d'obtenir une structure sandwich qui forme une coque qui procure une très bonne tenue dimensionnelle même dans le cas de grandes dimensions. Pour limiter la dégradation du bloc de polystyrène sous l'effet de la résine polyester, celle-ci est appauvrie en styrène. L'étape de recouvrement 106 consiste après séchage de la première couche 204, 304 à projeter un mastic polyester pour réaliser la deuxième couche 206, 306. De préférence, la deuxième couche 206, 306 a une épaisseur de l'ordre de 15 à 30 mm. La deuxième étape d'usinage 108 qui consiste à usiner la surface extérieure de la deuxième couche 206, 308 afin d'obtenir la surface utile 208, 308 permet d'obtenir le modèle 200, 300 final. Un tel procédé de fabrication 100 permet d'utiliser des matériaux peu onéreux et donc d'obtenir un modèle 200, 300 avec un prix de revient inférieur à ceux des modèles de l'état de la technique. En outre, le procédé de fabrication 100 ne laisse apparaître aucune ligne de séparation sur le modèle 200, 300. Le modèle 200, 300 ainsi obtenu est également léger par rapport à un modèle de l'état de la technique et présente une grande stabilité dimensionnelle dans le temps. Pour un coût supérieur, mais encore inférieur au coût de l'état de la technique, le mastic polyester peut être remplacé par du mastic époxy ou du mastic polyuréthane. Le modèle 200, 300 sert ensuite à la réalisation de pièces en matériau composite. Par exemple, la surface utile 208 du modèle 200 peut être utilisée pour la réalisation ultérieure d'un moule afin de mouler en série des pièces en matériau composite dont la surface extérieure présente la forme de la surface utile 208 du modèle 200. Par exemple, la surface utile 308 du modèle 200 peut être utilisée pour la réalisation directe d'une pièce en matériau composite dont la surface extérieure présente la forme de la surface utile 308 du modèle 300. Cette technique est plus généralement utilisée dans le cas d'une fabrication unitaire de pièces en matériau composite, où le matériau composite est déposé contre la surface utile 308. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Procédé de fabrication (100) d'un modèle (200, 300) destiné à être utilisé pour la réalisation de pièces en matériau composite, ledit procédé de fabrication (100) comportant: - une première étape d'usinage (102) au cours de laquelle un bloc de polystyrène (202, 302) est usiné selon la forme du modèle à obtenir, - une étape d'enrobage (104) au cours de laquelle une première couche (204, 304) est déposée autour du bloc de polystyrène (202, 302) ainsi usiné, - une étape de recouvrement (106) au cours de laquelle une deuxième couche (206, 306) est déposée sur la première couche (204, 304) ainsi déposée, et - une deuxième étape d'usinage (108) au cours de laquelle la face extérieure de la deuxième couche (206, 306) est usinée en une surface utile (208, 308). 2) Procédé de fabrication (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape d'usinage (102) consiste à usiner le bloc de polystyrène (202, 302) en profondeur par rapport au modèle (200, 300). 3) Procédé de fabrication (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première étape d'enrobage (104) consiste en un dépôt sur le bloc de polystyrène (202, 302) de plusieurs couches successives de mat de verre et de résine 20 polyester. 4) Procédé de fabrication (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de recouvrement (106) consiste à projeter un mastic sur la première couche (204, 304). 5) Procédé de fabrication (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le 25 mastic est un mastic polyester. 6) Modèle (200, 300) destiné à être utilisé pour la réalisation de pièces en matériau composite, ledit modèle (200, 300) étant obtenu par un procédé de fabrication (100) selon l'une des revendications précédentes et comportant un bloc depolystyrène (202, 302) usiné et recouvert par la première couche (204, 304), qui est elle-même recouverte par la deuxième couche (206, 306) usinée.