Brevet FR3057799A1 — publié le 20180427

- 1 - La présente invention concerne un procédé d'assemblage et/ou de solidarisation entre eux d'éléments divers, par réalisation d'un lien en composite polymérisé. Il existe de nombreuses techniques d'assemblage pour solidariser des éléments entre eux, et former un ensemble homogène et durable. On utilise pour cela des liens de toutes sortes, adaptés aux particularités de l'assemblage à réalisera Les techniques d'assemblage les plus courantes pour solidariser ensemble des éléments séparés sont les vis, clous, boulons, colliers, sertissages, colles, adhésifs, liens souples, etc. Le composite polymérisé est couramment utilisé dans tous les secteurs de l'industrie, essentiellement comme matière première pour la fabrication de pièces de toutes sortes. Ces pièces sont fabriquées en utilisant d'une part une matière structurante adaptée (carbone, fibre de verre, lin, aramide ou autre), appelée renfort, ce renfort étant imprégné d'autre part avec une matière polymérisable mono ou multi-composants appelée matrice, comme par exemple et de manière non-limitative une résine, l'ensemble renfort/matrice étant mis en forme pour réaliser la pièce, puis polymérisé à froid ou à chaud par cuisson en étuve ou en autoclave pour obtenir une pièce en composite polymérisé durable. Par contre, le procédé consistant à mettre en oeuvre le composite polymérisé comme lien d'assemblage pour assembler et solidariser des éléments divers, procédé objet de la présente invention, est une technique d'assemblage alternative, qui constitue un procédé nouveau d'utilisation du composite polymérisé par sa mise en oeuvre dans des applications d'assemblage. Son utilisation en remplacement des techniques d'assemblage traditionnelles de toutes sortes énumérées plus haut, présente de nombreux avantages. Le procédé objet de la présente invention consiste à assembler des éléments grâce à un lien composite polymérisé, constitué d'une part d'une matière structurante (renfort) apte à subir cette opération, et d'autre part d'une matrice, matière polymérisable mono ou multi-composants imprégnant le renfort, l'ensemble étant polymérisé à froid ou à chaud par cuisson pour obtenir le lien définitif. Les différentes étapes de la technique de mise en oeuvre du procédé consistent à solidariser ensemble plusieurs éléments (1) par enroulement partiel ou total de la préparation renfort + matrice autour de ces éléments (2), puis effectuer une polymérisation, à froid ou par une cuisson en étuve ou autoclave de l'ensemble, afin d'obtenir l'assemblage définitif de ces éléments entre eux par le lien en composite polymérisé (3) résultant de la polymérisation de la matrice. Le renfort associé à la matrice polymérisable peut être au choix du carbone, de la fibre de verre, du lin, de l'aramide ou toute autre matière utilisable dans un composite polymérisé, cette matière étant imprégnée par la matrice polymérisable pour permettre la polymérisation. Pour l'opération d'assemblage, ce renfort se présente, comme pour la fabrication de pièces en composite polymérisé, sous forme de fil, ruban, pièce de tissus, ou toute autre forme adaptée aux contraintes de l'assemblage à réaliser. 3057799 - 2- De manière générale et non limitative, les composants renfort et matrice utilisés pour la fabrication du lien en composite polymérisé peuvent être indifféremment de toutes matières, de toutes formes et de toutes consistances adaptées à la réalisation du composite et au processus de polymérisation. De la même manière, les éléments à assembler peuvent être de toutes 5 natures, de toutes matières et de toutes formes. La contrainte principale de mise en oeuvre de la technique d'assemblage objet de la présente invention est, dans le cas d'une polymérisation par cuisson, la capacité des pièces assemblées à supporter la température de cuisson du composite, comprise en général entre 80 et 250°, et déterminée par les caractéristiques de la matrice utilisée dans le composite. 10 L'utilisation du composite polymérisé comme technique d'assemblage présente de nombreux avantages, comme par exemple et de manière non limitative : légèreté de l'assemblage (dans le cas de l'utilisation du carbone ou de fibres similaires ultra légères comme renfort du composite), grande adaptabilité aux formes de toutes sortes à assembler, grande résistance mécanique à la rupture et à l'arrachement, solidité et longévité exceptionnelle de 15 l'assemblage obtenu, pas de risque d'altération des surfaces, ni de nécessité de perforation de la structure des éléments pour les assembler. Cette technique d'assemblage est adaptée dans de nombreux cas en remplacement des techniques de fixation conventionnelles. Elle permet d'autre part la réversibilité et le démontage de l'assemblage sans altération des éléments assemblés par simple découpe du lien composite. 20 A titre d'exemple non limitatif de réalisation d'un assemblage décrit dans la présente invention, les figures 3 et 4 illustrent la réalisation d'une canne à pêche, et plus précisément le montage des anneaux sur le tube de canne à pêche au moyen d'un lien en composite polymérisé, pour obtenir la canne à pêche complète. 25 Traditionnellement, le montage des anneaux de canne à pêche se fait par ligaturage des pattes des anneaux sur le « blank » (tube composite de canne à pêche le plus souvent en carbone ou fibre de verre), au moyen d'un fil en textile, nylon, polyamide ou toute autre matière, ledit fil étant enroulé, puis noué ou bloqué sur la patte d'anneau pour fixer cette patte sur le tube. L'assemblage ainsi réalisé est ensuite recouvert d'un vernis pour tenir et protéger le fil, et éviter 30 son altération et sa rupture dans le temps. En remplacement de cette technique d'assemblage traditionnelle par fil textile ou polyamide, le procédé d'assemblage décrit dans l'invention permet de fixer ces anneaux sur le tube de la future canne à pêche au moyen d'un lien composite polymérisé. Pour réaliser cet assemblage (Fig. 3), on ligature partiellement ou totalement les pattes 35 (4) des anneaux (5) sur le tube (6) avec une préparation constituée d'une part du renfort, par exemple et de manière non limitative du carbone, de la fibre de verre ou du lin, utilisée sous forme de ruban, de fil (7), de pièce de tissu ou autre forme adaptée, et d'autre part de la matrice imprégnant le renfort, comme par exemple une résine polymérisable. 3057799 - 3- L'étape suivante consiste à effectuer la polymérisation, soit à froid, soit par cuisson. Dans le cas d'une cuisson, il peut être nécessaire d'envelopper cet assemblage avec un film supportant la cuisson, comme par exemple un ruban de cellophane pour maintenir la matrice en place et l'empêcher de couler pendant cette cuisson, puis ensuite cuire le montage ainsi réalisé 5 dans une étuve ou un autoclave. Après polymérisation, on obtient un lien composite polymérisé (8) qui sertit les anneaux sur le tube, le tout formant un ensemble tube + anneaux homogène et durable (Fig. 4) qui constitue la canne à pêche. Dans l'application d'assemblage consistant à monter des anneaux sur une canne à 10 pêche, exemple non limitatif d'utilisation du procédé objet de la présente invention, cette nouvelle technique d'assemblage apporte, en plus de la très grande solidité du lien d'assemblage, un gain de temps important par rapport à la réalisation longue et très minutieuse d'une ligature avec un fil conventionnel pour fixer les anneaux sur le tube, cette opération nécessitant par ailleurs la formation adéquate de l'opérateur. En comparaison, la réalisation du lien composite grâce au procédé décrit dans l'invention est plus simple et beaucoup plus facile et rapide, et peut être réalisée par un opérateur sans formation particulière. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente un exemple d'assemblage de 2 éléments divers avec un ruban de carbone imprégné de résine, avant cuisson. La figure 2 représente le même assemblage après cuisson en étuve, le composite carbone polymérisé formant un lien homogène solidarisant et liant les 2 éléments. La figure 3 représente un exemple d'assemblage des anneaux sur un tube de canne à pêche avec un fil carbone imprégné de résine, avant cuisson. La figure 4 représente le même assemblage après cuisson en étuve, le composite carbone polymérisé par la cuisson formant un lien homogène fixant les anneaux sur le tube de canne à pêche, l'ensemble ainsi fabriqué constituant la canne à pêche. REVENDICATIONS1) Procédé d'assemblage et/ou de solidarisation entre eux d'éléments divers, caractérisé en ce qu'il est réalisé au moyen d'un lien en composite polymérisé assemblant ces éléments, ce lien étant constitué d'une part d'un renfort, et d'autre part d'une matrice mono ou multi- composants polymérisable, le lien d'assemblage définitif étant obtenu par la polymérisation à froid ou à chaud de la matrice composant ce lien. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lien d'assemblage polymérisable entoure partiellement ou totalement les éléments à assembler et/ou solidariser. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le renfort est du carbone, de la fibre de verre, du lin, de l'aramide, ou toute matière apte à structurer un composite obtenu par un procédé de cuisson. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le renfort est sous forme de fil, ruban ou pièce de tissu. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matrice polymérisable est une résine.