FR2914874A1 - Procede de moulage de produits composites creux par extrusion-soufflage, dispositif utilise et produits obtenus - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne procédé de fabrication de produits composites par extrusion-soufflage, selon lequel on extrude une paraison à base de matière thermoplastique que l'on place dans un moule, on intercale au moins une structure composite chauffée entre la paraison et le moule avant fermeture de celui-ci et on souffle à l'intérieur de la paraison pour plaquer l'ensemble formé par la matière thermoplastique et la structure composite contre le moule.La présente invention concerne également le dispositif de fabrication associé et les produits composites creux obtenus.

Description

1 PROCEDE DE MOULAGE DE PIECES CREUSES ET PRODUITS OBTENUS.

La présente invention concerne un procédé de moulage de pièces creuses, plus particulièrement un procédé de moulage par extrusion-soufflage, permettant d'obtenir une nouvelle gamme de produits. L'invention concerne également le dispositif associé et les produits obtenus. Le moulage par extrusion-soufflage s'opère traditionnellement en extrudant une paraison de matière thermoplastique, en la plaçant dans un moule, en refermant le moule puis en soufflant pour plaquer la matière thermoplastique contre le moule, la forme obtenue étant en suite figée par refroidissement. L'augmentation de la résistance mécanique des pièces extrudées soufflées a jusqu'à présent été obtenue principalement en augmentant l'épaisseur des parois des produits formés, avec pour conséquences une augmentation du poids et du coût de telles pièces. La présente invention a donc cherché à mettre au point des pièces extrudées soufflées présentant de bonnes propriétés mécaniques sans augmentation excessive de poids. Ce but est atteint grâce au procédé selon l'invention permettant d'obtenir cette nouvelle gamme de produits, et consistant en un procédé de fabrication de produits composites par extrusion-soufflage, selon lequel on extrude une paraison à base de matière thermoplastique que l'on place dans un moule, on intercale au moins une structure composite chauffée entre la paraison et le moule avant fermeture de celui-ci et on souffle à l'intérieur de la paraison pour plaquer l'ensemble formé par la matière thermoplastique (paraison) et la structure composite contre le moule. La présente invention concerne également un dispositif de fabrication d'un produit creux, adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant : 2 - au moins une extrudeuse pour former une paraison, - au moins un moyen de chauffage d'une structure composite; - au moins un moule, - au moins un moyen pour intercaler la structure composite entre la paraison et le moule. - au moins un moyen de soufflage de la paraison. Les produits obtenus selon l'invention sont des produits composites creux, notamment obtenus (au moins en partie) par extrusion-soufflage (en particulier par le procédé selon l'invention), ces produits (ou la partie obtenue par extrusion- soufflage) comprenant avantageusement au moins 15% en poids (le plus souvent de 15 à 50% en poids) d'au moins une matière de renfort (de préférence du verre), cette matière de renfort se présentant avantageusement, au moins en partie (généralement pour 15 à 100% de la matière de renfort), sous forme de fibres longues, en particulier sous forme de fibres longues de longueur supérieure ou égale à 25 mm. Par paraison , on entend la matière sortant de l'extrudeuse à chaud (à une température supérieure à la température de ramollissement de la matière organique extrudée), plus particulièrement la forme creuse sortant de l'extrudeuse à chaud, cette forme étant généralement de section droite (c'est-à-dire perpendiculairement aux génératrices) fermée et se présentant par exemple sous forme d'un tube ou d'une gaine continue, ou pouvant éventuellement présenter une section droite plus complexe (selon la forme du composite final à obtenir et/ou du moule utilisé). Par produit creux on entend que le produit présente, à l'intérieur, au moins une partie creuse entourée par des parois, cette partie creuse étant généralement vide mais pouvant éventuellement être munie d'un ou plusieurs matériaux de remplissage. Par fibres longues , on entend traditionnellement des fibres présentant une longueur supérieure à 1 mm (par opposition aux fibres courtes d'une longueur comprise entre 0,1 et 1 mm), et plus particulièrement dans la présente invention on entend des fibres présentant une longueur d'au moins 25 mm, en particulier des fibres continues. Ainsi, le procédé selon l'invention consiste à venir plaquer ou draper, sur les surfaces à la forme de la pièce voulue à l'intérieur d'un moule (généralement 3 simplement formé de deux coquilles) une structure composite (incorporant avantageusement des fibres de renfort longues ou continues comme explicité ultérieurement) au moyen d'une paraison extrudée soufflée à base de thermoplastique (éventuellement renforcé ou chargé comme explicité ultérieurement) se combinant à la structure composite dans la pièce (produit composite) finie. Le procédé selon l'invention permet ainsi de renforcer des corps creux de façon simple, économique et rapide, et permet notamment d'envisager la fabrication de pièces présentant des taux de renforts élevés et variables, en particulier des pièces à taux de renforts supérieurs à 15% voire 30% en poids environ (ces taux pouvant aller notamment jusqu'à 50% en poids dans la pièce telle qu'obtenue par extrusion-soufflage). Ce procédé peut être opéré manuellement et/ou automatisé, et permet d'obtenir, en une seule opération de moulage, des pièces composites creuses variées de dimensions plus ou moins importantes, avec de bonnes propriétés mécaniques tout en présentant avantageusement des parois de faible épaisseur. Le composite formé présente également, au moins dans sa partie obtenue selon l'invention, une bonne cohésion entre les différents éléments le composant (voire le cas échéant une parfaite continuité des parties organiques), l'union entre les différents éléments étant suffisamment intime pour garantir une durée de vie et une résistance particulièrement satisfaisantes. Dans le procédé selon l'invention, la matière thermoplastique extrudée sous forme de paraison est généralement une matière organique choisie parmi les polyoléfines (polyéthylène (PE), polypropylène (PP),...), les polyesters thermoplastiques (polytéréphtalate d'éthylène, polytéréphtalate de butylène, ...), les élastomères (polymère éthylène propylène (EPDM),...), le chlorure de polyvinyle (ou (poly)chlorure de vinyle - PVC) en particulier souple (plastifié), les polyamides, ou tout autre thermoplastique ou polymère thermoplastique notamment utilisé dans l'industrie de la transformation par soufflage.

La paraison peut être seulement formée de matière(s) thermoplastique(s) ou peut incorporer également des renforts (renforts fibreux tels que fibres de verre ou autres fibres minérales, végétales, etc.) ou charges minérales ou végétales, etc, le taux de renforts dans la paraison (ou dans la ou les matières thermoplastiques formant la paraison), n'excédant pas préférentiellement 15% en 4 poids. La matière extrudée (ou paraison) peut notamment inclure des fibres courtes ou longues ou continues, le taux de ces fibres étant d'autant plus faible que ces fibres sont longues. La matière organique thermoplastique de la paraison est avantageusement choisie de façon à autoriser un étirement de 200 à 300% à sa température de déformation à chaud (correspondant généralement à sa température approximativement lors du soufflage pendant le moulage) sans déchirement sous une épaisseur finale de l'ordre de 1 à 2 mm. Comme indiqué précédemment, cette matière est extrudée sous forme d'une paraison, de section droite généralement fermée, par exemple sous forme d'un tube ou d'une gaine continue, ou éventuellement sous une forme présentant une section droite plus complexe (selon la forme du composite final à obtenir et/ou du moule utilisé), par exemple sous forme d'un profilé. La structure composite (ou enveloppe composite) mentionnée selon l'invention comprend généralement au moins une matière organique, de préférence thermoplastique (choisie par exemple parmi les polyoléfines, notamment le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), les polyesters thermoplastiques, notamment le polytéréphtalate d'éthylène, le polytéréphtalate de butylène, les élastomères, notamment un polymère éthylène propylène (EPDM), ou le chlorure de polyvinyle (PVC), ou les polyamides, le polysulfure de phénylène, etc.), et comprend au moins une matière de renforcement (généralement choisie parmi les matières de renforcement connues, naturelles ou synthétiques, minérales ou végétales, en particulier parmi les matières telles que verre, carbone, aramide, etc.), cette matière de renfort étant de préférence du verre. Avantageusement le cas échéant, la matière organique (ou au moins l'une des matières organiques) de la structure composite utilisée est identique ou compatible (de même nature, notamment permettant une bonne adhésion chimique) avec la matière organique de la paraison extrudée de façon à ce qu'il y ait une bonne adhésion, voire une continuité, entre les deux matières.

La structure composite comprend généralement entre 20 et 80%, notamment de 50 à 75% environ, en poids de matière(s) de renfort, au moins en partie sous forme de fibres (fils et/ou filaments, les filaments étant de très faible diamètre, par exemple de l'ordre de 5 à 24 microns de diamètre dans le cas du verre, et les fils étant généralement formés de plusieurs filaments rassemblés).

Comme indiqué précédemment, la matière de renfort se présente au moins en partie sous forme de fibres longues. Plus particulièrement, ces fibres longues présentent, dans la structure composite prête à être utilisée, une longueur d'au moins 25 mm, en particulier sont des fibres continues (par opposition à fibres 5 coupées), de plusieurs centimètres ou mètres de longueur (ces fibres longues ou continues venant ainsi draper les surfaces de moulage/la paraison dans le procédé selon l'invention). La présence d'une matière de renfort sous forme de fibres longues est importante pour l'obtention de bonnes propriétés mécaniques, elle contribue également à la bonne tenue de la structure lors de sa manipulation et de sa mise en oeuvre et autorise le chauffage et l'enroulement de la structure. De façon préférée, la structure composite comprend également au moins une matière organique au moins en partie sous forme de fibres, de préférence sous forme filamentaire. En particulier, la structure composite est avantageusement formée de, ou à partir de, fils mixtes (obtenus par la réunion et le bobinage simultané de fibres organiques et de fibres de renfort) et de préférence de fils dits co- mêlés ou composites, composés de filaments de l'une des matières et de filaments de l'autre matière mélangés au sein des fils, ces fils étant généralement obtenus par assemblage des filaments directement lors de leur fabrication (comme décrit par exemple dans les brevets EP 0 599 695, EP 0 616 055, EP 0 367 661 et WO 98/ 01751 dans lesquels pendant l'étirage des filaments de verre, on extrude et on entraîne simultanément les filaments organiques, les trajets suivis par les filaments convergeant avant que lesdits filaments soient rassemblés en au moins un fil composite). Les fils composites les plus courants constitués de filaments de verre (à des taux de 60 ou 75 % en poids) et de filaments de matière organique thermoplastique (à des taux respectivement de 40 ou 25 % en poids) intimement mélangés sont commercialisés sous la dénomination commerciale Twintex par la société Saint-Gobain Vetrotex France. Les avantages dus à l'utilisation dans le procédé selon l'invention de structures composites comprenant des fils co-mêlés sont notamment que la fusion de la matière organique est facilitée, permettant un gain de productivité, les produits obtenus pouvant également être plus homogènes et présenter des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux produits traditionnels, l'orientation des fils de renforts dans le produit fini étant également mieux 6 maîtrisée. La structure composite est avantageusement choisie souple et/ou déformable de façon à envelopper ou draper correctement la paraison ou une partie de la paraison, comme explicité ultérieurement.

Elle peut être pleine ou ajourée et présente avantageusement une tenue suffisante (ou une structure suffisamment fixée ou liée ou rigide ou consolidée) pour pouvoir être manipulée et mise en oeuvre dans le procédé selon l'invention. Elle peut être formée d'une ou plusieurs couches, comme explicité ultérieurement. De préférence, la structure composite comprend (ou est formée à partir de) au moins un réseau de fils, par exemple sous forme d'un tissu ou tricot ou sous forme non tissée (par exemple un mat de fils continus ou des bandes de fils parallèles croisées et/ou liées entre elles par des fils et/ou filaments de liaison), les mêmes fils pouvant être utilisés pour former le cas échéant la chaîne et la trame du réseau, ou la trame et la chaîne pouvant être constituées de fils différents, ce réseau pouvant également présenter une direction préférentielle d'orientation des fils de renfort (structure unidirectionnelle). De préférence la structure composite comprend (ou est formée à partir de) au moins un tissu ou tricot ou éventuellement une grille. Le ou les réseaux formant la structure composite peuvent être thermo-fixés (le cas échéant un ou plusieurs desdits réseaux pour assurer une tenue à la structure) et/ou la structure composite peut également avantageusement comprendre ou se présenter sous forme de feuille(s), obtenue(s) par exemple par traitement (consolidation) à chaud et sous pression de réseau(x) tel(s) que précédemment cité(s), et/ou peut se présenter sous forme d'empilement(s) (de couches, feuilles, tissus, etc.) ou sandwich(s), etc. Elle peut comprendre par exemple un ou plusieurs tissus (consolidés en feuille(s) ou non), éventuellement différents, et/ou éventuellement une ou plusieurs couches de fils coupés (par exemple sous forme de mats, ces fils coupés étant de préférence de longueur de l'ordre de quelques millimètres ou centimètres), elle peut comprendre éventuellement un ou plusieurs films organiques, etc, une structure composite complexe (formée de couches différentes ou orientées différemment) permettant le cas échéant de combiner différentes propriétés de différentes couches. Dans le procédé selon l'invention, la paraison est formée par extrusion, le cas échéant directement à l'intérieur du moule ouvert, la paraison extrudée sortant 7 chaude de l'extrudeuse à une température telle qu'elle permet notamment sa déformation (étirement) par soufflage (température où la matière organique thermoplastique de la paraison est malléable sans couler) dans l'opération de moulage consécutive, cette température étant généralement de l'ordre de 180 C à 280 C (pour une paraison à base de polyoléfine, polyamide, polytéréphtalate d'éthylène, etc). Pendant l'extrusion de la paraison chaude, la structure composite est chauffée également à une température permettant sa déformation dans le moulage consécutif (par exemple entre 180 et 250 C pour une structure constituée de polypropylène renforcé de 50 à 80% en poids de verre), par exemple entre des panneaux infra rouge, puis la structure composite chauffée est intercalée entre la paraison et le moule ; ce moule est alors fermé en pinçant les deux extrémités de la paraison et de la structure et l'ensemble est gonflé par soufflage et figé par refroidissement (généralement amorcé au contact des parois du moule) avant démoulage de la pièce obtenue. Selon le produit que l'on cherche à obtenir, la structure composite définie selon l'invention peut venir recouvrir la paraison en totalité ou en partie seulement (le moulage pouvant se faire dans un ou des moules en plusieurs parties le cas échéant comme explicité ultérieurement). Plusieurs parties ou ensembles composites, identiques ou différents, peuvent être utilisés, de même que l'on peut ajouter et/ou intercaler le cas échéant d'autres couches, par exemple un ou des films de matière organique, une matière organique sous forme de poudre (la poudre pouvant venir napper une ou des structures et former un film par fusion), un ou des mats de fils coupés, etc, l'une et/ou ou l'autre couche(s) et/ou matière(s) et/ou ensemble(s) utilisé(s) pouvant éventuellement être chargé(s) en additifs pouvant conférer des propriétés particulières et/ou être fonctionnalisé(s) au moins en partie (par exemple la structure composite peut être métallisée par électrolyse, etc.) pour conférer des propriétés particulières (par exemple antistatique, résistance aux UV, coloration, etc) au produit obtenu.

De préférence, la structure composite est insérée entre le moule et la paraison sous forme d'une seule pièce le cas échéant formée de plusieurs parties (ou ensembles) et/ou couches pré-assemblées par exemple par collage à chaud ou à l'aide d'un spray, un film hot-melt pouvant également être ajouté en surface par exemple pour faciliter le collage avec la paraison et/ou la paraison pouvant 8 également incorporer ou être co-extrudée avec un thermoplastique facilitant le collage avec la structure composite. De préférence également, au moins des parties du moule peuvent avoir été traitées au préalable pour aider au démoulage ultérieur de la pièce moulée, par exemple à l'aide d'un produit (spray de démoulage,...) ou par un traitement de surface (polissage, chromage, revêtement métallique approprié, etc). Le cas échéant pendant le positionnement de la structure composite, la paraison peut être maintenue à son diamètre d'extrusion par un faible soufflage (à une pression par exemple de 1 à 3 bars) d'air chaud à l'intérieur de cette dernière de manière à maintenir sa forme et sa section. Comme indiqué précédemment, le revêtement (structure composite) est généralement amené en une seule pièce (par exemple enroulée sous forme d'un cylindre) mais peut éventuellement dans certains cas être amené sous forme de plusieurs pièces (ou empiècements ou flans) plus ou moins larges et/ou complexes (selon le moule, la pièce à obtenir et l'effet de renforcement recherché, localisé ou général), identiques ou non, la disposition se faisant en fonction des caractéristiques que l'on souhaite obtenir. De préférence, la structure composite forme une enveloppe périphérique (ou entoure la paraison sur toute sa périphérie) sur au moins une partie de la hauteur (ou longueur) de la paraison, cette enveloppe composite périphérique permettant une déformation homogène lors du gonflage, des renforts localisés pouvant le cas échéant être prévus ou ajoutés en certains endroits. La position des fibres longues, en particulier des fils de renfort continus, dans la structure ou enveloppe composite est généralement déterminée par la forme de la pièce recherchée, de façon à ce que l'enveloppe notamment puisse se déformer lors du soufflage et à assurer un renforcement efficace. De préférence, l'enveloppe ou la structure est disposée de façon à ce que les fibres longues, en particulier les fils de renfort continus, soient au moins en partie orientées à plus ou moins 45 environ (plutôt notamment que 0 ou 90 ) par rapport à l'axe de la paraison, les fibres pouvant aussi être orientées dans le sens transversal à l'axe de la paraison (proche ou de l'ordre de 90 ) dans le cas de renforts localisés notamment. De préférence, la longueur des fils de renfort dans le sens transversal correspond, pour un effet de renfort homogène (par exemple lorsqu'une bonne résistance à l'éclatement est recherchée), à la longueur en développé de la pièce (ou éventuellement de la partie à renforcer en cas de renfort localisé). 9 Le revêtement est préférentiellement intercalé, par exemple par l'intermédiaire de pinces comme illustré ultérieurement, dans l'espace entre la paraison et le moule, cependant une partie de revêtement pourrait être placée directement sur la paraison et/ou sur au moins une partie des surfaces de moulage à l'intérieur du moule, les différentes parties du revêtement se combinant le cas échéant ultérieurement sous l'action de la chaleur et de la pression (gonflage de la paraison) pour donner la pièce moulée souhaitée. L'extrudeuse et le moyen de soufflage de la paraison font généralement partie du même appareil, consistant par exemple en une extrudeuse souffleuse standard munie d'une filière conférant la forme voulue à la paraison (par exemple une filière annulaire pour former un tube). Le soufflage se fait par l'insertion d'au moins une aiguille (généralement à une extrémité de la paraison ou éventuellement dans un endroit destiné à être caché dans la pièce finale), généralement après extrusion de la paraison (en particulier lors de la fermeture du moule), le soufflage s'opérant généralement à pression comprise entre 1 et 50 bars (notamment entre 1 et 10 bars ou entre 10 et 50 bars selon la capacité des pièces à obtenir, par exemple entre 1 et 10 I ou entre 10 et 200 I). Généralement, le fluide injecté est un gaz, par exemple de l'air ou de l'azote pour limiter l'oxydation. Le gaz est évacué dès que la pièce est suffisamment froide pour ne plus se déformer, l'évacuation de l'air ou de l'azote suivant généralement le même chemin que le soufflage. Le gaz est généralement retiré avant ouverture du moule pour éviter une déformation de la pièce par ré-aspiration éventuelle de la machine. Le trou laissé par l'aiguille peut être rebouché le cas échéant par écrasement à chaud ou par bouchon thermo-soudé ou collé.

Eventuellement, si l'on souhaite munir la pièce d'un remplissage, l'injection de l'air ou de l'azote peut être remplacée par l'injection par exemple de polymère sous forme de mousse à faible densité, par exemple pour obtenir des pièces volumineuses de faible densité. Le moulage se fait dans un moule reproduisant la forme recherchée, généralement formé d'au moins deux parties ou coquilles, généralement métalliques (en aluminium, acier, alliage léger, etc.), ces parties étant séparables et reproduisant la forme extérieure du corps creux (selon la complexité de la pièce à former et démouler, le moule peut également présenter plus de deux parties ou coquilles ou pièces ou noyaux, le cas échéant mobiles). La température du moule 10 est choisie de façon à permettre dans un premier temps le fluage de la matière fluable (telle que la matière organique) et le remplissage des formes complexes de l'empreinte du moule par l'ensemble composite, puis de façon à permettre à la pièce de se rigidifier sous une forme manipulable. Par exemple, le moule est régulé à une température de l'ordre de 80 à 100 C, la régulation se faisant généralement à l'aide de fluide(s) caloporteur(s) périphérique(s) et d'un régulateur chaud-froid permettant notamment d'évacuer les calories apportées par la matière chaude. Le cas échéant, il est possible d'utiliser plusieurs moules, par exemple deux moules superposés dont l'un accueille par exemple une partie (telle que la partie supérieure) de la paraison destinée à être renforcée ainsi que la structure composite intercalée à cet effet, et l'autre accueille l'autre partie (telle que la partie inférieure) de la paraison ne requérant pas de renfort, de façon par exemple à former un produit mixte présentant une partie renforcée et une partie vierge .

La durée de moulage est généralement fonction de l'épaisseur de la pièce (par exemple elle est de l'ordre de quelques dizaines de secondes). Pendant cette durée, la pression de soufflage est maintenue constante et la pièce se refroidit (généralement du fait de la température plus basse du moule). Eventuellement, le refroidissement peut être accéléré (par exemple par l'emploi d'une soufflerie ou de ventilateur(s) ou venturi à air comprimé, etc). La pression est ensuite supprimée, en particulier lorsque la pièce est suffisamment rigide pour pouvoir être manipulée (par exemple aux alentours de 50 à 80 C), le gaz étant le cas échéant évacué par l'intermédiaire de la ou des aiguilles comme vu précédemment, celles-ci étant généralement retirées de l'intérieur de la pièce avant ouverture du moule. Après ouverture du moule, la pièce creuse est démoulée et éventuellement ébavurée ou découpée à ses dimensions finales et/ou subit d'autres traitements tels que perçage(s), ajout d'insert(s), etc.. Le dispositif selon l'invention comprend également au moins un moyen pour intercaler la structure composite, se présentant par exemple sous forme d'une ou plusieurs pinces saisissant la structure composite et l'intercalant entre la paraison et le moule (par exemple en la faisant glisser autour de la paraison depuis l'une de ses extrémités comme illustré ultérieurement). Comme indiqué précédemment, le produit composite creux obtenu selon l'invention présente généralement entre 15 et 50% en poids de matière de 11 renforcement (de préférence du verre), en particulier et avantageusement au moins 15% en poids (ou le cas échéant au moins 20% en poids) de matière de renfort sous forme de fibres longues (ce produit pouvant comprendre, comme renforts, uniquement des fibres longues ou pouvant également comprendre par exemple des fibres courtes, etc), et présente une épaisseur de parois avantageusement inférieure ou égale à 5 mm, généralement comprise entre 3 et 5 mm environ (l'épaisseur de la structure composite étant par exemple inférieure à 2-3 mm, et l'épaisseur de la paraison en sortie d'extrudeuse étant par exemple de l'ordre de 3 à 6 mm pour finir entre 1 et 2-3 mm environ une fois soufflée) ; à titre de comparaison, un produit creux traditionnel en matière thermoplastique présentant des propriétés de résistance mécanique similaires présenterait une épaisseur de parois de l'ordre de 6 à 8 mm. Le produit selon l'invention présente en outre généralement une section droite fermée (des goulots ou ouvertures pouvant être prévus par découpage après démoulage). Ce produit présente de bonnes caractéristiques de résistance mécanique, en particulier une bonne résistance à la torsion, à la flexion, à l'éclatement, et une bonne inertie en cas de choc, ainsi qu'une meilleure tenue en température, pour un poids et une épaisseur des parois particulièrement faibles. Suivant sa destination, la pièce composite creuse obtenue peut éventuellement être munie d'un matériau de remplissage, par exemple d'une mousse, mais est de préférence vide de façon à présenter un ensemble de caractéristiques (notamment poids/propriétés mécaniques) particulièrement avantageux. L'invention concerne également un composite, formé du produit selon l'invention et éventuellement revêtu, par exemple, d'une ou plusieurs couches de finition (ou liner(s)), notamment en matière(s) organique(s) thermoplastique(s) et/ou muni d'éléments complémentaires (solidarisés par exemple par soudure ou collage), etc. D'autres avantages et caractéristiques vont à présent être décrits en regard de la figure jointe illustrative mais non limitative représentant schématiquement différentes étapes d'un procédé selon l'invention. Dans ce procédé, on extrude une paraison 1 (présentée en (a)) en matière organique thermoplastique (par exemple en polypropylène, polyéthylène, chlorure de polyvinyle, etc.) à l'aide d'une extrudeuse souffleuse 2, à l'intérieur d'un moule 3 ouvert en deux coquilles séparées, tandis que simultanément on réchauffe une 12 structure composite 4, sous forme par exemple d'un tissu formé de fils composites verre/polypropylène et enroulé pour former un tube, cette structure étant tenue et déplacée à l'aide de pinces 5 et étant réchauffée par exemple à l'aide de rampes à infrarouges 6, à une température par exemple de l'ordre de 180-280 C, puis on fait glisser la structure composite le long de la paraison de façon à ce qu'elle vienne entourer la paraison dans le moule (étape (b)), puis le moule, thermorégulé à une température de 80 à 100 C environ, est refermé (étape (c)) sur l'enveloppe composite et la paraison de façon à pincer et thermosouder les enveloppes (composite et paraison) et rendre étanche la paraison, et le gonflage de la paraison s'opère parsoufflage, à une pression par exemple de l'ordre de 1 à 50 bars, d'un gaz (tel que l'air ou l'azote) par l'intermédiaire de l'extrudeuse souffleuse, le soufflage se faisant pas une ou des aiguilles introduites par exemple aux extrémités de l'ensemble formé par la paraison et son revêtement. Une fois le moulage opéré, le moule est ouvert (la pièce moulée 7 renforcée étant généralement suffisamment rigide, du fait notamment de la présence de la structure composite, pour pouvoir être manipulée et/ou le moule pouvant être préalablement refroidi), et le produit composite obtenu est extrait, généralement après ébavurage et découpage éventuels (par exemple le moule peut être muni de couteaux périphériques pour faire un pré-découpage du pourtour de la pièce, les déchets étant séparés de la pièce à l'ouverture du moule). Le produit obtenu, à performances égales, est plus léger et présente des parois moins épaisses qu'un produit en matière organique uniquement réalisé par extrusion-soufflage traditionnel. A titre de comparaison, pour une pièce extrudée soufflée traditionnelle en polypropylène présentant une épaisseur de parois de 4 mm et une masse surfacique de 4 kg/m2, le produit extrudé soufflé de performances égales selon la présente invention présente une épaisseur d'environ 2 mm (1 mm issu de la paraison de polypropylène et 1 mm de structure composite formée d'un tissu consolidé de fils composites verre/polypropylène à 60% de taux de verre) pour une masse surfacique de l'ordre de 1.2 à 1.4 kg/m2, ou, pour un produit selon la présente invention présentant une épaisseur d'environ 4 mm (2 mm issu de la paraison de polypropylène et 2 mm de structure composite formée d'un tissu consolidé de fils composites verre/polypropylène à 60% de taux de verre), la pièce extrudée traditionnelle en polypropylène de performances égales présenterait une épaisseur de parois de 8 mm (ce que l'on ne peut pas obtenir par soufflage). Les produits obtenus selon l'invention peuvent être différents types de produits tels que des réservoirs ou récipients, des raccordements de tuyaux, etc.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication de produits composites par extrusion-soufflage, selon lequel on extrude une paraison à base de matière thermoplastique que l'on place dans un moule, on intercale au moins une structure composite chauffée entre la paraison et le moule avant fermeture de celui-ci et on souffle à l'intérieur de la paraison pour plaquer l'ensemble formé par la matière thermoplastique et la structure composite contre le moule.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure composite est formée à partir de fils composites.

3. Procédé de fabrication de produits composites selon lequel on vient plaquer ou draper, sur les surfaces à l'intérieur d'un moule, généralement formé de deux coquilles, une structure composite incorporant des fibres de renfort longues ou continues, au moyen d'une paraison extrudée soufflée à base de thermoplastique, éventuellement renforcé ou chargé, cette paraison se combinant à la structure composite dans le produit composite obtenu.

4. Dispositif de fabrication d'un produit creux, adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant : - au moins une extrudeuse pour former une paraison, - au moins un moyen de chauffage d'une structure composite; - au moins un moule, - au moins un moyen pour intercaler la structure composite entre la paraison et le moule. - au moins un moyen de soufflage de la paraison.

5. Produit composite creux, obtenu en particulier par le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, ce produit comprenant au moins 15% en poids d'au moins une matière de renfort, cette matière de renfort se présentant au moins en partie sous forme de fibres longues.