Brevet FR3036643A1 — publié le 20161202

EMBOUT SURMOULE L'invention se rapporte à un profilé creux tel qu'un tube réalisé en matériaux composite thermodurcissable préférentiellement constitué de fibres de carbone, sur lequel on surmoule un embout réalisé en matériaux thermoplastique ou en matériau composite thermoplastique pour la réalisation d'une pièce telle qu'une bielle, dans ce cas les deux extrémités seront surmoulées. Ce type de pièce est soumis à des efforts importants à la fois en traction et en compression, mais également en vibration en torsion et en température notamment dans le cas des bielles utilisées pour les secteurs industriels et aéronautiques. Il est donc nécessaire que la liaison entre le profilé et l'embout surmoulé soit suffisamment résistante. L'effort de traction auquel elle doit résister est supérieur à 1tonne pour une section de profilé de diamètre ou de largeur maximum de 15mm et le gradient de température de -50° à +140°. Les deux matériaux (carbone thermodurcissable et bouchon et embout thermoplastiques ont des coefficients de dilatation différents et les écarts de température induisent des risques de désolidarisation des deux matériaux et donc un risque d'accident. L'objet de l'invention est de proposer un produit et un procédé de fabrication du produit qui permettent de répondre à 25 ces problèmes. L'invention concerne une bielle réalisée à partir d'un profilé creux qui peut être de forme tubulaire (circulaire, carrée, rectangulaire, triangulaire, de forme évasée ou non, etc...) et sur lequel un embout thermoplastique est surmoulé, 30 elle est remarquable en ce qu'un bouchon est placé dans le profilé du coté surmoulé afin d'éviter que le profilé ne se remplisse. Le bouchon présente au moins une partie de son profil extérieur complémentaire du profil intérieur du profilé et de taille sensiblement identique afin de le boucher. Le 3036643 2 bouchon a une longueur supérieure ou égale à la longueur de la partie surmoulé du profilé surmoulé et de l'embout. Il a ainsi une double fonction de fermer le profilé et de reprendre les efforts radiaux exercés lors de l'injection sur les parois du 5 profilé. Le profilé reste donc en grande partie vide, ce qui permet d'obtenir une pièce de faible poids, de coûts réduits car il y a moins de matière. Le bouchon peut présenter plusieurs formes: il peut 10 avoir un rebord périphérique de dimension supérieure à la dimension extérieure du profilé et qui lui permet de tenir sur le bord du profilé et éviter de s'enfoncer dans le profilé lors de l'injection de thermoplastique; il peut être de dimensions inférieures à celles de l'intérieur du profilé et 15 dans ce cas il sera tenu lors de l'injection dans la machine d'injection elle-même. Afin d'améliorer la tenue entre les deux matériaux, l'extérieur et/ou l'intérieur du profilé dans la zone de surmoulage est traité par un usinage, ou un perçage, ou un 20 filetage, ou un traitement laser. Il est possible de prévoir une liaison chimique en plus. Le procédé selon l'invention présente les étapes suivantes: usinage de forme du profilé en composite 25 thermodurcissable sur la zone d'injection, - positionnement du bouchon dans le profilé, mise en condition thermique de l'assemblage profilé et du bouchon - injection en composite thermoplastique de l'embout 30 pour création de la jonction du profilé, du bouchon et de l'embout. De façon optionnelle, on peut ajouter une étape après l'usinage du profilé un traitement chimique du profilé sur la 3036643 3 zone d'injection. Ce traitement pourra être la pose d'un solvant, ou d'un adhésif ou d'un agent mouillant. Le positionnement du bouchon dans le profilé pourra se faire soit directement dans le profilé avant l'introduction de 5 celui-ci dans l'outil d'injection; soit en positionnant le bouchon dans l'outil puis le profilé dans le bouchon fixé dans l'outil d'injection. La figure 1 est un tube ou un profilé 1 en matériau composite thermodurcissable avec une extrémité usinée avec des 10 trous 10. La figure 2 est un deuxième exemple de tube ou profilé 1 en matériau composite thermodurcissable avec une extrémité avec un filetage 11. La figure 3 est un troisième exemple de tube ou profilé 15 1 en matériau composite thermodurcissable avec une extrémité avec des aspérités 12. D'autres formes de surfaces sont aussi possibles. La figure 4 est une coupe d'un tube ou profilé en matériau composite thermodurcissable avec un premier type de 20 bouchon 2 en matériau thermoplastique inséré dans le tube sous la zone d'injection 13 correspondant à la partie du tube comprenant l'extrémité usinée ou fileté ou avec des aspérités. La figure 5 est une coupe d'un tube en matériau composite thermodurcissable avec un deuxième type de bouchon 3 25 en matériau thermoplastique avec un rebord en appui sur l'extrémité du profilé. La figure 6 est une coupe partielle d'un tube de la figure 1 avec un bouchon 2 du premier type après l'injection du matériau thermoplastique constituant l'embout 4. 30 La figure 7 est une coupe d'un profilé de la figure 1 avec un bouchon 3 du deuxième type après l'injection de l'embout 5. REVENDICATIONS1- Procédé de surmoulage d'un embout thermoplastique sur un profilé en carbone thermodurcissable caractérisé en ce qu'il présente les étapes suivantes: - usinage de forme du profilé en composite thermodurcissable sur la zone d'injection, - positionnement du bouchon dans le profilé, - mise en condition thermique de l'assemblage profilé et du bouchon - injection en composite thermoplastique de l'embout pour création de la jonction du profilé, du bouchon et de l'embout.