Brevet FR3011766A1 — publié le 20150417

PROCEDE D'AMENAGE ET DE FORMAGE A FROID DE TEXTILE NON ELASTIQUE ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE La présente invention se rapporte au domaine du formage de feuilles textiles, notamment de feuilles textiles à motifs non élastiques, et porte en particulier sur un procédé d'amenage et de formage à froid d'une feuille textile non élastique et sur un dispositif associé. Il est actuellement connu de transformer à chaud des complexes textiles de type semi-élastique par thermoformage, thermocompression et/ou thermo-emboutissage. Pour ce faire, un complexe multicouches, composé du matériau d'aspect souhaité et d'un envers plastique ou 15 thermodurcissable, est mis en oeuvre. Le complexe est généralement placé sur un cadre de maintien puis chauffé dans un four avant formage. L'opération de formage consiste à obtenir un complexe mis en forme en trois dimensions dans un moule 20 avec ou sans poinçon. Ce procédé connu présente les inconvénients de déformer les motifs et/ou géométries de tissage, car les contraintes apportées au complexe par le cadre de maintien dudit complexe, l'allongement du matériau et les 25 contraintes locales qui permettent d'éviter la formation de plis nuisent à l'intégrité des motifs et/ou ordonnées de tissage désirés. Il existe donc un besoin pour une mise en oeuvre de matériaux textiles avec un allongement nul ou très 30 faible afin de conserver l'intégrité des motifs et ou ordonnées de tissage désirés. Le procédé et le dispositif selon la présente invention permettent la transformation et la mise en trois dimensions de matériaux textiles à allongement nul ou très faible. Ils permettent en outre de limiter les déformations de motifs et/ou tissages souhaités pour les matériaux textiles. Enfin, ils ne nécessitent ni précomplexage, ni cadre de maintien du flan à transformer. L'invention garantit l'absence de formation de plis ou craquelures découlant généralement des surtensions et/ou manque d'allongement des matières employées. L'ordonnée des motifs ou tissages gardera son intégrité. La présente invention a donc pour objet un procédé d'amenage et de formage à froid d'une feuille textile non élastique, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à : former un complexe désigné ensemble feuille 15 textile composé d'une feuille textile et d'une matière thermoplastique ; chauffer l'ensemble feuille textile à une température inférieure ou égale à 100°C, de préférence comprise entre 70 °C et 95°C ; 20 mettre en place l'ensemble feuille textile de manière horizontale dans un moule poinçon/matrice monté sur une presse, un bloc périphérique compressible entourant le poinçon du moule poinçon/matrice, mettre en forme l'ensemble feuille textile par 25 pressage dans le moule poinçon/matrice, l'ensemble feuille textile étant pris en sandwich entre la partie supérieure du moule et le bloc périphérique compressible, ce qui permet un amenage de matière de l'ensemble feuille textile constant, proportionnel à la compression du bloc 30 périphérique compressible lors de la descente de la partie supérieure du moule vers le poinçon, et permet ainsi une mise en forme sans pli de l'ensemble feuille textile. On entend par textile non élastique un textile dont l'allongement est inférieur ou égal à 7% sous un effort de traction de 10daN. Ce procédé permet de ne pas déformer les 5 éventuels motifs sur le tissu, par le fait qu'aucun cadre n'est utilisé. Lorsque le moule est dans la position dans laquelle la matrice est descendue au maximum vers le poinçon, il existe avantageusement un petit espace (ou 10 entrefer) entre la matrice et le poinçon, permettant de déformer l'ensemble feuille textile sans toutefois le comprimer complètement. La feuille textile peut être une feuille textile à motifs. 15 Le complexe ensemble feuille textile peut être formé par enduction d'une matière thermoplastique sur une feuille textile, par flammage d'un envers en matière thermoplastique sur une feuille textile ou par thermocollage d'un film thermoplastique sur une feuille 20 textile. La matière thermoplastique peut notamment être un polyuréthane thermoplastique (TPU), une polyoléfine, un polyuréthane ester ou un polyuréthane éther, un thermodurcissable. 25 Le bloc périphérique compressible peut avantageusement être composé d'un ensemble élastique tel que des ressorts de compression eux-mêmes associés à une couche rigide telle qu'un panneau de bois agencé et positionné en périphérie du poinçon et dont le coefficient 30 de frottement de glissement (aussi appelé tangente (p) sera au moins supérieur à 20°, sans que cela soit limitatif, pour pincer la feuille lors de la fermeture du moule, tout matériau ou montage ayant les mêmes propriétés pouvant être utilisé dans le cadre de la présente invention. La température du moule peut être maintenue entre 10°C et 40°C, de préférence entre 20°C et 30°C, et de la 5 manière que l'on préfère le plus à 25°C. On maintient ainsi l'ensemble feuille textile dans un état facilement déformable par la presse. L'ensemble feuille textile peut être recouvert d'une sous-couche de recouvrement d'un matériau ayant une 10 couche d'adhésif, laquelle sous-couche de recouvrement est apposée par sa couche d'adhésif sous ou sur l'ensemble feuille textile après avoir été chauffée entre 120°C et 180°C. La sous-couche de recouvrement de l'ensemble 15 feuille textile peut être une sous-couche de mousse ayant une couche d'adhésif qui est apposée par sa couche d'adhésif sous ou sur la feuille textile après avoir été chauffée entre 120°C et 180°C. La surface occupée par le bloc périphérique 20 compressible peut être supérieure ou égale à celle de l'ensemble feuille textile après mise en place de l'ensemble feuille textile de manière horizontale dans le moule poinçon/matrice. L'excédent textile pourra être supérieur ou égal à 40mm pour garantir un pincement 25 efficace de la feuille. Avantageusement, la hauteur du bloc périphérique compressible peut être supérieure ou égale à la hauteur du poinçon et cela dans une plage de +/- 20% et le coefficient de frottement du bloc périphérique compressible pourra être 30 au minimum deux fois supérieur à celui de l'ensemble feuille textile. Le coefficient de frottement de glissement (aussi appelé tangente (p) pourra au moins supérieur à 20°. Ainsi, dans l'état non compressé du bloc périphérique compressible, le poinçon fait saillie au milieu du bloc périphérique compressible. Avantageusement, la compressibilité du bloc 5 périphérique compressible à 50% peut être comprise entre 3 et 20 kPa, en fonction du matériau à transformer, et la perte de hauteur du bloc périphérique compressible après 30000 cycles peut être inférieure à 4mm. Les fibres de la feuille textile peuvent être des 10 fibres continues ou discontinues de type PES, coton, carbone, kevlar ou analogues, tissées par tissage, notamment de type chaîne et trame. La présente invention a également pour objet un dispositif de formage à froid d'une feuille textile non 15 élastique qui comprend : un moule poinçon/matrice monté sur une presse, un bloc périphérique compressible entourant le poinçon du moule poinçon/matrice, ledit poinçon étant constitué d'un matériau non compressible. 20 Selon une caractéristique particulière, le bloc périphérique est en regard de la matrice. La hauteur du bloc périphérique compressible de ce dispositif peut être supérieure ou égale à la hauteur du poinçon. 25 Le coefficient de frottement du bloc périphérique compressible de ce dispositif peut être au minimum deux fois supérieur à celui d'une feuille textile à mettre en forme. La compressibilité du bloc périphérique 30 compressible à 50% de ce dispositif peut être comprise entre 3 et 20 kPa, en fonction du matériau à transformer. La perte de hauteur du bloc périphérique compressible de ce dispositif après 30000 cycles peut être inférieure à 4mm. Pour mieux illustrer l'objet de la présente 5 invention, on va en décrire ci-après, à titre indicatif et non limitatif, un mode de réalisation particulier avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : 10 la Figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention de formage à froid d'un ensemble feuille textile non élastique, avant formage de ladite feuille textile non élastique ; 15 - la Figure 2 est une vue en coupe du dispositif de formage à froid de la Figure 1, durant le formage de ladite feuille textile non élastique ; et - la Figure 3 est une vue de côté de l'ensemble feuille 20 textile non élastique après formage obtenu selon l'invention, posée sur un plan horizontal. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir que l'on y a représenté une vue en coupe d'un dispositif 6 de 25 formage à froid d'un ensemble feuille textile 1 non élastique, avant formage dudit ensemble feuille textile 1. Le dispositif 6 comprend une presse 3 sur laquelle est installé un moule poinçon/matrice à entrefer 2, le moule 2 comprenant un poinçon 4 entouré par un bloc 30 périphérique compressible 5. Dans cette configuration, l'ensemble feuille textile 1 est placé horizontalement entre les parties supérieure et inférieure du moule 2 pour le formage dudit ensemble feuille textile 1. Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir que l'on y a représenté une vue en coupe d'un dispositif 6 de formage à froid d'un ensemble feuille textile 1 non élastique, pendant le formage dudit ensemble feuille textile 1. Dans cette configuration, la presse 3 exerce une force sur l'ensemble feuille textile 1, ce qui a pour effet de déformer ce dernier, et le bloc périphérique compressible 5 est compressé. Etant donné que le coefficient de frottement du bloc périphérique compressible 5 du dispositif 6 est supérieur à celui de l'ensemble feuille textile 1 à mettre en forme, l'ensemble feuille textile 1 peut glisser sur ce dernier pour apporter au poinçon 4 de la matière qui n'est pas encore en contact avec le poinçon 4, ce qui permet de conserver l'intégrité des motifs et/ou ordonnées de tissages désirés de l'ensemble feuille textile 1. Si l'on se réfère à la Figure 3, on peut voir que l'on y a représenté une vue de côté de l'ensemble feuille textile 1 après formage, posé sur un plan horizontal 7. Après formage, l'ensemble feuille textile 1 conserve la forme qui lui a été donnée par le moule poinçon/matrice à entrefer 4, tout en conservant l'intégrité des motifs et ou ordonnées de tissage désirés de l'ensemble feuille textile 1. Le procédé selon l'invention est décrit ci-après. Le procédé est décrit en référence à un textile à motifs, mais il pourrait être utilisé avec tout textile sans s'éloigner du cadre de la présente invention. Les matériaux à transformer sont tout d'abord élaborés. On réalise un textile à fibre continue ou discontinue de type PES, coton, carbone, kevlar, etc par un tissage de type chaîne et trame. Dans ce cas spécifique, les fibres sont alors organisées perpendiculairement les unes par rapport aux autres et ne procurent aucun allongement sauf dans la direction en diagonale. Un allongement dans cette direction aura pour effet de désorganiser les fibres et leurs motifs, provoquant un effet visuel non souhaité. Afin de bloquer cette organisation, on procède 10 donc dans une première étape à une enduction thermoplastique ou au thermocollage de film thermoplastique. Tout autre procédé équivalent peut cependant être envisagé pour bloquer cette organisation, sans s'écarter du cadre de la présente invention. 15 L'ensemble feuille textile ainsi réalisé est réactivé à une température inférieure ou égale à 100°C, de façon ramollir au juste nécessaire la partie thermoplastique ajoutée. Cette préchauffe permettra lors de l'opération de 20 compression ultérieure de délier les fibres, permettant un microglissement de celles-ci les unes par rapport aux autres. L'ensemble feuille textile est ensuite placée horizontalement sur le poinçon du moule précédemment décrit. 25 L'ensemble feuille textile peut facultativement, lors de l'opération de formage, être recouvert d'une sous-couche de mousse ou autre matériau adhésive plus ou moins souple, apposée par sa couche adhésive sur ou sous l'ensemble feuille textile, après avoir été réactivée entre 30 120 et 180°C. Le transfert calorifique de la sous-couche se propagera à l'ensemble feuille simultanément à la compression et la fermeture du moule. Le bloc périphérique compressible aura pour effet de transformer uniformément l'ensemble feuille et/ou sa sous-couche lors du poinçonnage. L'amenage de matière sous le poinçon étant rendu constant et proportionnel à la compression du bloc périphérique compressible, ni pli ni déformation ne se formeront. La combinaison du transfert calorifique, de la descente du poinçon, de la compression du bloc périphérique compressible, du pincement de l'excédent de matière par le bloc périphérique compressible aura pour effet de libérer le tissage des fibres sans le déformer, ni créer de plis. REVENDICATIONS1 - Procédé d'amenage et de formage à froid d'une feuille textile (1) non élastique, caractérisé par le fait 5 qu'il comprend les étapes consistant à : former un complexe désigné ensemble feuille textile (1) composé d'une feuille textile et d'une matière thermoplastique ; chauffer l'ensemble feuille textile (1) à une 10 température inférieure ou égale à 100°C, de préférence comprise entre 70 °C et 95 °C ; mettre en place l'ensemble feuille textile (1) de manière horizontale dans un moule poinçon/matrice (2) monté sur une presse (3), un bloc périphérique compressible (5) 15 entourant le poinçon (4) du moule poinçon/matrice (2), mettre en forme l'ensemble feuille textile (1) par pressage dans le moule poinçon/matrice (2), l'ensemble feuille textile (1) étant pris en sandwich entre la partie supérieure du moule (2) et le bloc périphérique 20 compressible (5), ce qui permet un amenage de matière de l'ensemble feuille textile (1) constant, proportionnel à la compression du bloc périphérique compressible (5) lors de la descente de la partie supérieure du moule (2) vers le poinçon (4), et permet ainsi une mise en forme sans pli de 25 l'ensemble feuille textile (1). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le complexe ensemble feuille textile est formé par enduction d'une matière thermoplastique sur une feuille textile, par flammage d'un envers en matière 30 thermoplastique sur une feuille textile ou par thermocollage d'un film thermoplastique sur une feuille textile. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la température du moule (2) est maintenue entre 10°C et 40°C, de préférence entre 20°C et 30°C, et de la manière que l'on préfère le plus à 25°C. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'ensemble feuille textile (1) est recouvert d'une sous-couche de recouvrement d'un matériau ayant une sous-couche d'adhésif, laquelle sous- couche de recouvrement est apposée par sa couche d'adhésif sous ou sur l'ensemble feuille textile (1) après avoir été chauffée entre 120°C et 180°C. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la sous-couche de recouvrement de l'ensemble feuille textile (1) est une sous-couche de mousse ayant une couche d'adhésif qui est apposée par sa couche d'adhésif sous ou sur la feuille textile (1) après avoir été chauffée entre 120°C et 180°C. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la surface occupée par le bloc périphérique compressible (5) est supérieure ou égale à celle de l'ensemble feuille textile (1) après mise en place de l'ensemble feuille textile (1) de manière horizontale dans le moule poinçon/matrice (2). 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la hauteur du bloc périphérique compressible (5) est supérieure ou égale à la hauteur du poinçon (4). 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, 30 caractérisé par le fait que le coefficient de frottement du bloc périphérique compressible (5) est supérieur à celui de l'ensemble feuille textile (1). 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la compressibilité du bloc périphérique compressible (5) à 50% est comprise entre 3 et 20 kPa. 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 9, caractérisé par le fait que la perte de hauteur du bloc périphérique compressible (5) après 30000 cycles est inférieure à 4mm. 11 - Procédé selon l'une des revendications 1 10, caractérisé par le fait que les fibres de la feuille textile sont des fibres continues ou discontinues de type PES, coton, carbone, kevlar ou analogues, tissées par tissage de type chaîne et trame. 12 - Dispositif (6) de formage à froid d'une feuille textile non élastique, caractérisé par le fait qu'il comprend : un moule poinçon/matrice (2) monté sur une presse (3), un bloc périphérique compressible (5) entourant 20 le poinçon (4) du moule poinçon/matrice (2), ledit poinçon (4) étant constitué d'un matériau non compressible. 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la hauteur du bloc périphérique compressible (5) est supérieure ou égale à la hauteur du 25 poinçon (4). 14 - Dispositif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé par le fait que le coefficient de frottement du bloc périphérique compressible (5) est au minimum deux fois supérieur à celui de la feuille textile 30 15 - Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé par le fait que la compressibilité du bloc périphérique compressible (5) à 50% est comprise entre 3 et 20 kPa. 16 - Dispositif selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé par le fait que la perte de hauteur du bloc périphérique compressible (5) après 30000 cycles est inférieure à 4mm.5