FR2533494A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING REFLECTORS IN PLASTIC MATERIALS - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE FABRICATION D'UN REFLECTEUR D'ONDES EN MATIERE PLASTIQUE ASSOCIANT UNE STABILITE DIMENSIONNELLE ELEVEE AVEC UNE GRANDE PRECISION DE FORME, SUIVANT LEQUEL LA STRUCTURE PRINCIPALE SANDWICH RIGIDE 6 EST ASSEMBLEE A LA SURFACE REFLECHISSANTE 7 DU REFLECTEUR AU MOYEN D'UN ADHESIF S'EXPANSANT LORS DE LA MISE EN OEUVRE.PROCESS FOR MANUFACTURING A WAVEL REFLECTOR IN PLASTIC MATERIAL COMBINING HIGH DIMENSIONAL STABILITY WITH HIGH PRECISION OF SHAPE, FOLLOWING WHICH THE MAIN STRUCTURE RIGID SANDWICH 6 IS ASSEMBLED TO THE REFLECTING SURFACE 7 OF THE REFLECTOR 'S ADHESIVE EXPANDING DURING IMPLEMENTATION.
Description
t PROCEDE DE FABRICATION DE REFLECTEURS D'ONDESt METHOD FOR MANUFACTURING WAVE REFLECTORS
EN MATIERES PLASTIQUESIN PLASTICS
La présente invention concerne un procédé de fabrication de The present invention relates to a method for manufacturing
réflecteurs en matières plastiques, plus particulièrement des réflec- plastic reflectors, more particularly reflectors
teurs d'ondes pour usage radar ou télécommunications et de plus wave generators for radar or telecommunications use and more
présentant une très grande stabilité dimensionnelle. with very high dimensional stability.
Des réflecteurs de ce type qui doivent présenter une très grande rigidité sont en général constitués d'une structure dite Reflectors of this type which must have a very high rigidity generally consist of a so-called structure
"sandwich" comportant une âme en matériaux nids d'abeilles métal- "sandwich" comprising a core of metal honeycomb materials-
liques ou plastiques imprégnés de résines polyesters ou époxydes En général, ces réflecteurs sont constitués pas assemblage successif des éléments constitutifs définis ci-dessus sur un moule métallique ou en matière plastique usiné avec une grande précision suivant le profil de la pièce à obtenir Après durcissement des résines d'imprégnation Liques or plastics impregnated with polyester or epoxy resins In general, these reflectors are made by successive assembly of the constituent elements defined above on a metal mold or plastic material machined with great precision according to the profile of the part to be obtained After hardening of the impregnation resins
et de collage, le réflecteur est démoulé. and gluing, the reflector is removed from the mold.
Cependant, des essais ont montré qu'une stabilité dimension- However, tests have shown that dimensional stability
nelle optimale, en particulier dans des conditions climatiques sévè- optimal, especially in severe climatic conditions
res ne peut pas être obtenue sans un étuvage final de la pièce qui res cannot be obtained without a final parboiling of the part which
provoque la polymérisation totale des résines utilisées Cette poly- causes total polymerization of the resins used This poly-
mérisation peut être mesurée avec précision par des analyses thermique et thermomécanique Cette polymérisation complète peut être obtenue par un étuvage approprié du réflecteur sur son moule ou sur un conformateur Cependant, les déformations que ces moules ou conformateurs subissent du fait de la température à l'étuvage ne permettent pas d'obtenir un réflecteur d'onde de qualité suffisante merization can be measured with precision by thermal and thermomechanical analyzes. This complete polymerization can be obtained by an appropriate baking of the reflector on its mold or on a conformator. However, the deformations that these molds or conformers undergo due to the temperature during baking. do not make it possible to obtain a wave reflector of sufficient quality
pour être utilisé sans inconvénient Pour qu'après étuvage, le réflec- to be used without inconvenience So that after baking, the reflec-
teur obtenu présente les qualités requises, il faudrait utiliser des tor obtained has the required qualities, it would be necessary to use
moules réalisés à partir de matières à faible coefficient de dila- molds made from materials with a low coefficient of expansion
tation comme par exemple des alliages fer-nickel spéciaux ou des céramiques qui entraînent des coûts de matiere et de mise en oeuvre such as special iron-nickel alloys or ceramics which entail material and processing costs
très élevés.very high.
On a cherché à remédier à cet état de chose, en particulier en We sought to remedy this state of affairs, in particular by
essayant de construire le réflecteur en trois grandes étapes consis- trying to build the reflector in three big steps
tant à réaliser d'abord ce que l'on appelle la structure principale du réflecteur, puis à réaliser la face réfléchissante Cependant la so much to achieve first what is called the main structure of the reflector, then to realize the reflecting face However the
réalisation d'une structure principale à bonne stabilité dimension- construction of a main structure with good dimensional stability
nelle requiert un usinage précis fait après l'étuvage de façon que la peau réfléchissante soit posée sur une structure principale rigide et bien usinée -aux dimensions requises Un tel procédé de fabrication relativement complexe présente le désagrément qu'il faut recourir à une opération d'usinage précise, quelquefois à deux, pour obtenir une l O structure principale suffisamment rigide et sans déformation nelle requires precise machining done after baking so that the reflective skin is placed on a rigid main structure and well machined - the dimensions required Such a relatively complex manufacturing process has the inconvenience that it is necessary to resort to an operation of precise machining, sometimes in pairs, to obtain a l O main structure sufficiently rigid and without deformation
permettant ultérieurement d'avoir un réflecteur de bonne qualité. later allowing a good quality reflector.
L'objet de l'invention est un procédé de fabrication de réflec- The object of the invention is a method of manufacturing reflective
teurs d'ondes en matière plastique associant une stabilité dimension- plastic wave tutors associating dimensional stability
nelle élevée à une grande précision de forme, qui évite les incon- elevated to great form accuracy, which avoids inconvenience
vénients cités, en particulier les usinages nécessaires pour remédier cited above, in particular the machining necessary to remedy
aux défauts constatés après l'étuvage. faults noted after baking.
Suivant l'invention, le procédé de fabrication de réflecteurs According to the invention, the method of manufacturing reflectors
d'ondes en matières plastiques, associant une stabilité dimension- plastic waves, combining dimensional stability
nelle élevée à une grande précision de forme est caractérisé par la elevated to high form accuracy is characterized by the
fabrication dans un premier temps d'une structure principale sand- first manufacturing of a main structure sand-
wich rigide, dans un second temps par la fabrication d'une surface ou peau réfléchissante très précise et de faible épaisseur et dans un troisième temps, par l'assemblage de la structure principale et de la peau réfléchissante à la température ambiante, au moyen d'un rigid wich, secondly by manufacturing a very precise and thin reflective surface or skin and thirdly, by assembling the main structure and the reflective skin at room temperature, by means of 'a
adhésif s'expansant lors de la mise en oeuvre. adhesive expanding during the implementation.
D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la descrip- Other characteristics will appear during the description.
tion qui suit, du procédé de fabrication et d'une variante de ce procédé et d'exemples de réalisations d'un réflecteur, donnée à l'aide des figures qui représentent: -4 30 les figures 1, 2, 3 les différentes phases de réalisation d'un réflecteur suivant le procédé de fabrication, les figures 4, 5 et 6 les différentes phases de réalisation d'un réflecteur suivant la variante tion which follows, of the manufacturing process and of a variant of this process and of examples of embodiments of a reflector, given with the aid of the figures which represent: FIGS. 1, 2, 3 the different phases for producing a reflector according to the manufacturing process, FIGS. 4, 5 and 6 the different phases for producing a reflector according to the variant
du procédé de fabrication.of the manufacturing process.
Ainsi que celà a été indiqué dans l'introduction à la présente invention, le procédé de fabrication des réflecteurs d'ondes en matière plastique à stabilité dimensionnelle élevée se propose As indicated in the introduction to the present invention, the process for manufacturing plastic dimensional wave reflectors is proposed
d'éviter les opérations d'usinage qui sont faites suivant l'art anté- to avoid the machining operations which are carried out according to the prior art
rieur pour remédier aux défauts constatés sur le profil de la structure rigide principale, lors de son étuvage, pour pouvoir ensuite fixer sur cette structure la peau en stratifié mixte devant constituer laughing to remedy the defects noted on the profile of the main rigid structure, during its baking, to then be able to fix on this structure the skin in mixed laminate to constitute
la face réfléchissante très précise et très stable du réflecteur. the very precise and very stable reflecting face of the reflector.
Suivant l'invention, on réalise la structure principale rigide et stable, puis on réalise la face réfléchissante, puis enfin on assemble la structuré principale avec la face réfléchissante en encollant la face réfléchissante à l'aide d'un adhésif s'expansant à température ambiante, en mettant en position de façon précise la structure principale sans contact sur la peau réfléchissante au moyen d'un According to the invention, the rigid and stable main structure is produced, then the reflective surface is produced, then finally the main structure is assembled with the reflective surface by gluing the reflective surface using an adhesive which expands at temperature. ambient, by precisely positioning the main structure without contact on the reflecting skin by means of a
outillage, l'adhésif s'expansant puis se polymérisant. tools, the adhesive expanding and then polymerizing.
La figure 1 représente de façon très schématique une réali- Figure 1 very schematically shows a realization
sation de la structure principale rigide et stable qui fait appel pour sation of the main rigid and stable structure which calls for
sa fabrication aux étapes suivantes: - its manufacture at the following stages: -
1 Pose sur un moule de précision en plastique ou-en métal du ou des tissus de verre ou carbone ou aramide et imprégnation à l'aide de résine polyester ou epoxyde, constituant une première peau 1; 2 Collage sur cette peau, de l'âme 2 en matériau nids d'abeille plastique ou métallique; 1 Installation on a plastic or metal precision mold of glass or carbon or aramid fabric (s) and impregnation using polyester or epoxy resin, constituting a first skin 1; 2 Bonding on this skin, of the core 2 in plastic or metallic honeycomb material;
3 Moulage de la deuxième peau 3.3 Molding of the second skin 3.
Cet ensemble est durci à température ambiante, puis démoulé et placé sur un simple support o il subit l'opération d'étuvage This assembly is hardened at room temperature, then removed from the mold and placed on a simple support where it undergoes the steaming operation.
jusqu'à polymérisation totale On notera sur là figure 1, qui repré- until complete polymerization We will note on there figure 1, which represents
sente l'ensemble que constitue la structure principale rigide, la feels the whole that constitutes the rigid main structure, the
présence de crans 4 sur la face interne de la peau 3 dans l'âme. presence of notches 4 on the internal face of the skin 3 in the core.
Ceux-ci sont destinés à mettre à l'air libre les cellules de l'âme 2 These are intended to vent the soul cells 2
afin de permettre ultérieurement l'expansion de l'adhésif. to allow further expansion of the adhesive.
On notera également dans la peau 1 la présence de trous 5 qui Note also in the skin 1 the presence of holes 5 which
autoriseront, lors de l'opération d'assemblage, l'entrée de la subs- authorize, during the assembly operation, the entry of the
tance adhésive dans l'âme 2, o elle renforcera l'ancrage de la peau réfléchissante La figure 2 représente de façon très schématique l'opération de l'assemblage de la structure principale de la figure 1 adhesive tance in the core 2, where it will strengthen the anchoring of the reflective skin Figure 2 very schematically shows the operation of assembling the main structure of Figure 1
avec la peau réfléchissante.with reflective skin.
Cette peau réfléchissante 7 est réalisée de la façon suivante ; 1 On pose sur Je moule de précision déjà utilisé pour la * fabrication de la structure principale, un ou plusieurs tissus mixtes' réfléchissants, verre-métal, tissus ou nappes de fibres de carbone, This reflective skin 7 is produced in the following manner; 1 We place on the precision mold already used for the manufacture of the main structure, one or more mixed reflective fabrics, glass-metal, fabrics or webs of carbon fibers,
toile métallique.metallic canvas.
2 On imprègne ces matériaux au moyen de résine polyester ou 2 These materials are impregnated with polyester resin or
époxyde.epoxy.
3 Les matériaux imprégnés sont appliqués sur le moule par 3 The impregnated materials are applied to the mold by
dépression au moyen d'un film de matière plastique. depression by means of a plastic film.
4 On polymérise à température ambiante. 4 Polymerize at room temperature.
Au moment o se fait l'assemblage, on a donc, suivant la figure 2 la structure principale 6 telle que représentée figure 1, après étuvage c'est-à-dire avec des défauts, ou plus exactement des différences dans son profil dues au post-retrait qui s'est produit lors de son étuvage et, disposée en regard de la -peau 1, la peau réfléchissante 7 avec dans le "jeu" 8 séparant les deux surfaces en regard respectivement de la peau 1 et de la peau réfléchissante, un produit adhésif 9 capable d'expansion Sur la figure 2 ce produit At the time of assembly, there is therefore, according to FIG. 2 the main structure 6 as shown in FIG. 1, after baking, that is to say with defects, or more exactly differences in its profile due to the post-shrinkage which occurred during its steaming and, placed facing the skin 1, the reflecting skin 7 with in the "clearance" 8 separating the two facing surfaces respectively of the skin 1 and of the reflecting skin , an adhesive product 9 capable of expansion In FIG. 2, this product
adhésif est représenté avant expansion. adhesive is shown before expansion.
L'assemblage de la structure principale avec la surface réflé- The assembly of the main structure with the reflective surface
chissante requiert suivant l'invention les opérations suivantes: 1 On encolle la face interne de la peau réfléchissante avec un produit adhésif 9 s'expansant à température ambiante; 2 On met en position de façon précise la structure principale sans contact sur la peau réfléchissante, au moyen d'un outillage qui n'est pas décrit dans la dem-ande de brevet Le terrne sans contact implique que la structure principale est placée par rapport à la peau according to the invention requires the following operations: 1 The internal face of the reflective skin is glued with an adhesive product 9 which expands at ambient temperature; 2 The main structure is brought into position precisely without contact on the reflecting skin, by means of a tool which is not described in the patent application. The non-contact terrne implies that the main structure is placed relative to the skin
réfléchissante enduite, de façon telle que dans cette zone seule- reflective coated, so that in this area alone-
rnent, on soit à la limite d'un affleurement de la face concernée de rnent, we are at the limit of an outcrop of the concerned face of
la première peau 1 avec le produit adhésif 9. the first skin 1 with the adhesive product 9.
3 Les éléments précédents étant ainsi mis en place, il y a expansion du produit adhésif 9 qui compense les différences de profil de la structure principale qui se sont produites lors du post-retrait à l'étuvage. L'expansion du produit adhésif utilisé, comble ainsi l'interstice ou jeu 8 entre la première peau 1 de la structure principale et la 3 The above elements being thus put in place, there is expansion of the adhesive product 9 which compensates for the differences in profile of the main structure which have occurred during post-shrinkage in the oven. The expansion of the adhesive product used, thus fills the gap or clearance 8 between the first skin 1 of the main structure and the
peau réfléchissante 7.reflective skin 7.
La figure 3 montre de façon très schématique le produit fini, c'est-àdire le réflecteur obtenu par application du procédé suivant l'invention On constate que l'adhésif expansé occupe tout le jeu 8 et qu'il a pénétré par les trous 5 prévus dans la première peau 1 de la structure principale 6, pour créer comme celà a d'ailleurs été déjà mentionné, des points d'ancrage 10 dans l'âme 2 de la structure principale. Dans ce qui suit, une variante du procédé qui a été décrit, va FIG. 3 very schematically shows the finished product, that is to say the reflector obtained by applying the method according to the invention. It can be seen that the expanded adhesive occupies all of the clearance 8 and that it has penetrated through the holes 5 provided in the first skin 1 of the main structure 6, to create as has already been mentioned, anchor points 10 in the core 2 of the main structure. In the following, a variant of the process which has been described will
être exposée.be exposed.
L'adhésif utilisé, qui s'expanse lors de la mise en oeuvre, sans être liquide comme une colle normale peut toutefois présenter un degré de fluidité suffisant avant expansion, pour risquer de ne pas tenir en place lorsque la surface de la peau réfléchissante sur The adhesive used, which expands during processing, without being liquid like a normal adhesive, may however have a sufficient degree of fluidity before expansion, to risk not remaining in place when the surface of the reflective skin on
laquelle il est étendu présente un galbe important. which it is extended has a significant curve.
Pour régulariser l'expansion de l'adhésif utilisé et éviter qu'il ne coule, plus particulièrement dans le cas de moules très galbés, on prévoit suivant la variante du procédé, objet de l'invention, une opération consistant, lors de la réalisation de la structure principale rigide et stable, à la mise en place sur le moule de précision qui est utilisé pour la fabriquer, une feuille mince de nid d'abeilles plastique ou métallique sur laquelle ensuite, on exécute l'opération de pose et de collage de la première peau, opération qui était faite la première To regularize the expansion of the adhesive used and prevent it from flowing, more particularly in the case of very curved molds, provision is made, depending on the variant of the method, object of the invention, for a substantial operation, during the production from the main rigid and stable structure, when placing on the precision mold that is used to make it, a thin sheet of plastic or metallic honeycomb on which the laying and gluing operation is then carried out of the first skin, operation that was done the first
dans le procédé décrit précédemment. in the process described above.
Les figures 4, 5 et 6 représentent de façon très schématique, les différentes étapes de réalisation d'un réflecteur, suivant la Figures 4, 5 and 6 show very schematically, the different stages of producing a reflector, according to the
variante du procédé.variant of the process.
La figure 4 représente la structure principale rigide réalisée conformément à la variante du procédé suivant l'invention Cette structure comprend la feuille mince Il de nids d'abeilles, plastique ou métallique déposée sur le moule de précision en plastique ou en métal collée avec la première peau 1 en tissus de verre ou carbone ou aramide imprégnée de résine polyester ou époxyde, l'âme 2 en matériau nids d'abeilles plastique ou métallique collée sur la peau 1 et la deuxième peau 3 collée avec l'âme 2 Après la pose des différents composants énumérés ci-dessus, l'ensemble ainsi composé est durci à température ambiante puis démoulé et placé ensuite sur un support simple o est effectuée l'opération d'étuvage aboutissant FIG. 4 represents the main rigid structure produced in accordance with the variant of the method according to the invention This structure comprises the thin sheet II of honeycombs, plastic or metal deposited on the precision plastic or metal mold bonded with the first skin 1 made of glass or carbon or aramid fabrics impregnated with polyester or epoxy resin, the core 2 of plastic or metallic honeycomb material bonded to the skin 1 and the second skin 3 bonded to the core 2 After the installation of the various components listed above, the assembly thus composed is hardened at room temperature then removed from the mold and then placed on a simple support where the steaming operation is carried out
à la polymérisation totale.to total polymerization.
On notera dans cet ensemble la présence de crans 4 dans la We will note in this set the presence of notches 4 in the
feuille mince 11 et non plus dans l'âme 2 comme précédemment. thin sheet 11 and no longer in the core 2 as before.
La structure principale étant ainsi réalisée on procède à la réalisation de la surface réfléchissante, de la façon qui a été décrite The main structure being thus produced, the reflective surface is produced in the manner which has been described.
précédemment L'assemblage de la structure avec la face réfléchis- previously The assembly of the structure with the reflected side
sante est alors exécuté.health is then executed.
La figure 5 représente la mise en place des différents consti- Figure 5 shows the implementation of the different components.
tuants du réflecteur lors de l'assemblage. reflector kills during assembly.
Cette figure 5 ne présente pas beaucoup de différence avec la figure 2, si ce n'est que la feuille 11 ajoutée dans la réalisation de la figure 5 constitue l'interface entre la structure principale 6 et la surface réfléchissante 7 et que le jeu 8 se trouve entre la feuille Il et la surface réfléchissante Le produit adhésif 9 utilisé est déposé sur la face de la peau réfléchissante 7 en regard de la feuille Il Sur This FIG. 5 does not have much difference from FIG. 2, except that the sheet 11 added in the embodiment of FIG. 5 constitutes the interface between the main structure 6 and the reflecting surface 7 and that the clearance 8 is between the sheet II and the reflecting surface The adhesive product 9 used is deposited on the face of the reflecting skin 7 opposite the sheet Il On
la figure 5, ce produit est montré avant expansion. Figure 5, this product is shown before expansion.
La figure 6 représente de façon très schématique le réflecteur obtenu suivant l'invention après expansion et polymérisation de l'adhésif. On pourra noter que l'adhésif 9 expansé, a pénétré facilement FIG. 6 very schematically represents the reflector obtained according to the invention after expansion and polymerization of the adhesive. It will be noted that the expanded adhesive 9 has easily penetrated
dans la feuille 11, assurant un ancrage facile de la surface réfléchis- in sheet 11, ensuring easy anchoring of the reflected surface
sante On peut également rappeler que la présence de cette feuille 11 régularise l'expansion de l'adhésif et réduit les contraintes health We can also remember that the presence of this sheet 11 regulates the expansion of the adhesive and reduces the stresses
éventuellerrment introduites par celle-ci. possibly introduced by it.
On a ainsi décrit un procédé de fabrication de réflecteurs A method of manufacturing reflectors has thus been described.
d'ondes en matières plastiques.plastic waves.
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