FR3123821A1 - Procédé de thermoformage d’une pièce stratifiée - Google Patents

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Abstract

Procédé de fabrication d’un article caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes, dans cet ordre :disposer d’une pièce stratifiée comprenant au moins :- une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ; - une couche d’un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à170°C, de préférence de 90°C à 130°C,- une couche de textile présentant un grammage compris entre 30g/m2 et 1500 g/m2;procéder au thermoformage de ladite pièce stratifiée, le thermoformage comprenant une étape de chauffe de la pièce stratifiée suivie d’une étape de formage sous vide au moyen d’au moins un moule caractérisé en ce que lors de l’étape de moulage la couche de textile est au contact du moule. Figue à publier avec l’abrégé : aucune

Description

Procédé de thermoformage d’une pièce stratifiée
L’invention concerne le domaine du thermoformage notamment pour l’obtention d’articles d’habillage notamment pour véhicules pour le marché du transport tels que par exemple les tableaux de bord, les éléments d’habillage intérieurs ; pour le marché du bâtiment notamment l’aménagement intérieur, l’ameublement ; pour la bagagerie notamment les surfaces internes des articles de bagagerie.
Plus particulièrement l’invention concerne la fabrication d’articles relativement rigides et présentant une surface d’aspect particulier tel qu’un toucher doux conféré par un tissu ou tout autre revêtement comme un tissu enduit, étanche, lavable ou encore tout matériau compatible avec ladite technologie. La surface décorative peut présenter une résistance à la compression modérée et une résilience afin de lui conférer un toucher doux et confortable « Soft touch » en anglais.
Typiquement de tels articles d’habillage sont réalisés par injection. En effet, cette technologie présente l’avantage de permettre la fabrication de pièces de forme complexe à une cadence rapide, cependant les coûts liés à la mise en œuvre des procédés par injection peuvent être rédhibitoires notamment lorsque l’objectif est la fabrication d’éléments en petite ou moyenne série.
Le thermoformage est un procédé plus simple et moins onéreux que l’injection, cependant les contraintes liées à la mise en œuvre des procédés de thermoformage font qu’ils ne semblaient pas appropriés pour la mise en forme de pièces multicouches. En outre le thermoformage ne permet pas toujours de réaliser des pièces à la fois complexes et de grandes dimensions.
La demande de brevet FR 3 079 448 A1 décrit déjà des pièces stratifiées néanmoins ces pièces ne comprennent pas les mêmes couches que les pièces stratifiées selon la présente invention, en outre les articles finis décrits dans ce document de l’art antérieur ne sont pas fabriqués par un procédé de thermoformage de ladite pièce stratifiée.
De manière surprenante et avantageuse, les inventeurs ont mis en évidence qu’une pièce stratifiée particulière pouvait être mise en forme de manière très satisfaisante par le procédé de fabrication de la présente invention.
Un premier objet de l’invention vise un procédé de thermoformage d’un article comprenant les étapes suivantes, dans cet ordre :
disposer d’une pièce stratifiée comprenant au moins :
- une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
- une couche d’un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à170°C, de préférence de 90°C à 130°C ;
- une couche de textile présentant un grammage compris entre 30g/m2et 1500 g/m2;
procéder au thermoformage de ladite pièce stratifiée, le thermoformage comprenant une étape de chauffe de la pièce stratifiée suivie d’une étape de formage sous vide au moyen d’au moins un moule caractérisé en ce que lors de l’étape de moulage la couche de textile est au contact du moule.
De manière préférée, le procédé de thermoformage est tel que la pièce stratifiée comprend au moins les couches de matériaux suivants, empilées dans cet ordre :
-une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
-une première couche d’un premier adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C ;
-une couche de garnissage de densité allant de 11 kg/m3à 200 kg/m3, de préférence de 30 kg/m3à 90 kg/m3en un matériau choisi parmi les matériaux fibreux et les matériaux cellulaires ;
- une deuxième couche d’un deuxième adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C ;
-une couche de textile de grammage compris entre 30g/m2et 1500 g/m2.
Un deuxième objet de l’invention vise un article susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention et comprenant :
-une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
-une couche d’un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
-une couche de textile.
De préférence, l’article susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention comprend :
-une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
-une première couche d’un premier adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C ;
-une couche de garnissage en un matériau choisi parmi les matériaux fibreux et les matériaux cellulaires,
- une deuxième couche d’un deuxième adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
-une couche de textile.
De préférence, l’article est un élément d’un habitacle de véhicule, d’un article de bagagerie, d’un article d’ameublement, et de toute autre pièce dont la fonction est liée à de la protection, de l’esthétisme et du confort intérieur.
La présente invention vise aussi l’utilisation de l’article selon l’invention dans les véhicules pour le marché du transport tels que par exemple les tableaux de bord, les éléments d’habillage intérieurs, pour le marché du bâtiment notamment l’aménagement intérieur, l’ameublement, pour la bagagerie notamment les surfaces internes des articles de bagagerie.
Le procédé selon l’invention est mis en œuvre en une seule étape de thermoformage de l’ensemble de la pièce stratifiée. Le procédé selon l’invention permet donc d’éviter une fabrication en plusieurs étapes par exemple la fabrication préalable d’une partie de l’empilement de couches puis l’assemblage de l’intégralité de la pièce stratifiée, il est particulièrement simple à mettre en œuvre. En outre, il permet l’obtention de pièces selon une cadence rapide.
Lors de l’étape de moulage, il est généralement convenu de ne pas placer les textiles au contact du moule afin d’éviter la formation de plis. Or il a été mis en évidence que le procédé selon l’invention permet un très bon positionnement de la couche textile de la pièce stratifiée contre le moule, sans formation notable de plis. La pièce stratifiée adopte parfaitement la forme du moule lors de l’étape de moulage même lorsque celui-ci présente des déformations en creux ou en bosses importantes. La pièce stratifiée et le procédé selon l’invention permettent de limiter les risques de défauts d’aspects de l’article final et notamment de la face de la couche textile de cet article.
Le procédé selon la présente invention permet la fabrication d’un article comprenant des creux et des bosses et présentant un côté entièrement revêtu d’une surface polymère et l’autre côté entièrement revêtu d’un textile. L’empilement des couches est cohésif, avec une bonne adhésion entre les couches, y compris dans les endroits qui ont été très déformés lors du thermoformage, en outre les couches présentent des épaisseurs d’homogénéité satisfaisante.
L’article obtenu présente une forme stable dans des conditions d’utilisation normales notamment de température et de pression, en particulier l’article est stable même utilisé dans un habitacle de véhicule, derrière une vitre (type pare brise).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif.
Définitions
Par « pièce stratifiée » on entend un objet présentant plusieurs couches superposées et assemblées entre elles.
Dans le présent texte, les intervalles sont définis de façon abrégée afin d’éviter de décrire chacune des valeurs et toutes les valeurs de cet intervalle, cependant toute valeur appropriée dans l’intervalle peut être choisie comme la valeur supérieure, la valeur inférieure ou les valeurs terminales de l’intervalle. Un intervalle défini comme étant « compris entre la valeur A et la valeur B » inclut les valeurs A et B et est donc équivalent à un intervalle « allant de la valeur A à la valeur B ». En outre, l’expression « au moins » comprend la valeur énoncée après, par exemple, « au moins 5 % » doit être compris comme comprenant également « 5 % ». L’expression « un maximum de » comprend la valeur énoncée après, par exemple, « un maximum de 5 % » doit être compris comme comprenant également « 5 % ».
En outre, dans le présent texte, les valeurs mesurables, telles qu’une quantité, doivent être comprises comme comprenant les écarts types qui peuvent être facilement déterminés par l’homme du métier dans le domaine technique de référence.
Dans le présent texte, la forme au singulier d’un mot comprend le pluriel et inversement, sauf si le contexte indique clairement le contraire. Ainsi, les références « un », « une » et « le/la » comprennent généralement les pluriels des termes respectifs.
Pièces stratifiées utilisées
De manière générale, les pièces stratifiées utilisées selon la présente invention présentent une épaisseur allant de 1 mm à 30 mm.
De manière générale, les pièces stratifiées selon la présente invention présentent une surface présentant un premier côté allant de 0,05 m à 3,5 m et un deuxième côté allant de 0,05 m à 2,5 m.
Polymère thermoplastique
La pièce stratifiée utilisée selon la présente invention comprend une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5.
Cette couche, destinée à constituer la surface interne de l’article fini c’est-à-dire la face non visible lorsque l’article est assemblé pour son utilisation finale, permet de conférer sa rigidité et sa tenue à la pièce stratifiée.
Cette couche présente l’avantage de pouvoir être ramollie lors de l’étape de fabrication de la pièce stratifiée puis lors de l’étape de chauffe du thermoformage et de retrouver son aspect et ses propriétés notamment de rigidité après refroidissement.
Selon un mode de réalisation particulier, la couche de polymère thermoplastique est une couche en un matériau choisi parmi l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS), le polystyrène (PS), le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), le polyéthylène (PE), polypropylène (PP) et le polychlorure de vinyle (PVC).
Généralement la couche de polymère thermoplastique présente une épaisseur allant de 1 mm à 10 mm, de préférence de 3 à 8 mm.
Couche de garnissage
La pièce stratifiée utilisée selon la présente invention comprend une couche de garnissage en un matériau de densité comprise entre 11 kg/m3et 200 kg/m3, de préférence entre 30 kg/m3et 90 kg/m3et de manière encore préférée entre 50 kg/m3et 90 kg/m3choisi parmi les matériaux fibreux et les matériaux cellulaires.
Cette couche de garnissage, encore appelée couche de confort, confère à l’utilisateur un amortissement au contact et un toucher agréable. En outre, certains garnissages présentent la propriété d’être thermo-comprimables et donc de conduire à des couches de garnissage plus minces par endroits ceci permettant d’animer les surfaces.
La couche de garnissage est de préférence réalisée en un matériau choisi parmi les mousses de polyoléfines en particulier de polyéthylène, les fibres de polyester, les feutres de coton, les mousses de mélamine, les mousses de polyuréthane.
Selon un mode préféré, la couche de garnissage est réalisée en un matériau choisi parmi les mousses de polyéthylène réticulées ou PER de densité allant de 30 kg/m3et 90 kg/m3. A titre d’exemple on peut citer la mousse de PER commercialisée sous la reference NT 2003 par la société Alvéo.
Le PER présente une structure dans laquelle les cellules formant la mousse sont fermées, ce qui confère à la couche de garnissage des propriétés isolantes, d’étanchéité à l’air particulièrement avantageuses pour l’article final.
Généralement la couche de garnissage présente une épaisseur allant de 1 à 20 mm, de préférence de 1 à 5 mm.
Couche textile
La pièce stratifiée utilisée selon la présente invention comprend avantageusement une couche de textile présentant des élongations selon ses deux directions principales comprises entre 5 et 200 % quelle que soit la norme appliquée.
Selon un premier mode de réalisation, le textile est un tissu maillé réalisé en fils naturels ou synthétiques présentant des élongations à 35N selon ses deux directions principales comprises entre 10 et 200 % selon la norme ISO 13934-1 de 2013 et un grammage compris entre 50 et 500 g/m². A titre d’exemple on peut citer la maille Moritz de la société Sofileta qui comprend 56% de PET ; 36%PA ; 8% EA pour 170 g/m².
Selon un deuxième mode de réalisation, le textile est un tissu enduit plastique (TEP), avec ou sans base d’enduction, présentant des élongations à 35 N selon ses deux directions principales comprises entre 5 et 50 % selon la norme ISO 13934-1 de 2013 et un grammage compris entre 250 et 1500g /m². A titre d’exemple on peut citer le tissu Nappa de la société Continental.
Selon un troisième mode de réalisation, le textile est un non-tissé présentant des élongations selon ses deux directions principales comprises entre 5 et 100 % selon la norme ISO 9073-3 de décembre 1992 et un grammage compris entre 30 et 500 g/m². A titre d’exemple on peut citer le produit Aquadim BK40 de la société Fibertex.
Généralement la couche de textile présente une épaisseur allant de 0,4 mm à 3 mm.
Adhésif thermofusible
La pièce stratifiée utilisée selon la présente invention comprend au moins deux couches d’adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C.
La première couche d’un premier adhésif thermofusible est située entre la couche de polymère thermoplastique et la couche de garnissage.
La deuxième couche d’un deuxième adhésif thermofusible est située entre la couche de garnissage et la couche textile.
Les premier et deuxième adhésifs peuvent être identiques ou différents.
De préférence, les premier et deuxième adhésifs thermofusibles, identiques ou différents, sont choisis parmi les copolyamides, les copolyesters, les polyuréthanes (PU), les polyéthylènes et l’éthyléne vinyle acétate (EVA), de préférence ils sont choisis parmi les copolyamides.
Selon une variante particulière, le premier adhésif peut comprendre deux parties, l’une appliquée sur la couche de polymère thermoplastique et l’autre appliquée sur la couche de garnissage, la nature de ces parties ou sous couches dépend notamment de la tenue exigée par l’utilisation finale. En particulier lorsque l’article final est destiné à l’ameublement intérieur, les exigences de tenues sont moins élevées que pour un article destiné aux véhicules qui est soumis à des sollicitations plus importantes telles que des variations de températures, l’exposition aux UV.
Pour un article d’ameublement, on peut utiliser, à titre de premier adhésif, un adhésif comprenant deux parties ou sous couches, une sous couche de polyamide appliquée sur la couche de polymère thermoplastique et une sous couche de polyuréthane appliquée sur la couche de garnissage.
Pour un article destiné aux véhicules, on peut utiliser, à titre de premier adhésif, un adhésif comprenant deux parties ou sous couches identiques, une sous couche de polyamide appliquée sur la couche de polymère thermoplastique et une autre sous couche de polyamide, identique ou différent, appliquée sur la couche de garnissage.
Les adhésifs thermofusibles, lorsqu’ils sont appliqués, peuvent se présenter sous forme de voiles ou sous forme de films.
Avantageusement, les adhésifs thermofusibles sous forme de voile ou toile d’araignée, encore appelée Web en langue anglaise sont préférés. A titre d’exemple on peut citer le produit CoPA 178D20 de la société Protechnic.
A titre d’adhésif thermofusible sous forme de film, on peut citer le produit Film TC 204 de la société Prochimir.
Procédé de préparation de la pièce stratifiée utilisée
Le procédé de fabrication de la pièce stratifiée utilisée selon l’invention met en œuvre au moins deux étapes de collage au moyen d’au moins un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C.
Les étapes de collages des différentes couches sont effectuées par dépôt/ancrage de l’adhésif thermofusible sur une des surfaces d’une couche d’un matériau puis application d’une des surfaces d’une couche d’un autre matériau.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication de la pièce stratifiée utilisée comprend au moins les étapes suivantes :
-une étape de collage, au moyen du premier adhésif thermofusible, de la première face de la couche de matériau de garnissage sur une face de la couche de polymère thermoplastique,
-une étape de collage, au moyen du deuxième adhésif thermofusible, d’une face de la couche de textile sur la deuxième face de la couche de matériau de garnissage.
De manière préférée, l’étape de collage de la couche de matériau de garnissage sur la couche de polymère thermoplastique est effectuée selon les étapes suivantes :
-une étape de dépôt de premier adhésif thermofusible sur une face de la couche de polymère thermoplastique,
-une étape de dépôt de premier adhésif thermofusible sur la première face de la couche de matériau de garnissage ;
-ces deux étapes étant suivies d’une étape de mise en contact de l’adhésif thermofusible déposé sur la couche de polymère thermoplastique avec l’adhésif thermofusible déposé sur la couche de matériau de garnissage.
Le procédé de fabrication de la pièce stratifiée utilisée est mis en œuvre au moyen de tout dispositif adéquat pour réaliser un assemblage des couches en les pressant les unes aux autres en chauffant simultanément.
La pièce stratifiée est avantageusement plane.
Selon un mode particulier pour fabriquer la pièce stratifiée on peut utiliser une presse de collage à plat en continu, de type MEYER, notamment une presse à rouleaux munie de moyens chauffants, en particulier munie de tapis hauts et bas et de plusieurs systèmes de deux rouleaux parallèles et contrarotatifs où deux couches sont superposées, comprimées et chauffées. Ce pressage est également appelé laminage, il est en outre effectué en appliquant une température de chauffage supérieure à la température de fusion de l’adhésif. Le chauffage peut être assuré par un dispositif de chauffage disposé à proximité de la couche à chauffer ou il peut être assuré par des rouleaux chauffants.
Procédé de thermoformage de la pièce stratifiée
Etuvage
Suivant un mode préféré, le procédé de thermoformage selon l’invention est précédé d’une étape d’étuvage de la pièce stratifiée à une température inférieure à la température de fusion du/des adhésifs thermofusibles.
L’étape d’étuvage peut être réalisée pendant 12 à 72 heures à une température allant de 50 à 90°C.
Thermoformage
Chauff e
Le thermoformage comprend classiquement les étapes de chauffe et de moulage c’est-à-dire la déformation de la pièce à traiter pour lui conférer la forme 3D souhaitée.
Le procédé selon la présente invention comprend une étape de chauffe de la pièce stratifiée suivie d’une étape de formage de ladite pièce sous vide au moyen d’au moins un moule de mise en forme de manière telle que la couche de textile soit au contact du moule.
Le moule peut être choisi parmi les moules en bosse pour l’obtention d’articles avec une face en creux revêtue de textile et les moules en creux pour l’obtention d’articles en bosse avec une face revêtue de textile.
L’étape de chauffe permet de ramollir la pièce stratifiée et d’utiliser sa ductibilité pour la mettre en forme dans un moule. La pièce est chauffée au minimum jusqu’à la température la plus élevée entre la température de transition vitreuse de la couche de polymère thermoplastique et la température de fusion de l’adhésif.
La détermination de cette température relève des compétences de l’homme du métier
La chauffe est effectuée au moyen d’au moins un élément de chauffe permettant l’élévation de la température pour rendre la pièce stratifiée malléable. De préférence ledit élément de chauffe est en céramique. Les éléments en céramique, de par leurs propriétés d’inertie, permettent une montée en température/ une chauffe régulière et progressive.
Le temps de chauffe dépend des matériaux utilisés et notamment de la nature des textiles et de l’épaisseur de la couche de thermoplastique. La détermination de la durée de chauffe relève des compétences de l’homme du métier. De préférence, la durée de l’étape de chauffe l’étape de chauffe va de 200 secondes à 500 secondes.
De préférence, l’étape de chauffe est effectuée au moyen de deux moyens chauffants, encore appelé « chauffes », le premier situé au contact de la couche de polymère thermoplastique et le deuxième situé au contact de la couche de textile.
De préférence, la température de la chauffe au contact de la couche textile est comprise entre 80 et 220°C.
De préférence, la température de la chauffe au contact de la couche de polymère thermoplastique est comprise entre 380 et 420°C.
De préférence, lors de l’étape de chauffe, la pièce est chauffée à une température comprise entre 100 et 250°C, de préférence entre 150 et 220°C et de manière encore préférée entre 170 et 200°C.
Cette température correspond à la température au cœur de la pièce stratifiée relevée par thermolabel.
A la fin de l’étape de chauffe, le ou les élément(s) de chauffe sont retirés.
Moulage
Le moulage ou formage correspond à la mise en forme de la pièce stratifiée ramollie dans le moule en vue de lui donner sa forme tridimensionnelle finale.
Selon l’invention, l’étape de formage est effectuée sous vide au moyen d’au moins un moule comprenant généralement des trous d’aspiration permettant l’évacuation de l’air entre le textile et le moule en vue de donner à l’article sa forme tridimensionnelle finale.
Les forces de pression sont créées par une source de dépression et des trous réalisés dans le moule. Le vide peut aller de 15% à 100%. L’étape de moulage est très rapide, sa durée est généralement de quelques secondes.
Lors du moulage sous vide, la pièce stratifiée vient épouser la forme du moule, en particulier la couche de textile recouverte d’une couche d’adhésif thermofusible, épouse la forme du moule sans formation notable de plis.
La ou les couches d’adhésifs thermofusibles permettent la mobilité des couches entre elles sans déformation de la géométrie d’ensemble de la pièce, ni écrasement notable de la couche de garnissage si présente.
En outre, le procédé selon l’invention ne conduit pas à l’imprégnation de la couche textile par capillarité.
Selon un mode particulier, un contre moule peut être appliqué sur la face opposée de la pièce stratifiée c’est-à-dire au contact de la couche de polymère thermoplastique. Le contre moule est généralement appliqué avec une pression faible afin de ne pas écraser la pièce.
A la fin du moulage, l’article obtenu est refroidi généralement au moyen d’un système d’air pulsé appliqué sur le moule afin de figer l’article dans sa forme finale. Le système de contrôle de température du moule par analyse pyrométrique est de 60°C.
A la fin du procédé de thermoformage, l’article, correspondant à la forme du moule, est démoulé.
Usinage
De préférence, le thermoformage est suivi d’une étape de découpe et/ou d’usinage de la pièce stratifiée thermoformée, de préférence au moyen d’une machine à commande numérique multiaxes, notamment 5 axes,
Les exemples qui suivent illustrent l’invention sans en limiter la portée.
EXEMPLES
Les exemples 1 à 3 ci-dessous ont été mis en œuvre au moyen d’une presse à rouleaux selon les 3 étapes suivantes nommées A, B et C.
Etape A:
Lors de cette étape, les couches des matériaux suivants en rouleaux, ont été utilisées :
-d’une part, en haut, la couche de garnissage et un voile d’adhésif thermofusible correspondant au premier adhésif thermofusible selon la présente invention, sur la couche de garnissage, à ce stade, le premier adhésif thermofusible est ancré sur la couche de garnissage, il est ensuite utilisé pour le collage lors de l’étape C ;
-d’autre part, en bas, la couche de textile et un voile d’adhésif thermofusible correspondant au deuxième adhésif thermofusible selon la présente invention, sur la couche de textile.
Lors de cette étape A, les matériaux ont été déroulés et on a formé l’empilement suivant : couche textile / deuxième adhésif thermofusible/ couche de garnissage/une partie (sous couche a) de la couche du premier adhésif thermofusible.
Etape B:
Lors de cette étape, les couches des matériaux suivants ont été utilisées :
-d’une part, en haut, un voile d’adhésif thermofusible en rouleau correspondant au premier adhésif thermofusible selon la présente invention.
-d’autre part, en bas, la couche de polymère thermoplastique en plaque.
Lors de cette étape B, on a formé l’empilement suivant : couche de polymère thermoplastique/ une partie (sous couche b) de la couche du premier adhésif thermofusible.
Etape C:
Lors de cette étape, on a déroulé, en haut l’empilement formé à l’étape A sur l’empilement formé à l’étape B par mise en contact des deux parties (sous couches a et b) de la couche du premier adhésif thermofusible.
Lors de cette étape C, en chauffant, on a formé l’empilement suivant :
couche textile / deuxième adhésif thermofusible/ couche de garnissage/ (sous couches a et b) de la couche du premier adhésif thermofusible / couche de polymère thermoplastique.
Dans les tableaux suivants, les matériaux ont été nommés « matériau haut » et « matériau bas », et les dispositifs de chauffage destinés à chauffer respectivement les « matériau haut » et « matériau bas » ont été nommés « chauffe haut » et « chauffe bas ».
Les pièces stratifiées des exemples 1 à 3 ont été réalisées avec les matériaux présentés respectivement dans les tableaux 1 à 3.
Exemple 1
L’exemple 1 a été réalisé avec une couche d’ABS en tant que polymère thermoplastique, un PER en tant que garnissage et un tissu maillé.
Exemple Etape A Etape B Etape C
Matériau haut Mousse de polyéthylène réticulée NT 2003 de la société Alvéo + adhésif Web COPA 178D20 de la société Protechnic Premier adhésif thermofusible : Web COPA 178D20 de la société Protechnic. Système A
Matériau bas Tissu Moritz (56% PET ; 36%PA ; 8% EA) + Web COPA 178D20 de la société Protechnic. ABS 4 mm côté grainé Système B
Température de chauffe haut 140°C 160°C 200°C
Température de chauffe bas 140°C 110°C 160°C
Pression 45N/cm2 45N/cm2 45N/cm2
vitesse 4 m/min 3 m/min 1 m/min
Exemple 2
L’exemple 2 a été réalisé avec une couche d’ABS en tant que polymère thermoplastique, un PER en tant que garnissage et un tissu TEP.
Exemple Système A Système B Système C
Matériau haut Mousse de polyéthylène réticulée NT 2003 de la société Alvéo + Web COPA 178D20 de la société Protechnic Premier adhésif thermofusible + Film TC 204 de la société Prochimir Système A
Matériau bas Tissu TEP Nappa de la société Continental adhésif thermofusible 178D20 de la société Protechnic ABS 3 mm grainé Système B
Température de chauffe haut 140°C 160°C 150°C
Température de chauffe bas 140°C 110°C 160°C
Pression 45N/cm2 45N/cm2 45N/cm2
vitesse 4 m/min 3 m/min 0.5 m/min
Exemple 3
L’exemple 3 a été réalisé avec une couche de PS en tant que polymère thermoplastique, un PER en tant que garnissage et un tissu maillé.
Exemple Etape A Etape B Etape C
Matériau haut Mousse de polyéthylène réticulée NT 2003 de la société Alvéo + adhésif Web COPA 178D20 de la société Protechnic Premier adhésif thermofusible : Web COPA 178D20 de la société Protechnic. Système A
Matériau bas Tissu Moritz (56% PET ; 36%PA ; 8% EA) + Web COPA 178D20 de la société Protechnic. PS 3 mm côté grainé Système B
Température de chauffe haut 140°C 160°C 200°C
Température de chauffe bas 140°C 110°C 160°C
Pression 45N/cm2 45N/cm2 45N/cm2
vitesse 4 m/min 3 m/min 1 m/min
Exemple 4
L’exemple 4 a été réalisé avec une couche d’ABS en tant que polymère thermoplastique, une mousse de PU en tant que garnissage et un non tissé avec un seul passage.
Exemple Système A
Matériau haut Aquadim BK 40 178D20 Mousse de polyuréthane de densité 30 kg/m3+ 6C8D30 de la société Protechnique
Matériau bas ABS 3 mm
Température de chauffe haut 200°C
Température de chauffe bas 160°C
Pression 45N/cm2
vitesse 0.5 m/min
Pour chacun de ces exemples, l’ensemble des couches de la pièce stratifiée obtenue est cohésif, l’état de surface de la couche textile ne présente aucune déformation : l’allongement du textile permet une déformation conforme de la pièce stratifiée.
Thermoformage des pièces stratifiées
Les thermoformages des pièces stratifiées des exemples 1 à 4 ont été mis en œuvre dans un appareil de type Geiss.
Les étapes de chauffe ont été réalisées selon les conditions opératoires de température, temps présentées dans le tableau 5 ci-dessous.
Puis les moulages ont été effectués avec un moule en creux, sous vide (100%).
Les pièces thermoformées ont ensuite été refroidies par un système d’air pulsé et en portant le moule à 60°C (circuit de régulation thermique)
Etape1 :
Température de chauffe sup.		 Etape1 :
Température de chauffe inf.		 Etape1 : Temps de chauffe
Exemple 1 400°C 200°C 280 sec
Exemple 2 380°C 180°C 280 sec
Exemple 3 400°C 200°C 220 sec
Exemple 4 400°C 80°C 450 sec
Les résultats obtenus sont satisfaisants : les articles obtenus par thermoformage sont cohésifs, sans délaminage. La couche de garnissage apparaît d’épaisseur homogène sans écrasement notable. La couche de garnissage en PU de l’exemple 4 n’est pas comprimable contrairement à la couche de garnissage en PER des autres exemples. La surface textile n’apparait pas altérée, sans plis notables.
L’exemple 1 a également été reproduit avec un moulage sous vide à 15%, plus lent, et le résultat a été inchangé.]

Claims (9)

  1. Procédé de fabrication d’un article caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes, dans cet ordre :
    disposer d’une pièce stratifiée comprenant au moins :
    - une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
    - une couche d’un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    - une couche de textile présentant un grammage compris entre 30g/m2et 1500 g/m2;
    procéder au thermoformage de ladite pièce stratifiée, le thermoformage comprenant une étape de chauffe de la pièce stratifiée suivie d’une étape de formage sous vide au moyen d’au moins un moule caractérisé en ce que lors de l’étape de moulage la couche de textile est au contact du moule.
  2. Procédé de fabrication d’un article selon la revendication 1 dans lequel la pièce stratifiée comprend au moins les couches de matériaux suivants, empilées dans cet ordre :
    -une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
    -une première couche d’un premier adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    -une couche de garnissage de densité allant de 11 kg/m3à 200 kg/m3, de préférence de 30 kg/m3à 90 kg/m3 en un matériau choisi parmi les matériaux fibreux et les matériaux cellulaires,
    - une deuxième couche d’un deuxième adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    -une couche de textile de grammage compris entre 30g/m2et 1500 g/m2.
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’étape de chauffe de la pièce stratifiée est effectuée au moyen de deux moyens chauffants, le premier situé au contact de la couche de polymère thermoplastique et le deuxième situé au contact de la couche de textile.
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la durée de l’étape de chauffe va de 200 secondes à 500 secondes.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le thermoformage est précédé d’une étape d’étuvage de la pièce stratifiée à une température inférieure à la température de fusion du/des adhésifs thermofusibles.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le thermoformage est suivi d’une étape de découpe et/ou d’usinage de la pièce stratifiée thermoformée, de préférence au moyen d’une machine à commande numérique multiaxes.
  7. Article susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes et comprenant :
    -une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5
    -une couche d’un adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60°C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    -une couche de textile.
  8. Article selon la revendication précédente comprenant :
    -une couche de polymère thermoplastique de densité allant de 0,5 à 1,5 ;
    -une première couche d’un premier adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    -une couche de garnissage en un matériau choisi parmi les matériaux fibreux et les matériaux cellulaires,
    - une deuxième couche d’un deuxième adhésif thermofusible de température de fusion allant de 60 °C à 170°C, de préférence de 90°C à 130°C,
    -une couche de textile.
  9. Utilisation de l’article selon l’une des revendications 7 ou 8 dans les véhicules pour le marché du transport tels que par exemple les tableaux de bord, les éléments d’habillage intérieurs, pour le marché du bâtiment notamment l’aménagement intérieur, l’ameublement, pour la bagagerie notamment les surfaces internes des articles de bagagerie.
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