Brevet FR3107469A1 — publié le 20210827

Procédé d’application d’un revêtement avec une adhérence renforcée sur un support en matériau composite, support en matériau composite ou aéronef comprenant un tel revêtement L'invention a pour objet un procédé d’application d’un revêtement (22) sur au moins une face d’un support (24) en matériau composite thermoplastique, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape d’application d’une couche adhésive (26) de polydopamine sur la face du support (24) avant l’application du revêtement (22) pour renforcer l’adhérence du revêtement (22) sur le support (24). L’invention a également pour objet: un support en matériau composite thermoplastique ainsi revêtu; un procédé d’application d’un revêtement sur un panneau en matériau composite formant une partie de la peau externe d’un aéronef, caractérisé en ce qu’une couche adhésive (26) de polydopamine est appliquée sur le panneau (14) avant l’application du revêtement (22) pour renforcer son adhérence sur le panneau (14); un aéronef comportant un panneau ainsi revêtu. Figure 2 Procédé d’application d’un revêtement avec une adhérence renforcée sur un support en matériau composite, support en matériau composite ou aéronef comprenant un tel revêtement La présente demande se rapporte à un procédé d’application d’un revêtement avec une adhérence renforcée sur un support en matériau composite, à un support en matériau composite comprenant un tel revêtement ainsi qu’à un aéronef comportant une peau externe au moins partiellement recouverte d’un tel revêtement. Selon un mode de réalisation, un aéronef comprend une peau externe constituée d’une juxtaposition de panneaux ou de tôles métalliques. A l’issue de l’assemblage, la peau externe de l’aéronef est recouverte d’un revêtement ayant notamment des fonctions esthétique et de protection. Ce revêtement comprend au moins une couche d’accrochage favorisant l’adhérence du revêtement sur la peau externe, au moins une couche anticorrosion, au moins une couche de peinture et enfin au moins une couche de vernis. Pour réduire la masse de l’aéronef, certains panneaux du fuselage sont réalisés en matériau composite présentant des fibres, notamment en carbone, noyées dans une résine. Certains de ces panneaux peuvent être réalisés en matériau composite thermoplastique et comprendre une matrice en résine thermoplastique, de type PEEK, PEKK, PAEK ou PPS par exemple. Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 1, un panneau en matériau composite 10 est recouvert d’un revêtement 12. La résine thermoplastique procure au panneau 10 une faible énergie de surface si bien que la couche d’accrochage utilisée pour les panneaux métalliques ne permet pas d’obtenir une adhésion satisfaisante entre le panneau 10 et son revêtement 12. Pour favoriser l’adhérence entre le revêtement 12 et le panneau 10, une solution consiste à modifier la surface du panneau 10 afin d’augmenter son énergie de surface ou sa mouillabilité. A cet effet, il existe plusieurs traitements de surface, comme le traitement par flammage, le traitement Corona, le traitement au plasma. Toutefois, ces traitements de surface ne sont pas faciles à mettre en œuvre pour traiter de manière homogène de grandes surfaces, sensibles à la chaleur, non planes, comme les panneaux en matériau composite d’un fuselage d’aéronef. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé d’application d’un revêtement sur au moins une face d’un support en matériau composite thermoplastique, caractérisé en ce que le procédé comprend une première étape d’application d’une couche adhésive de polydopamine sur la face du support puis une deuxième étape d’application du revêtement sur la couche adhésive de polydopamine. L’utilisation d’une couche adhésive de polydopamine permet d’obtenir une forte adhérence entre le support et le revêtement, même si le support en matériau composite thermoplastique présente une faible énergie de surface. Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison: la couche adhésive de polydopamine est appliquée en solution aqueuse; la couche adhésive de polydopamine présente une épaisseur comprise entre 200 nm et 100 µm; la couche adhésive de polydopamine est chargée en particules de graphène; la couche adhésive de polydopamine comprend de 0,5 à 2% en poids de graphène; la couche adhésive de polydopamine est chargée en particules de zinc. L’invention a également pour objet un support comportant sur au moins une face un revêtement, caractérisé en ce que le support comprend une couche adhésive de polydopamine intercalée entre la face du support et le revêtement. L’invention a également pour objet un procédé d’application d’un revêtement sur une face externe d’un panneau en matériau composite d’un aéronef, ledit panneau étant relié à une structure par au moins un élément de liaison logé dans un orifice traversant le panneau, caractérisé en ce que le procédé comprend une première étape d’application d’une couche adhésive de polydopamine sur la face externe du panneau puis une deuxième étape d’application du revêtement sur la couche adhésive de polydopamine. Selon une autre caractéristique, chaque élément de liaison est recouvert par la couche adhésive de polydopamine et le revêtement. L’invention a également pour objet un aéronef comportant un panneau en matériau composite présentant une face externe formant une partie d’une peau externe de l’aéronef, ledit panneau étant relié à une structure par au moins un élément de liaison logé dans un orifice traversant le panneau, ladite face externe du panneau étant recouverte par un revêtement, caractérisé en ce que le panneau comprend une couche adhésive de polydopamine intercalée entre la face externe et le revêtement. Selon une autre caractéristique, une couche adhésive de polydopamine est intercalée entre chaque élément de liaison et une paroi de l’orifice le recevant. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : est une coupe d’un panneau en matériau composite recouvert d’un revêtement illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, et est une coupe d’une pièce en matériau composite recouvert d’un revêtement illustrant un mode de réalisation de l’invention. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 2, un panneau 14 est relié à une structure 16 par au moins un élément de liaison 18 logé dans un orifice 20 traversant le panneau 14. Ce panneau 14 présente une face externe F14 qui forme une partie d’une peau externe d’un aéronef. Selon un mode de réalisation, le panneau 14 est en matériau composite thermoplastique. A titre d’exemple, le panneau 14 comprend des fibres de carbone noyées dans une matrice de résine thermoplastique, de type PEEK, PEKK, PAEK ou PPS par exemple. La structure 16 peut être métallique ou en matériau composite. L’élément de liaison 18 est généralement métallique. La face externe F14 du panneau 14 est recouverte d’un revêtement 22. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette application. Elle peut s’appliquer à tout support 24 en matériau composite thermoplastique au moins partiellement recouvert d’un revêtement 22. Ce revêtement 22 comprend au moins une couche de peinture ou de protection. Selon un mode de réalisation, le revêtement 22 comprend au moins une couche anticorrosion, au moins une couche de peinture ainsi qu’au moins une couche de vernis. Ces différentes couches sont appliquées de la même manière que pour l’art antérieur. Le revêtement 22 n’est pas plus décrit car il peut être identique à ceux de l’art antérieur. Selon une particularité de l’invention, une couche adhésive 26 de polydopamine est utilisée pour relier le support 24 et le revêtement 22. Ainsi, le support 24 comprend un revêtement 22 ainsi qu’une couche adhésive 26 de polydopamine intercalée entre le support 24 et le revêtement 22. La couche adhésive 26 de polydopamine a une épaisseur comprise entre 200 nm et 100 µm. Le procédé d’application du revêtement 22 sur une face d’un support 24 comprend une première étape d’application d’une couche adhésive 26 de polydopamine sur la face du support 24 puis une deuxième étape d’application du revêtement 22 sur la couche adhésive 26 de polydopamine. Les éléments de liaison 18 présents sont également recouverts de la couche adhésive 26 de polydopamine et du revêtement 22. Selon un mode opératoire, le procédé d’application comprend une étape préparatoire de la face du support 24, comme un dégraissage par exemple, avant l’étape d’application de la couche adhésive 26 de polydopamine. Cette dernière peut être appliquée en solution aqueuse sur la face du support 24, par pulvérisation par exemple. Selon un mode de réalisation, la couche adhésive 26 de polydopamine est chargée en particules de graphène. La couche adhésive 26 de polydopamine comprend de 0,5 à 2 % en poids de graphène. Selon une configuration, les particules de graphène se présentent sous la forme de plaquettes. La présence de graphène rend la couche adhésive 26 de polydopamine conductrice électrique et thermique. Elle lui confère également des propriétés d’anticorrosion. Selon un mode de réalisation, la couche adhésive 26 de polydopamine est chargée en particules de zinc pour lui conférer des propriétés d’anticorrosion et obtenir une barrière anticorrosion sans chrome ni cadmium. Selon ce mode de réalisation, la couche adhésive 26 de polydopamine comprend de 0,5 à 2 % en poids de zinc. Selon un autre mode de réalisation, la couche adhésive 26 de polydopamine est chargée en particules de graphène et de zinc pour obtenir un effet anticorrosion renforcé. L’utilisation d’une couche adhésive 26 de polydopamine permet d’obtenir une forte adhérence entre le support 24 et le revêtement 22, même si le support 24 en matériau composite thermoplastique présente une faible énergie de surface, sans avoir recours à un traitement de surface tel qu’un traitement au plasma. Lorsque la couche adhésive 26 de polydopamine est chargée en graphène, elle forme une couche de protection contre la foudre qui peut renforcer ou se substituer à une autre couche de protection contre la foudre comme un grillage métallique. L’ajout de graphène dans la couche adhésive 26 de polydopamine est plus efficace que l’ajout de la même quantité de graphène dans le revêtement 22 pour obtenir une couche de protection contre la foudre, car la couche adhésive 26 de polydopamine a une épaisseur nettement inférieure à celle du revêtement 22 et permet d’obtenir une concentration plus élevée de graphène. Selon un mode opératoire, la couche adhésive 26 de polydopamine est non seulement appliquée sur la face externe F14 mais également sur la paroi de chaque orifice 20 prévu pour loger un élément de liaison 18. Cette solution permet d’obtenir une continuité électrique entre le panneau 14 et l’élément de liaison 18 et évite l’apparition de couple galvanique. Selon un autre avantage, l’enduction des éléments de liaison 18 par une couche adhésive 26 de polydopamine chargée de particules de graphène permet de limiter les risques de dévissage et de perte des éléments de liaison 18. L’enduction des éléments de liaison 18 métalliques avec la couche adhésive 26 de polydopamine chargée de particules de zinc permet d’obtenir une barrière anticorrosion. Selon une autre application, lors de la mise en place de chaque élément de liaison 18, une couche adhésive 26 de polydopamine chargée de zinc est intercalée entre l’élément de liaison et la paroi de l’orifice 20 le recevant, cette couche adhésive 26 de polydopamine étant appliquée sur l’élément de liaison 18 et/ou sur la paroi de l’orifice 20. Cette solution permet de limiter les risques de corrosion. Selon un mode de réalisation, un panneau en matériau composite de l’art antérieur, recouvert d’un premier revêtement, comprend un grillage métallique, intercalé entre le panneau et le premier revêtement, formant une couche de protection contre la foudre. Un tel panneau peut présenter en surface une zone endommagée sur laquelle le grillage métallique et le premier revêtement ne sont plus présents. Selon un autre avantage de l’invention, un tel panneau peut être réparé en recouvrant la zone endommagée d’une couche adhésive 26 de polydopamine chargée de particules de graphène puis d’un deuxième revêtement. Après la réparation, la couche adhésive 26 de polydopamine en contact avec le grillage métallique assure la continuité de la couche de protection contre la foudre alors que le deuxième revêtement assure la continuité du premier revêtement. Procédé d’application d’un revêtement (22) sur au moins une face d’un support (24) en matériau composite thermoplastique, caractérisé en ce que le procédé comprend une première étape d’application d’une couche adhésive (26) de polydopamine sur la face du support (24) puis une deuxième étape d’application du revêtement (22) sur la couche adhésive (26) de polydopamine. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche adhésive (26) de polydopamine est appliquée en solution aqueuse. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche adhésive (26) de polydopamine présente une épaisseur comprise entre 200 nm et 100 µm. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche adhésive (26) de polydopamine est chargée en particules de graphène. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche adhésive (26) de polydopamine comprend de 0,5 à 2% en poids de graphène. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche adhésive (26) de polydopamine est chargée en particules de zinc. Support comportant sur au moins une face un revêtement (22) appliqué en mettant en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (24) comprend une couche adhésive (26) de polydopamine intercalée entre la face du support (24) et le revêtement (22). Procédé d’application d’un revêtement (22) sur une face externe (F14) d’un panneau (14) en matériau composite d’un aéronef, ledit panneau (14) étant relié à une structure (16) par au moins un élément de liaison (18) logé dans un orifice (20) traversant le panneau (14), caractérisé en ce que le procédé comprend une première étape d’application d’une couche adhésive (26) de polydopamine sur la face externe (F14) du panneau (14) puis une deuxième étape d’application du revêtement (22) sur la couche adhésive (26) de polydopamine. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque élément de liaison (18) est recouvert par la couche adhésive (26) de polydopamine et le revêtement (22). Aéronef comportant un panneau en matériau composite présentant une face externe (F14) formant une partie d’une peau externe de l’aéronef, ledit panneau (14) étant relié à une structure (16) par au moins un élément de liaison (18) logé dans un orifice (20) traversant le panneau (14), ladite face externe (F14) du panneau (14) étant recouverte par un revêtement (22) appliqué en mettant en œuvre un procédé selon l’une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que le panneau (14) comprend une couche adhésive (26) de polydopamine intercalée entre la face externe (F14) et le revêtement (22). Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une couche adhésive (26) de polydopamine est intercalée entre chaque élément de liaison (18) et une paroi de l’orifice (20) le recevant.