FR2583833A1 - Dispositif de fixation du genre rivet en polymere en cristal liquide a forte resistance au cisaillement et a l'etirement - Google Patents
Dispositif de fixation du genre rivet en polymere en cristal liquide a forte resistance au cisaillement et a l'etirement Download PDFInfo
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Abstract
DISPOSITIF DE FIXATION OU UNE PIECE EN POLYMERE EN CRISTAL LIQUIDE THERMOTROPIQUE CONTENANT JUSQU'A 50 EN POIDS D'UN AGENT DE RENFORT COMPRENANT UNE TETE 3 ET UN CORPS AXIAL 2 RELATIVEMENT RIGIDE APTE A ETRE INSERE DANS L'OUVERTURE D'UNE PIECE D'USINAGE, CARACTERISE PAR UNE RESISTANCE AU CISAILLEMENT D'AU MOINS ENVIRON 700KGPCM ET UNE RESISTANCE A L'ETIREMENT D'AU MOINS ENVIRON 1400KGPCM.
Description
Dispositif de fixation du genre rivet à forte résistance au cisaillement
et à l'étirement L'invention concerne des dispositifs de fixation et plus particulièrement de nouveaux rivets, vis, boulons, clous et analogue. Cette invention procure de nouveaux systèmes de fixation du type mentionné, qui sont faits d'un polymère en cristal liquide thermotropique. Les dispositifs de fixation selon l'invention trouvent leur application et procurent des avantages dans un grand nombre d'utilisations. Les propriétés les plus remarquables des dispositifs fabriqués selon la présente invention réservent et offrent des solutions à de nombreux
problèmes de fixation. Un problème particulier est rencon-
tré dans J'industrie aéronautique.
Un problème très ennuyeux et grave concernant l'industrie aéronautique aujourd'hui est la fixation efficace des matériaux de revêtement structurel des avions, spécialement les tôles en alliage d'aluminium à haute résistance, les tôles en titane, et les tôles composites renforcées aux fibres de carbone. Les problèmes concernent la corrosion et/ou l'exfoliation des matériaux constituant le revêtement structurel de l'avion à partir des trous
recevant le dispositif de fixation. Bien que ne le concer-
nant pas exclusivement, la plupart des problèmes peuvent
être attribués au rivet en soi.
Par exemple, pour fixer des feuilles d'aluminium, les rivets en titane ou en alliage titane/niobium ont été substitués au Monel pour gagner du poids, mais le titane ou les alliages au titane s'avérèrent accroître le taux de corrosion de l'aluminium particulièrement dans des environnements à projection de sel, et la corrosion galvanique accélérée de l'aluminium se produit et peut provoquer un descellement de la liaison. En outre, le titane peut absorber l'hydrogène de l'action galvanique et des hydrides peuvent se former qui occasionnent la
rupture du rivet.
Si des tôles de titane doivent être fixées, on ne peut pas utiliser de rivets en aluminium bien qu'ils soient faciles à poser et légers, parce qu'ils se corrodent trop rapidement dans le titane qui est plus
pur. Les rivets en Monel sont utilisés pour leur résis-
tance élevée au cisaillement, mais ils sont plus lourds par rapport au poids des tôles et sont plus difficiles à fixer et déforment les tôles minces lorsqu'on les
utilise. Lorsqu'on utilise des rivets en titane ils pro-
voquent également des déformations inacceptables de la tôle quand elle est mince et sont très difficles à mater
car ils nécessitent des pistolets à rivets et des contre-
masses plus lourds ce qui provoque une fatigue plus grande de l'opérateur (ce qui est un facteur important) et de plus ils sont difficiles à placer dans des endroits
d'accès difficile o les contre-masses d'une forme lnsa-
tisfaisante doivent être employées.
Disposer un revêtement métallique sur les rivets ou peindre la surface extérieure de l'avion ne supprime pas ces difficultés. Lorsque les trous pour les fixateurs sont percés ou estampés dans les membrures ou plaques devant les recevoir, le revêtement ne procure plus de
protection désirée pour la surface de l'alliage métalli-
que de base à forte résistance qui est alors exposé dans les parois des trous. L'humidité s'infiltre ou est attirée entre les surfaces en affleurement ou évite les fixateurs et les parois des trous là o la matière du matériau structurel ou des tôles a été mise à nu lors
du perçage ou estampage.
Avec des revêtements à la peinture, lorsqu'ils
sont appliqués sur les surfaces extérieures, la pénétra-
tion de l'humidité peut être retardée ou différée quelque peu, mais lorsque le revêtement vieillit, il commence à
craquer ou se cloquer autour des têtes des fixateurs.
Ceci donne à l'humidité directement accès aux zones critiques à nu dans les parois des trous. Dans l'un et l'autre cas, bien que la peinture ait tout d'abord été recommandée parce qu'elle apporte une certaine protection
temporaire, on s'est aperçu que l'humidité pouvait éventuel-
lement pénétrer et que la corrosion et l'écaillement pou-
vait se produire.
La mise en place de fixateurs avec un primer
au chromate humide de zinc ou avec un produit d'étanchéi-
té non vulcanisé de réservoir de carburant a également été utilisée mais on n'a pas réussi à obtenir le résultat désiré et en particulier cela ne résolid pas le problème de la continuité non-electrique et des variations de température. La résistance aux solvants chimiques est d'une
importance capitale pour les fixateurs en matière plas-
tique. Par exemple, de la méth3léthylcétone (MEC) est
utilisée avant de peindre l'avion et des composés ana-
logues ou des apprêts de peinture provoquent beaucoup de problèmes à cause de leur effet corrosif et dissolvant
sur les matériaux de fixation usuels en matière plastique.
Dans les brevets US 3 642 312 et 4 107 805 on a tenté de résoudre le problème de la corrosion que l'on rencontre lorsqu'on utilise des rivets en aluminium en
fabriquant un rivet en alliage d'aluminium à haute résis-
tance et en n'appliquant un léger revêtement d'aluminium qu'à l'extérieur; toutefois, les rivets qui en résultent ainsi que leur procédé de fabrication laissent beaucoup à désirer parce que les procédés de revêtement sont onéreux et ne présentent pas les caractéristiques désirées
contre la corrosion.
L'utilisation de moyens de fixation en matière plastique, aussi bien que recouverts de matière plastique ont été également étudiés. Par exemple, le brevet US 2 510 693 décrit un élément de fixation en plastique renforcé qui est fabriqué avec une matière plastique à l'intérieur de laquelle sont disposées des fibres de renfort. Les dispositifs sont formés à partir de pièces qui peuvent avoir la forme d'unetige de matière plastique
pleine ou creuse, munie de fibres de renforcement conti-
nues s'étendant sensiblement longitudinalement jusque
dans la tête desdits fixateurs.
Le brevet US 3 076 373 décrit des fixateurs en filaments de plastique renforcé avec des fils métalliques, tels que des agrafes afin de résoudre le problème de la
corrosion. Ces derniers comportent des moyens de renfor-
cement en acier ou en métaux non ferreux disposés à
l'intérieur d'une pièce en plastique. La pièce en plasti-
que est un matériau thermoplastique avec des propriétés de fluage à froid, tel que le nylon et le propylène qui
est coextrudé à travers une filière d'extrusion appro-
priée pour donner la section désirée et également pour orienter moléculairement le plastique de façon à procurer une résistance accrue à la traction dans la direction
longitudinale du filament, aussi bien que pour réali-
ser une liaison ferme avec des fils métalliques de ren-
fort.
Le brevet US 3 252 569 décrit un clou à revête-
ment thermoplastique dans lequel le matériau thermoplas-
tique tel qu'un nylon ou une résine acrylique est liée à une âme en fils métalliques par passage à travers une filière d'extrusion appropriée de façon à orienter les molécules à longue chaîne de la matière plastique et pour impartir une disposition appropriée en parallèle à l'axe d'extrusion plutôt qu'une disposition aléatoire d'une
matière plastique non orientée.
Il y a aussi un problème bien connu dans la technique des fixateurs qui est de maintenir un effort de compression ou un couple adéquats lorsqu'on assemble des pièces métalliques ou non-métalliques à d'autres éléments qui ont des coefficients de dilatation thermiques différents. Ce problème est présent dans l'industrie depuis des années et a conduit à rejeter des matériaux qui, autrement, auraient été d'une grande efficacité. Une pièce qui est soumise à un effort de compression du fait d'un agrafage ou d'un rivetage aura tendance dans le temps à se déformer sous l'effet de ce que l'on appelle
un "fluage à froid", c'est-à-dire une déformation perma-
nente provoquée par un effort constant inférieur à la limite élastique du matériau. Ceci est aggravé lorsque
l'assemblage de pièces est soumis à des variations cycli-
ques de température et que les pièces assemblées sont sujettes à des dilatations supérieures à celles que le
fixateur n'autorise du fait des disparités des coeffi-
cients thermiques. Ceci est particulièrement vrai, par exemple, dans les industries aéronautique et automobile c- les pièces assemblées sont exposées à des cycles de température sévères aux cours desquels les matériaux
sont soumis à des dilatations et contractions.
On a déjà employé divers types d'inserts dans les articles en matière plastique, soit en mettant en place l'insert par pression dans un moulage, soit en plaçant l'insert dans un logement de façon qu'il s'intègre au moulage. A titre d'exemple, le brevet US 4 289 061 décrit un fixateur qui est destiné à s'écraser de façon uniforme dans une direction axiale sans exercer de forces latérales. De cette façon ledit insert empêchera toute déformation subséquente tout en maintenant l'effort
de compression désiré.
C'est donc l'objet de la présente invention de réduire ou de supprimer les problèmes du type exposé ci-dessus. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif de fixation qui réduise le poids et la charge mais procure des propriétés physiques et chimiques avantageuses. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif de fixation qui soit facile à fabriquer et présente néanmoins les propriétés physiques et
chimiques désirées.
L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente le mode de rupture au
cisaillement, effectué en test de résistance au cisaille-
ment, d'un dispositif-de fixation, la figure 2 représente une section partielle de la tige d'un dispositif de fixation extrudé qui présente la structure en polymère de l'extrudat, selon la présente invention, la figure 3 représente une section partielle de la tige d'un dispositif de fixation moulé par injection, qui présente la structure du polymère moulé selon la
présente invention.
On a découvert qu'un dispositif de fixation, par exemple un rivet ou un boulon ou autre peut être
fabriqué à partir d'un polymère en cristal liquide ther-
motropique, qui contient jusqu'à 50% en poids d'une matière de remplissage. L'article qui en résulte est caractérisé par une résistance au cisaillement d'au moins environ 1 050 kg/cm2 (soit de 1 050 a 5 250 kg/cm ou plus), une résistance à la traction d'au moins 1 400 kg/cm2 (soit de 1 400 à 10 500 kg/cm2 et au delà), un coefficient de dilatation thermique linéaire qui est avantageusement compatible avec les matériaux à assembler et qui s'étend -5 de -3 à +3 x 10 (cm/cm.degré) et une résistance chimique extrêmement élevée à l'égard d'une grande variété de
produits corrosifs.
De façon avantageuse, le dispositif de fixation possède une peau fortement orientée, ce qui augmente ses avantages. Le polymère en cristal liquide thermotropique
utilisé a une viscosité propre comprise entre 1 et envi-
ron 15 dl/g lorsqu'il est dissous dans une concentration d'environ 0,1% en poids de pentafluorophénol à 60 C et il peut être fabriqué à partir d'un polyester entièrement aromatique, d'un polyester aromatique- aliphatique, d'un
poly(ester-amide) entièrement aromatique, d'un poly(ester-
amide) aromatique-aliphatique,d'une polyazométhine aro-
matique, d'un polyester carbonate aromatique, etc.. et de leurs mélanges, de préférence le polymère en cristal liquide est un polyester entièrement aromatique, un poly
(ester-amide) entièrement aromatique, ou un poly(ester-
amide) aromatique-aliphatique ou leurs mélanges.
Le polymère à partir duquel les dispositifs de fixation sont formés, doit être un polymère en cristal
liquide thermotropique qui a un poids moléculaire appro-
prié pour pouvoir être mis en forme par moulage par
injection ou par extrusion à l'état fondu ou analogue.
De tels polymères en cristal liquide thermotropique sont connus mais jusqu'à présent n'ont pas été considérés comme adaptés à la fabrication de dispositifs de fixation montrant les propriétés physiques et chimiques décrites ci-après. Comme on le sait en technologie des polymères, un polymère en cristal liquide thermotropique présente
une anisotropie optique en fusion. Le caractère anisotro-
pique du polymère fondu peut être confirmé par des tech-
niques conventionnelles à lumière polarisée dans lesquelles des polariseurs croisés sont utilisés. De façon plus spécifique, la nature anisotropique de la phase de fusion peut être confirmée de façon satisfaisante en utilisant un microscope polarisateur de Leitz avec un grossissement
de 40x avec l'échantillon à l'état chaud et sous atmos-
phère d'azote. La quantité de lumière transmise change lorsque l'échantillon est forcé à fluer; toutefois l'échantillon est optiquement anisotrope même à l'état statique. Au contraire, les polymères pouvant être traités à l'état fondu typiques ne transmettent la lumière a
aucun degré sensible lorsqu'on les examine dans des con-
ditions identiques.
Les classes représentatives de polymères, dans lesquelles on peut sélectionner le polymère en cristal liquide thermotropique satisfaisant pour être utilisé dans la présente invention, comprennent des polyesters
entièrement aromatiques, les polyesters aromatiques-
aliphatiques, les poly(ester-amides) entièrement aroma-
tiques, les poly(ester-amides) aromatiques-aliphatiques, les polyazométhines aromatiques, les polyesters-carbonates
aromatiques et des mélanges de ceux-ci. Dans des réali-
sations préférentielles, le polymère en cristal liquide thermotropique est un polyester entièrement aromatique, un poly(ester-amide) entièrement aromatique, ou un poly (ester-amide) aromatique-aliphatique. Dans de tels polyesters entièrement aromatiques ou poly(ester-amides) entièrement aromatiques, chaque partie présente dans la
chaîne du polymère comprend au moins un anneau aromatique.
De même il est préférable que des parties naphtalène
soient inclues dans le polymère du cristal liquide ther-
motropique, par exemple du 6-oxy-2-naphtoyle; 2,6-dioxy-
naphtalène; ou 2,6-dicarboxynaphtalène, à une concentra-
tion à 10 moles %. La partie naphtalène, particulièrement
préférée pour être inclue dans le polymère à cristal li-
quide thermotropique est le 6-oxy-2-naphtoyle.
Les polyesters entièrement aromatiques qui
présentent les propriétés de cristal liquide thermotro-
pique comprennent ceux décrits dans les brevets américains suivants, donnés a titre de référence:
3 991 013; 3 991 014; 4 066 620; 3 067 851; 4 075 262;
4 083 829; 4 093 595; 4 118 372; 4 130 545; 4 146 702;
4 153 779; 4 156 070; 4 159 365; 4 161 470; 4 169 933;
4 181 792; 4 183 895; 4 184 996; 4 188 476; 4 201 856;
4 219 461; 4 224 433; 4 226 970; 4 230 817; 4 232 143;
4 232 144; 4 238 598; 4 238 599; 4 238 600; 4 242 496;
4 245 082; 4 245 084; 4 247 514; 4 256 624; 4 265 802;
4 267 304; 4 269 965; 4 279 803; 4 299 756; 4 294 955;
4 318 841; 4 337 190; 4 337 191; et 4 355 134.
Comme cela sera exposé ci-après le polyester entièrement aromatique du brevet US 4 161 470 est celui
qui est utilisé de préférence.
Les polyesters aromatiques-aliphatiques qui
présentent des qualités de cristal liquide thermotropi-
que sont des copolymères de polyéthylene téréphtalate et d'acide hydroxybenzoîque tels que décrits dans l'article
intitulé "Polyester thermoplastique X-7G-A à auto-renfor-
cement" de W.J. JACKSON Jr., H.F. KUHFUSS et T.F. GRAY Jr., 30 th Anniversary Technical Conference, 1975 Reinforced Plastics/composites Institute, The Society of the Plastic
Industry Inc., Section 17-D, pages 1 à 4. De tels copoly-
mères peuvent également être trouvés dans "Liquid Crystal
Polymers: Preparation and properties of p-Hydroxyben-
zolc Acid Copolymers, Vol. 14, pages 2043 à 2058 (1976) par W.J. JACKSON, and H.F. KUHFUSS. Voir également les
brevets US 4 318 842 et 4 355 133.
Les poly(ester-amides) entièrement aromatiques et aromatiquesaliphatiques qui présentent des propriétés de cristal liquide thermotropique sont décrits dans les brevets US 4 272 625, 4 330 457, 4 351 917, 4 351 918,
4 341 688, 4 355 132 et 4 339 375 cités comme références.
Comme on le décrira par la suite, le poly(ester-amide) du brevet US 4 330 457 est particulièrement préféré pour
être utilisé dans la présente invention.
Les polyazométhines aromatiques représentatives
qui présentent des propriétés de cristal liquide thermo-
tropique sont décrites dans les brevets US 3 493 522,
3 493 524, 3 503 729, 3 516 970, 3 516 971, 3 526 611,
4 048 148 et 4 122 070. Chacun de ces brevets est cité comme référence en son entier. Des exemples spécifiques
de tels polymères comprennent le poly(nitrilo-2-méthyl-
1,4-phénylènenitriloéthylidyne-1,4-phénylêneéthylidyne),
le poly-(nitrolo-2-méthyl-1,4-phénylènenitrilométhylidyne-
1,4-phénylèneméthylidyne); et le poiy(nitrilo-2-chloro-
1,4-phénylènenitrilométhylidyne-1,4-phénylèneméthylidyne).
Les polyesters-carbonates aromatiques représen-
tatifs qui présentent des propriétés de cristal liquide thermotropique sont décrits dans les brevets US 4 107 143 et 4 284 757, et 4 371 660 cités ici en référence. Des exemples de tels polymères comportent ceux consistant essentiellement en unités p-oxybenzoyle, p-dioxyphényl
dioxycarbonyleet téréphtol.
Un polymère en cristal liquide thermotropique
est choisi communément pour être utilisé dans la fabri-
cation de dispositifs de fixation selon la présente invention qui utilise une température de fusion dans un intervalle qui permet d'extruder la matière fondue tout
en employant des équipements du commerce.
Par exemple, les polymères en cristal liquide thermotropique qui sont usuellement choisis ont une température de fusion comprise approximativement entre
250 et 400 C.
Les polymères en cristal liquide thermotropique choisis ont une viscosité d'au moins 2,0 dl/g lorsqu'ils sont dissous à une concentration de 0,1% en poids dans du pentafluorophénol à 60 C (soit une viscosité d'environ
1 à 15 dl/g).
Le polyester entièrement aromatique particulière-
ment préféré pour la présente invention est celui décrit
dans le brevet US 4 161 470 qui est susceptible de pré-
senter une phase de fusion anisotropique à une tempera-
ture en-dessous d' environ 350 C. Ce polyester est constitué essentiellement par les parties récurrentes I et II ci-après. o
-0 -
I:I
C
II: 0 C-
Le polyester comporte approximativement 10 à
90 moles % de partie I et 10 à 90 moles % de partie II.
Selon un mode de réalisation la partie II est présente à
environ 65/85 moles %, de préférence 70/80 ou mieux 73.
Selon un autre mode de réalisation la partie II est présente dans une proportion inférieure d'environ 15 à 35 moles %, de préférence 20 à 30. De plus, au moins quelques atomes d'hydrogène se trouvant sur l'anneau peuvent à volonté être remplacés par substitution d'un groupe constitué par un groupe alkyl de 1 à 4 atomes de carbone, d'un groupe alkoxy de 1 à 4 atomes de carbone,
un halogène, phényle, phényl substitué, ou leurs mélanges.
Un tel polymère a de préférence une viscosité d'environ 3,5 à 10 dl/g lorsqu'il est dissous dans une concentration
de 0,1% en poids de pentafluorophénol à 60 C.
Le poly(ester-amide) entièrement aromatique ou le poly(ester-amide) aromatique-aliphatique préférés
sont décrits dans le brevet US 4 330 457 qui est suscep-
tible de présenter une phase en fusion anisotropique à
une température inférieure à environ 400 c.Les poly(ester-
amides)qui y sont décritssont constitués essentiellement
par les parties récurrentes I, II et III et essentielle-
ment IV dans lesquelles
I: -0
o II C - A - Cj o A est un radical bivalent comportant au moins un noyau aromatique ou un
radical bivalent trans-1,4-cyclohexylène.
III: Y - Ar- Z o Ar est un radical bivalent comprenant au moins un noyau aromatique,Y est 0, NH ou NR et Z est NH ou NR, R étant un groupe alkyle
de 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe aryle.
IV: O - Ar' - 0 1 o Ar' est un radical bivalent comportant au moins un noyau aromatique, et dans lesquels au moins certains atomes d'hydrogène des anneaux peuvent à volonté être remplacés par une substitution consistant d'un groupe alkylede 1 à 4 atomes de carbone, un groupe alkoxy de 1 à 4 atomes de carbone, un halogène, phényle,phényl substitué ou leurs mélanges et dans lesquels lesdits poly(ester-amides)comportent environ de 10 à 90 moles % de la partie 1, environ de à 45 moles % de la partie III, et approximativement de 0 à 40 moles % de la partie IV. De préférence la partie II, aryl dicarboxy est
0 0
Il n -Ci et la partie III est
-NHO 0- ou bien -NH NH -
et la partie IV est
-0 0-
Un tel polymère a de préférence une viscosité d'environ 1,0 à 15 dl/g lorsqu'il est dissous dans une concentration
de 0,1 % en poids dans du pentafluorophénol à 60 C.
Lorsqu'on forme les articles de la présente invention en moulage par injection, on peut utiliser des appareils d'injection conventionnels. Les appareils d'injection convenables comportent la machine à mouler
par injection automatique de Stubbe, modèle SKM 50/45.
Les conditions de température et de pression choisies pour mouler par injection le polymère en cristal liquide thermotropique fondu, sont influencées par la température de fusion du polymère et sa viscosité, comme il est évident pour l'homme de l'art. De façon typique, on choisit des températures de moulage par injection d'environ 5 C à environ 50 C audessus de la température de fusion du polymère et des pressions d'environ 140 à 1400 kg/cm2. Le terme "température de fusion" utilisé ici signifie la température à laquelle le polymère a une viscosité suffisamment basse pour fluer de façon adéquate
dans le processus de fusion.
Dans le moulage par injection du polymère en cristal liquide, le produit en fusion s'écoule dans la cavité de façon laminaire, chaque strate de la fusion
s'écoulant de façon uniforme sans qu'il n'y ait pratique-
ment de mélange entre les strates. Lorsque cet écoulement
heurte l'extrémité avant de la cavité et rebondit, l'écou-
lement laminaire à cette extrémité cesse du fait de cette interférence entre les ondes moléculaires du rebond. Du fait que les propriétés mécaniques du polymère en cristal liquide moulé sont en relation directe avec le degré d'arrangement ordonné des molécules dans chaque couche, cet écoulement inverse peut être la cause de points de faiblesse structurelle dans l'article moulé, lui faisant
perdre ses propriétés mécaniques.
Si on le désire, on peut placer un évent à l'extrémité aval de la cavité qui permet au matériau fondu de couler hors de la cavité, empêchant ainsi le rebond indésirable du mouvement moléculaire dans la cavité. Selon une réalisation préférée un passage communique avec la sortie aval de façon à recevoir le matériau fondu. Cette technique est décrite dans les brevets US 414 558 et 414 560 (n de dépôt), tous deux
du 3 Septembre 1982.
Lorsque l'article moulé est retiré du moule, la saillie de matière qui se solidifie dans le passage peut être séparée de l'article. On préfère retirer plus que la saillie de matière et retirer au moins une partie de la matière de la tige elle-même. Les articles moulés et coupés selon la dernière réalisation possèdent des propriétés mécaniques supérieures à celles des articles
moulés avec la saillie coupée conventionnellement.
Les dispositifs de fixation selon la présente invention peuvent aussi être formés en extrudant en fusion un élément allongé, en coupant celui- ci à une longueur désirée et en formant ensuite une tête sur la tige. La tige peut aussi être extrudée comme un élément tubulaire allongé. Lorsque l'on forme l'élément allongé extrudé en fusion, à partir duquel la tige est coupée, on peut utiliser un appareil d'extrusion en fusion conventionnel, une filière d'extrusion étant choisie avec une taille et une forme correspondant à la section droite de l'élément allongé à former, à cette exception près que les dimensions de l'orifice seront plus grandes que
celles de l'élément allongé résultant en vue de l'étire-
ment du polymère fondu qui se produit immédiatement après l'extrusion. Les polymères autres que les polymères en cristal liquide thermotropique sont reconnus aptes à l'extrusion à l'état fondu pour former des articles
ayant la section droite décrite ici, le profil correspon-
dant étroitement à la forme de la filière. De ce fait, les polymères en cristal liquide thermotropique n'ont pas tendance à se recourber élastiquement comme à la sortie de la filière comme les polymères conventionnels
qui sont extrudés à l'état fondu. Des appareils d'extru-
sion appropriés sont décrits, par exemple dans l'ouvrage intitulé "Plastics Engineering Handbook" de la Society of the Plastic Industry, pages 156 à 203, 4ème Edition,
édité par Joel FRADOS, Van Monstrand Reinhold Cy, 1976.
Les éléments allongés de la présente invention peuvent, à volonté, être réalisés selon les indications contenues dans le brevet US 4 332 759 de YOSHIAKI IDE, intitulé
"Procédé d'extrusion de polymère en cristal liquide".
Les conditions de température et de pression choisies pour extruder le polymère en cristal liquide thermotropique seront influencées par la température de fusion du polymère et sa viscosité, de façon évidente pour l'homme du métier. De façon usuelle, on choisira des températures d'extrusion comprises entre 0 et 30 C au-dessus de la température de fusion du polymère et des pressions de 7 à 350 kg/cm2. De façon à induire une orientation moléculaire importante correspondant à la longueur de l'élément allonge, l'extrudat est étiré
lorsqu'il est en phase fondue immédiatement après l'ori-
fice d'extrusion et avant complète solidification.
L'importance de cet étirement est influencéepar la vitesse d'enroulement à laquelle l'élément en élongation est enroulé ou recueilli sur un dispositif de réception approprié. Le rapport résultant d'étirement est défini comme étant le rapport de la section de la filière sur la section de l'extrudat après solidification. Ces rapports varient dans une proportion de 4 à 100, de préférence à 50 lorsque l'on utilise l'équipement décrit dans les
exemples.
En plus de l'étirement, on applique à l'extrudat
un refroidissement entre l'orifice d'extrusion et l'en-
droit o il est recueilli au moyen de tout fluide refroidissant approprié,gazeux ou liquide. Par exemple, l'extrudat peut être mis en contact avec un jet d'air ou de gaz ou immergé dans un bain d'eau ou autre liquide
maintenu à la température désirée pour obtenir la soli-
dification. Il en résulte une section dont la configuration est pratiquement uniforme et peut être inspectée au moyen d'un laser ou autre appareil de mesure pour assurer un cont6rôle de qualité analogue à celui exigé dans l'industrie des fibres optiques. Les éléments allongés destinés à l'usage comme tiges ont un diamètre d'au moins 0,16 cm à 1,28 ou plus, si besoin est d'environ
0,32 à 0,64 cm.
Lorsqu'on examine de près les sections des fixateurs moulés ou extrudés ayant les caractéristiques voulues,on constate une peau fortement orientée et une âme qui l'est moins. Ceci peut être détecté au moyen de micrographies à polarisation croisée, d'un scanner ou d'autres moyens de microscopie. On a découvert que les qualités des fixateurs étaient en corrélation directe
avec l'épaisseur de la peau.
En se reportant aux figures, on voit que la figure 1 situe un mode de rupture par cisaillement sur une tige 2 d'un rivet 3 duquel ce phénomène de peau orientée se rapporte particulièrement. Les figures 2 et 3 montrent une vue en coupe de la tige 2, la "réelle" peau externe 11, les couches de peau interne 12 et une
âme centrale non-orientée 13. Les couches de peau inter-
ne 12 sont constituées de macrofibres 14 d'un diamètre
d'environ 5 microns, des fibres 15 d'un diamètre d'envi-
ron 0,5 micron et des microfibres 16 d'un diamètre
d'environ 0,05 micron.
Le terme "peau" est utilisé pour désigner aussi bien la surface externe que la zone sous-jacente également orientée. Le modèle structurel pour les zones internes sous-jacentes est une répartition hiérarchique de la contexture des fibres allant de 5 microns jusqu'à 5 nanomètres. Les fibres les plus fines observées, à un niveau moléculaire, sont des microfibres comprises entre 5 et 50 nanomètres. Cette texture microfibrillaire est associée dans des unités fibrillaires (fibrilles) qui sont de taille supérieure, à savoir environ 0,5 micron. Des macrofibres d'une dimension d'environ 5 microns sont également présentes. En conséquence, cette hiérarchie de texture caractérise la structure fibrillaire, ou à fibres, allongée et fortement orientée de la peau qui confère au produit ses propriétés physiques et chimiques.
Différents mécanismes sont censés être respon-
* sables de la formation de cette peau. Ce sont:
(a) tension superficielle du produit fondu; (b) distri-
bution radiale de l'effort total de cisaillement; et
(c) effort d'allongement à la sortie de la filière.
L'épaisseur de la peau basée sur les mécanismes précités doit être au moins égale à 5% de la section d'un fixateur
désire et de préférence au moins 10% de cette section.
Ainsi, un fixateur ayant une tige de 0,64 cm aura une
peau orientée d'au moins 0,03 cm et de préférence envi-
ron 0,06 cm pour être utilisable. De ce fait, l'orienta-
tion peut être augmentée en étirant la tige de fixateur extrudée; en modifiant les conditions du moulage, par exemple en utilisant un ensemble "doux" de conditions,
tel que des températures de fusion et de moulage rela-
tivement basses et des pressions et vitesses d'injection telles qu'utilisées habituellement-dans les techniques de moulage. Si l'on considère l'estimation de l'épaisseur de la peau ainsi que la sensibilité de l'orientation aux efforts d'allongement, le mécanisme (c) causé par une modification de la rapidité semble bien responsable de la morphologie du coeur de la peau. La tête du dispositif de fixation est formée par technique conventionnelle en utilisant de l'énergie sonore ou ultrasonore, et dans
certains cas une application de chaleur.
Si le dispositif de fixation est conformé en boulon, vis, clou ou analogue, les filetages, les dentures et autres modifications de la forme peuvent être prati- quées en utilisant des techniques conventionnelles de
formage d'articles en matière plastique.
Si on le désire, les propriétés physiques telles que la résistance au cisaillement, à l'étirement et l'élongation, des dispositifs de fixation solidifiés, préalablement formés en polymères en cristal liquide thermotropique, peuvent être augmentées par un traitement à chaud à une température inférieure à la température de fusion dudit polymère pendant un temps suffisant pour élever sa température de fusion d'au moins 10 C. Par exemple, l'élément allongé peut être chauffé à une température inférieure à celle de fusion en présence d'azote ou autre atmosphère contrôlée jusqu'à 24 h à une
température élevée dans une limite de 50 C de la tempé-
rature de fusion du polymère.
Selon la présente invention si les fixateurs sont des rivets, on peut en former la tête par les moyens habituels. Par exempleon peut réaliser des rivets à tête plate (ou tête fraisée) par soudure à haute pression, la matière étant seulement ramollie par application d'ultrasons qui ne provoquent pas de fusion. Les rivets à tête ronde peuvent être réalisés par emmanchement ou par
emmanchement soudé, la tête étant une pièce séparée ajoutée.
Il est aussi possible d'obtenir une expansion du rivet dans le trou en dirigeant des ultrasons au-delà de la
surface du rivet ou bossage faisant saillie et en ramol-
lissant le corps dudit rivet.
Pour cela on utilise des appareils à ultrasons de types connus du genre à 20 ou 40 kHz; ces appareils
étant familiers aux spécialistes.
Dans la pratique, la tête de rivet est obtenue
en faisant saillir le rivet à travers les pièces à assem-
bler et en appliquant une énergie sonique ou ultrasonique aux parties émergeantes. Cette énergie, convenablement appliquée, changera la forme desdites parties et ainsi
assurera la fixation des pièces travaillantes.
Plus précisément les parties émergeantes devront avoir une hauteur suffisante pour qu'il y ait assez de
matière pour former les têtes de rivet. L'énergie ultra-
sonique est obtenue en plaçant un élément de couplage adjacent au bout de la partie émergeante et en faisant vibrer cet élément de couplage à haute fréquence pour le
faire battre contre cette extrémité. L'énergie ultrasoni-
que est ainsi appliquée dans la partie émergeante de façon à la chauffer et la rendre propre au fluage de
telle sorte que cette extrémité est matée par le martè-
lement de l'élément de couplage.
Les propriétés physiques du dispositif de fixation
en polymère au cristal liquide thermotropique sont consi-
dérées comme uniques et totalement inégalables avec d'autres polymères capables de subir l'opération de formage, c'est-à-dire le moulage par injection ou
l'extrusion à l'état de fusion décrite ici.
La résistance au cisaillement des dispositifs
en polymère en cristal liquide thermotropique est extrê-
mement élevée et est d'au moins 700 kgp/cm2 (soit entre 700 et 3 500 kgp/cm2 et plus). Une telle résistance au cisaillement peut être déterminée de façon satisfaisante selon le procédé standard ASTM B 565-76. De ce fait, les dispositifs de fixation de la présente invention possèdent
une tendance remarquable à résister aux efforts de cisail-
lement d'une amplitude qui endommagerait gravement les
dispositifs de fixation formés en matériaux thermoplas-
tiques conventionnels.
La résistance à l'étirement des dispositifs defixation
258383Y
en polymère en cristal liquide thermotropique est égale-
ment élevée et est d'au moins 1 400 kgp/cm (soit de
1 400 kgp/cm à 7 000 kgp/cm2 et plus). Une telle résis-
tance à l'étirement peut être déterminée de façon satis-
faisante selon le procédé standard ASTM D 638 avec une
jauge d'efforts d'environ 23 C.
La résistance chimique des dispositifs de fixation
en polymère en cristal liquide thermotropique de la pré-
sente invention est montrée en exemple par les données présentées dans les tableaux IA et IB suivants. La résine à partir de laquelle les dispositifs de fixation sont fabriqués a été exposée pendant 30 jours aux acides hydrochlorique, chromique, nitrique et sulfurique, à l'hydroxyde de sodium et une solution de plaquage à
différentes températures.
Polymère en
TABLEAU IA
cristal liquide<i) résistance chimique jours d'exposition Résistance à Module Résistance à Module de Change l'étirement d'étirement la flexion flexion Dimension % x103PSI x106PSI x103PSI xO1PSI poids % Acide hydrochLorique (37%) (2) Q Températuze de la pièce 26 1,5 23 1,5 NC a 1900F 26 1,5 23 1,4 NC Acide chromique (70%) Q Température de la pièce 27 1,1 23 1,4 NC
Q 190 F 27 1,4 24 1,4 NC
Acide nitrique (70%) a Température de la pièce 26 1,5 23 1,4 NC a 190 F 26 1,5 23 1,4 NC Hydroxyde de sodium (50%) Q Température de la pièce 28 1, 2 22 1,2 NC
Q 1900F 28 1,5 21 1,3 NC
Solution de plaquage @ Température de la pièce 26 1,7 24 1,6 NC a 190 0F 25 1,2 24 1,5 NC Contrôle (Air) Q Température de la pièce 24 1,1 23 1,4 NC
Q 1900F 25 1,5 23 1,3 NC
ú1) Voir Exemple 1 pour composition de <2) Change inférieur à +1% la matière K) r- n - co ce LWi
TABLEAU IB
Polymère en cristal Liquide(1) résistance chimique jours d'exposition Résistance à Module Résistance à Module de Change l'étirement d'étirement la flexion flexion Dimension % x10O3PSI xIO6PSI x103PSI x10ePSI poids % Acide sulfurique Température de la pièce
37% 25 1,0 24 1,4 NC
% 24 1,0 24 1,3 NC
93% 27 0,9 24 1,3 NC
Air (Contrôle) 22 1,0 23 1,4 NC 0F
3 7% 26 1,5 21 1,4 NC
% 27 1,6 21 1,4 NC
% 28 1,4 20 1,2 NC
Air (Contrôle) 25 1,4 21 1,3 NC
250 0F
37$ 27 1,5 23 1,2 NC
% 27 1,5 23 1,0 NC
93% 26 1,5 20 1,0 19(2)
Air (Contrôle) 27 1,5 20 0,9 NC
375 F
% 25 1,5 23 1,2 NC
93% 27 1,6 22 1,1 1 2
Air (Contrôle) 26 1,4 22 0,9 NC il) Voir Exemple i pour composition 2) Gain de poids de la matière M vo tw Les dispositifs de fixation en polymère en cristal liquide thermotropique selon l'invention a fait preuve d'un coefficient de dilatation thermique linéaire hautement satisfaisant à la différence de tous les dispositifs métalliques actuellement utilisés et de tous les dispositifs plastiques qui sont inutilisables à
cause de leur inadéquation à ce sujet.
Selon le mode de réalisation préférentiel le coefficient de dilatation linéaire est modifié par l'incorporation d'un agent de renforcement ou une charge
qui remplit le même rôle d'agent de renforcement. Diffé-
rentes charges ou agents de renforcement peuvent être inclus dans une proportion de 0% à 50% en poids, de préférence 10% à 40%. Les fibres de renfort qui peuvent être utilisées sont des fibres de verre, d'amiante, des fibres de carbone graphitique, des fibres de carbone amorphe, des fibres polymériques de synthèse, des fibres d'aluminium, de titane, de bore, de magnésium, de laine de roche, d'acier, de tungstène, de coton, de cellulose etc... Si nécessaire ces fibres de renforcement peuvent être traitées au préalable pour améliorer leur adhésion au polymère qui constitue une matrice. Les charges peuvent être du calcium, de la silice, des silicates, de l'argile, du talc, du mica, du polytétrafluoroéthylène, du calcium, de l'aluminium trihydraté, du sodium aluminium
carbonate, baryum, ferrite ou autres.
Bien que l'addition de fibres de verre soit avantageuse, il est préférable que leur adjonction soit contrôlée afin de ne pas modifier le coefficient de
dilatation linéaire.
On obtient ainsi que l'importance de la tendance à la dilatation et à la contraction de la tige du rivet tende à coïncider avec la dilatation et contraction des matériaux qui sont assemblés. Le coefficient de dilatation linéaire thermique peut être déterminé avec un analyseur thermomécanique DuPont en examinant la partie allongée à
des températures inférieures à 100 C.
Bien que cela ne soit pas essentiel il est pré-
férable que les fibres de verre soient calibrées au moyen d'un silane. Les agents de calibrage qui ont été utilisés
defaçon satisfaisante sont le gamma-glycédoxypropyl-tri-
méthoxysilane ou le gamma-aminopropyl-triéthoxysilane, bien que d'autres agents aient aussi donné de bons résultats. Selon la présente invention on emploie une matrice de polymère en cristal liquide thermotropique dans laquelle des fibres de verre sont incorporées pour
renforcer le produit.
Les fibres de verre peuvent avoir une longueur de 0,1 à 1 mm, de préférence 0,2 à 0,5 mm ou mieux encore de 0,3 à 0,4 mm. Ces fibres se trouvent dans le commerce en particulier des fibres d'une longueur de 0, 32 à 0,64 mm
(1/4 à 1/8 de pouce) et ont un diamètre de 10 à 13 micro-
mètres. Comme dit précédemment les produits selon l'invention ont démontré avoir des caractéristiques de dilatation thermique supérieures à celles de tous les produits existants. Ce coefficient de dilatation est compatible avec celui des matériaux à assembler qui est compris entre -3, 0 et +3,0 x 10-5 (cm/cm C). Les valeurs préférentielles vont de -2 à 2 x 10-5 (cm/cm C). Les
valeurs représentatives sont données ci-après en compa-
raison avec les autres matériaux, la référence "C" désignant le coefficient de dilatation thermique
linéaire.
-5 C x 10 (cm/cm C) Polymère en cristal liquide de L'exempte I + 30% de fibres de verre -3 à -0,07 Polymère en cristal liquide de l'exemple I + 40% de woLLastonite 0,77 à 1,1 Aluminium 2,4 Titane/Niobium 0,8 Nylon 7,2 Rynite 530 Résine PET 2,4 à 3.6 O10 ULtem 2300 Résine polyétherimide 2,9 Ryton polyphényLène sulfide 1,9
Les exemples suivants sont présentés pour illus-
trer l'invention. Il est clair toutefois que l'invention n'est pas limitée aux détails spécifiques présentés dans
les exemples.
EXEMPLE 1
Un polyester entièrement aromatique présentant des propriétés de cristal liquide thermotropique a été choisi pour être utilisé dans la formation de dispositifs de fixation extrudés en fusion (moulés par injection) selon la présente invention. Le polyester entièrement aromatique a été formé selon les enseignements du brevet US 4 161 470 et consistait en 73 moles % d'unités de p-oxybenzoyle récurrent et 27 moles % d'unités de 6oxy-2-naphtoyle récurrent de polyester entièrement aromatiqueprésentait une viscosité intrinsèque de 8,4 dl/g lorsau'il était dissous dans une concentration de 0,1% en poids dans du pentafluorophénol à 600 C, et une pointe de température de
fusion mesurée par balayage calorimétrique de 289 C.
EXEMPLE 2
L'exemple 1 a été pratiquement repris à l'excep-
tion de l'emploi d'un poly(ester-amide) entièrement aro-
matique et de conditions d'extrusion différentes. De façon plus précise le poly(ester-amide) entièrement aromatique a été fabriqué selon les indications du brevet US
4 330 457 à 60 moles % d'acide 6-hydroxy-2-naphtoni-
que à 20 moles % d'acide téréphtalique et 20 moles % de p-aminophénol. Le poly(ester-amide) ainsi obtenu avait une viscosité de 4,41 dl/g en dissolution dans une concentration de 0,1% en poids de pentafiuorophénol à C et une pointe de température de fusion mesurée par
balayage calorimétrique de 284 C.
EXEMPLE 3
Cet exemple présente une comparaison des pro-
priétés de résistance à la tension et au cisaillement des polymèresselon l'invention avec des métaux employés de façon courante dans l'industrie. Les matériaux additionnés de charges des exemples i et 2 sont comparés avec des alliages d'aluminium, de titane et de niobium. Les masses spécifiques des matériaux sont indiquées ainsi que les rapports force/poids. La comparaison de ces valeurs est
en faveur des polymères. Lorsque l'on considère la résis-
tance aux agents chimiques et à la corrosion galvanique, les polymères en cristal liquide peuvent être considérés
comme supérieurs pour de nombreux usages.
TABLEAU II
Matériau ou fixateur Test Propriété ASTM Alliage Ex. 1* Ex. 1* Ex.1* Ex. 2** Atuminium titane/ __________ ___________ ______ _ _____niobium
30 15 30
% Charge/Renforcement Fibre de Fibre de WolLas- Fibre de verre carbone tonite verre Résistance à l'étirement, D638 26 26 24 32 65 95 kgp/cm2 CisailLement Double cisaillement B 565-76 17,9 17,6 14,7 19,5 30 49 106 x kg/cm2 Masse spécifique D-742 1,61 1,49 1,52 1,61 2,7-2,8 6,2 Résistance (Double cisaillement) par rapport 11,1 11,8 9,7 12,1 10,9 7,9 au poids * Polymère de l'Exemple 1 ** Polymère de l'Exemple 2 t'! w -j oo <3o u,, LW
EXEMPLE 4
Des tiges ou biellettes d'un diamètre de 0,64 mm de quatre différents matériaux ont été testées endouble cisaillement. Les résultats montrent un net avantage pour les polymères selon l'invention. Ces matériaux étaient: du Nylon - une résine polyamide (33% fibres de verre et nylon) du Rynite 530 (30% fibres de verre) - une résine polyéthylène téréphtalate fabriquée par E.I. du Pont de Nemours; de l'Ultem 2300 (30% fibres de verre) - une résine polyétherimide fabriquée par General Electric Corp.;
et du Ryton R-4 (40% fibres de verre) - une résine poly-
phénylène sulfide fabriquée par Philips Petroleum. Les résultats sont exposés ci-après en comparaison avec le polymère de l'exemple 1. Il faut noter qu'en plus des avantages concernant la résistance au cisaillement les polymères en cristal liquide ont une résistance aux agents chimiques supérieure à celles de tous les autres sauf le
Ryton et une résistance à la traction supérieure.
Matériau Force de cisaillement (kg/cm2) Nylon 994 Rynite 530 692 ULtem 2300 925 Ryton R-4 845 Potymère Ex.1 (30% fibres de verre)1 405
EXEMPLE 5
Les coefficients de dilatation thermique ont été
déterminés sur des rivets moulés avec des polymères corres-
pondant aux exemples 1 et 2. Le moulage a été fait sur une mouleuse ARBURG avec un moule à rivet donnant des rivets dont la tige a un diamètre de 0,64 mm. La température de fusion était comprise entre 260 et 280 C, la température des moules entre 40 et 80 C, la pression d'injection entre 7 et 35 kg/cm, la vitesse d'injection entre 100 et "Set Point". Les expériences ont été conduites en en fixant un extensiomètre de 2,54 mm à la tige du rivet et en plaçant la jauge sur un four dont la température était augmentée de la température ambiante à 150 C par paliers de 21 C, la température du four relevant d'envi-
ron 2 C par minute entre chaque palier.
Echantillons Dilatation en C x 10 5(cm/cm C) Polymère Exemple 1 2130 + 30% fibres de verre - 1,4 Tête ronde 0,64 mm Polymère Exemple 1 2130 + 30% fibres de verre - 1,2 Tête plate 0,64 mm Polymère Exemple 2 4160 + 30% fibres de verre - 1,6 Tête plate 0,48 mm Polymère Exemple 2 4160 + 30% fibres de verre - 1,9 Tête plate 0,64 mm Toutes les variantes de polymères essayées ont montré un coefficient de dilatation négatif dans la zone
de températures de l'essai.
Claims (15)
1. Dispositif de fixation ou une pièce en polymère en cristal liquide thermotropique contenant jusqu'à 50% en poids d'un agent de renfort comprenant une tête (3) et un corps axial (2) relativement rigide apte à être inséré dans l'ouverture d'une pièce d'usinage, caractérisé par une résistance au cisaillement d'au moins environ 700 kgp/cm2 et une résistance à l'étirement d'au moins
environ 1 400 kgp/cm2.
2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de fixation comporte une
peau fortement orientée.
3. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une seconde tête est positionnée
sur la tige axiale.
4. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que des filaments sont disposés sur la
surface extérieure de ladite tige.
5. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête et la tige sont creuses le
long de son axe linéaire.
6. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide thermotropique a une viscosité propre d'environ 1,0 à
environ 15 dl/g quand il est dissous dans une concentra-
tion de pentafluorophénol à 60% de 0,1% en poids.
7. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide thermotropique est choisi dans le groupe comprenant un
polyester entièrement aromatique, un polyester aromatique-
aliphatique, un poly(ester-amide) entièrement aromatique,
un poly(ester-amide) aromatique-aliphatique, un polyazo-
méthine aromatique, un polyester-carbonate aromatique,
et des mélanges de ceux-ci.
8. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide thermotropique est choisi dans le groupe comprenant un polyester entièrement aromatique, un poly(ester-amide) entièrement aromatique, un poly(ester-amide) aromatique-
aliphatique et des mélanges de ceux-ci.
9. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide thermotropique est un poly(ester-amide) pouvant subir une fusion pouvant former une phase de fusion anisotrope à une température inférieure à approximativement 400 C comprenant essentiellement des parties répétitives I, II, III et éventuellement IV dans lesquelles o I est - 0
0 0
II est - A - o A est un radical divalent comprenant au moins un anneau aromatique ou un radical divalent trans-1,4-cyclohexylène; III est Y - Ar - Z 3 o Ar est un radical divalent comprenant au moins un anneau aromatique, Y est O, NH ou NR et Z est NH ou NR, o R est un groupe alkylede 1 à 6 atomes de carbone ou un groupe aryle; et IV est 0 - Ar' - 0 1 o Ar' est un radical divalent comprenant au moins un anneau aromatique; dans lequel au moins quelques atomes d'hydrogène présents sur les anneaux peuvent éventuellement être remplacés par une substitution choisie dans le groupe comprenant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe alcoxy de 1 à 4 atomes de carbone, un halogène, un phényle, et des mélanges de ceux-ci et dans lequel le poly(ester-amide) comprend approximativement 10 à 90 moles % de la partie I, approximativement 5 à 45 moles % de la partie II, approximativement 5 à 45 moles % de la
partie III, et approximativement 0 à 40 moles % de la partie IV.
10. Dispositif de fixation selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide ther-
motropique est un polyester entièrement aromatique pouvant subir une fusion et pouvant former une phase de fusion anisotrope à une température inférieure à environ 400 C, comprenant essentiellement les parties répétitives I, II et III, qui peut comporter une substitution d'au moins quelques uns des atomes d'hydrogène présents sur un anneau aromatique parmi lesquels: o0 I est II est une partie dioxy-aryle de formule tO - - O o Ar est un radical divalent comprenant au moins un anneau aromatique et III est une partie dicarboxy-aryle de formule
O 0
C - Ar' - C o Ar' est un radical divalent comprenant au moins un anneau aromatique avec ladite substitution éventuelle si elle y est, choisie dans le groupe comprenant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe alcoxy de 1 à 4 atomes de carbone, un halogène, un groupe phényle et des mélanges de ceux-ci, et o le polyester comprend approximativement 10 à 90 moles % de la partie I, approximativement 5 à 45 moles % de la partie II, et approximativement 5 à 45 moles % de la
partie III.
Dispositif de fixation selon la revendication 1,
11.
caractérisé en ce que le polymère en cristal liquide thermotropique est un polyester entièrement aromatique pouvant subir une fusion, capable de former une phase fondue thermotropique à une température inférieure à approximativement 350 C, comprenant essentiellement les parties périodiques I et II qui peuvent comporter une
substitution d'au moins quelques-uns des atomes d'hydro-
gène présents sur un anneau aromatique, dans lequel o
H
I est,et -0 Ilest -0 C avec ladite substitution éventuelle choisie dans le groupe comprenant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone, un groupe alcoxy de 1 à 4 atomes de carbone, un halogène, un phényle, et des mélanges de ceux-ci et o leditpolyester comprend approximativement 10 à 90 moles % de la partie I, et approximativement 10 à 90
moles % de la partie II.
12. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un agent de renforcement est ajouté
selon une proportion d'environ 10% à 40% en poids.
13. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de renforcement comprend des fibres de verre d'une longueur moyenne d'environ 0,1
à 1,0 mm et de préférence d'environ 0,3 à 0,4 mm.
14. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de renforcement comprend des fibres de verre traitées avec un agent de calibrage au silane avant d'être mélangé avec le polymère en cristal 258383e liquide thermotropique pour produire le dispositif de fixation.
15. Dispositif de fixation selon la revendication i, caractérisé par un coeffient de dilatation linéaire thermique d'environ - 3,0 à 3,00 x 10-5 (m/m C) et de
préférence d'environ -2,0 à 2,0 x 10-5 (m/m C).
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