FR2707427A1 - Procédé de réalisation d'un moule négatif pour réflecteurs d'antennes paraboliques réflecteur obtenu et dispositif de presse pour réaliser des corps composites pour ces réflecteurs. - Google Patents

Abstract

Le procédé prévoit que l'on coule un liquide en matière synthétique à plusieurs composants et thermodurcissable sur une feuille (4) disposée horizontalement et limitée latéralement, et on l'applique par collage, quand elle a atteint un état de consistance d'un gel flexible et visqueux et à l'aide d'un dispositif de serrage, sur un support de moule (2) homogène et isotrope dont le contour d'extrémité a été préalablement fraisé par une machine-outil à commande numérique, et après durcissement complet, la surface du moule en matière synthétique est fraisée par une machine-outil à commande numérique et ensuite polie de manière que la surface (10) du moule négatif (2a) présente désormais une qualité de surface qui suffit pour satisfaire des exigences optiques.

Description

L'invention concerne un procédé pour réaliser un moule négatif pour

réflecteurs d'antennes paraboliques, et concerne également un procédé pour réaliser un réflecteur d'antenne parabolique au moyen de ce moule négatif dans lequel on utilise un corps composite d'antenne à structure entièrement stratifiée ou de type sandwich préparé à l'avance; elle concerne également un dispositif de presse pour réaliser des corps composites pour réflecteurs d'antennes paraboliques

utilisant le moule négatif ci-dessus.

Pour obtenir une surface très lisse, par exemple à poli miroir optique, en utilisant des éléments composites contenant des fibres, l'une des difficultés principales que l'on rencontre est de réaliser une surface de moule présentant un minimum d'ondulations et d'irrégularités. Habituellement, on utilise en tant que moules négatifs des moules métalliques, par exemple en acier, sur la surface desquels est appliqué un agent de démoulage fluide ou pâteux pour éviter une adhérence entre la surface métallique et le matériau composite renforcé par des fibres et qui sont ensuite polis (voir DE 00 216 A1). En raison de la structure cristalline du métal, tel que de l'acier, ainsi qu'en raison de formation d'alliages et de fines fissures sur la surface, les ondulations et la profondeur des rugosités que l'on peut obtenir sont situées bien au-dessus des valeurs limites qui sont nécessaires pour les antennes'à surface de grande qualité optique quand on utilise des matériaux composites

renforcés par des fibres.

Il est également connu par le document DE 30 00 216 A1 d'utiliser en tant que moule négatif un moule en verre(-céramique) dont la surface surpasse largement celle d'un moule métallique réalisé par exemple en acier. La surface d'un moule en verre de ce type est recouverte par une mince couche de démoulage finale régulière et détachable, la couche de démoulage pouvant être par exemple appliquée par pulvérisation à la cathode et être constituée en or ou autre métal

o10 noble analogue.

En outre, la surface d'un moule réalisé en verre(-céramique) présente une résistance élevée à l'usure, est chimiquement très résistante et ne se corrode pas à l'air. A ces propriétés de surface de très bonne qualité des moules en vitrocéramique, d'une part, s'oppose d'autre part un façonnage difficile, demandant du temps et coûteux en raison de la résistance très élevée à l'usure de ce matériau. En raison de la bonne aptitude à l'usinage de l'aluminium quand on le compare à l'acier et à la vitrocéramique, on utilise éventuellement également des moules constitués en ce matériau pour réaliser des prototypes ou à des fins de recherches. Fondamentalement cependant, l'aluminium ne convient pas en tant que matériau pour réaliser des moules de grande précision pour antennes paraboliques car l'aluminium se raye si facilement que sa sensibilité aux égratignures apparaît déjà lors de l'application d'un agent de démoulage et du polissage qui suit. Par surcroît, une surface en aluminium à poli miroir qui se corrode au cours du temps apparaît matte et devient plus rugueuse. En outre, la résistance chimique de l'aluminium est trop faible. Pour augmenter la résistance à l'usure et la résistance

chimique, l'aluminium est de ce fait ensuite souvent anodisé.

En outre, quand on effectue un fraisage sur un côté, un moule en aluminium peut se déformer de façon incontrôlée. L'avantage de l'aluminium n'est donc constitué que par ses bonnes propriétés d'usinage, raison pour laquelle on utilise ce matériau de plus en plus pour des prototypes ou pour une production pilote quand une précision

trop élevée n'est pas exigée.

En attendant, on dispose d'un matériau organique pour moule à base de polyuréthane (PU)-) vendu par la société Ciba Geigy sous le nom commercial de Cibatool. Le matériau organique pour moule Cibatool peut être très facilement usiné et l'être avec une vitesse d'avance très importante et une forte élimination de copeaux. En outre et du fait de sa densité qui est de 1,1 g/cm3, il est extrêmement léger et

donc facile à manipuler.

L'inconvénient du Cibatool est que sa surface est de nature microporeuse et ne peut pas être polie, et que par comparaison avec la vitrocéramique et l'acier dont les coefficients de dilatation thermique sont de 5 ou de 12 x 10-6 mm/K, son coefficient de dilatation thermique n'est que de 30 x 10-6 mm/K. Du fait du comportement hygroscopique du Cibatool, il est nécessaire d'usiner et de stocker des moules de constitution précise réalisés en Cibatool

autant que possible dans des locaux climatisés.

Même avec un moule réalisé de façon aussi précise, on n'obtient malgré tout en général qu'un résultat moyen car lors du durcissement en raison de la rétraction de la résine pour stratifiés il se forme toujours une structure en forme de grille du stratifié en tissus sur la surface des éléments composites. Pour cette raison, on applique entre la couche de gel ("Gel-coat" ou couche fine) et le stratifié en tissus des couches dites de couplage constituées par un feutre imbibé de résine synthétique ou par des sections de fibres de verre ou de carbone, qui sont mélangées à une masse de résine thermodurcissable et thixotrope. Comme la pâte doit être appliquée au pinceau sur la couche de gel, ce matériau ne convient pas à la réalisation de réflecteurs d'antennes précis; l'application irrégulière de la pâte et les inclusions d'air se manifestent en fait par la suite à travers la

couche métallisée à poli miroir et fournissent une image instable.

Quand on utilise un feutre enrichi de résine, l'application est plus régulière que lorsqu'on utilise une pâte contenant des sections de fibres; l'image n'est pas instable du fait des sections de fibres qui ne sont pas homogènes. On augmente en outre inutilement le poids par exemple d'un réflecteur d'antenne par l'application de telles

couches de couplage.

Dans le document DE 36 14 191 C2 on utilise dans un procédé de formation d'un revêtement à surface de bonne qualité, précise par ses dimensions et sa forme, des résines époxy et polyester qui remplissent totalement par effet capillaire un interstice minimal prédéterminé entre un élément composite et un moule. En outre, il est possible d'appliquer sur le moule une feuille en matériaux organiques et en métal, ou en un composite en métal et matériaux organiques, par application de vide et/ou à l'aide d'un dispositif mécanique; l'interstice minimal entre la feuille et l'élément composite est rempli par capillarité au moyen de la matière synthétique très fluide et les éléments sont ainsi reliés l'un à l'autre. Après démoulage, la surface de la feuille reproduit très bien le moule, ce qui signifie qu'on peut réaliser au cours d'une seule opération un revêtement présentant le contour désiré et simultanément corriger l'élément composite préalablement étuvé. Mais on ne peut toujours pas obtenir une surface à poli miroir d'éléments composites contenant des fibres car les grains de poussière retenus entre le moule et la feuille

forment de petits cratères sur la surface des éléments composites.

Conmme la matrice en résine présente une capacité d'absorption de l'humidité ainsi qu'un comportement à la rétraction qui sont différents de ceux des fibres de renforcement, il en résulte une structure en forme de grille du stratifié en tissus utilisé en tant que substrat, ce qui fait que la structure en forme de grille du stratifié en tissus devient visible sur la surface des éléments composites après quelques jours quand les conditions climatiques sont normales, après démoulage de l'antenne parabolique. Même en ayant recours au revêtement décrit dans ce qui précède, il est impossible d'éviter que la structure en forme de grille devienne visible sur la

surface - même sous une forme atténuée.

On connaît d'autre part par le document DD-A-116 353 un procédé pour réaliser des réflecteurs pour antennes radio et analogues présentant une constitution à noyau de support, dans lequel on applique sur un corps de moule d'origine qui correspond à la forme du réflecteur-à réaliser un agent de démoulage, ensuite une couche de - passivation et finalement une couche métallique électriquement conductrice. On connaît par le document DE 37 14 882 A2 un procédé de réalisation d'antennes pour micro-ondes dans lequel on applique sur un moule de fonte une couche en une résine pigmentée de protection, sur celle-ci une couche de métallisation par pulvérisation de particules très fines d'un métal fondu, et sur la couche de métallisation une ou plusieurs couches de renforcement, qui sont imprégnées avec une résine

durcissant à chaud.

Il est en outre connu de réaliser un moule de base en briques et béton dont la surface est renforcée par une couche de fibres de verre et de matière synthétique. La dernière couche qui détermine le profil est constituée par un mélange de résine synthétique époxy et de poudre

de schiste (voir RICHARDS, C.J.: Parabolantennen in Kunstharz-

Glasfaser-Konstruktion, paru dans Rundfunktechnische Mitteilungen Bd. , 1966, vol. 5, pages 262 - 267). Finalement, il est connu par le document US-A-3 150 030 de recouvrir d'abord un moule avec un tissu en

fibres de verre imbibé de résine.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé pouvant être mis en oeuvre à peu de frais pour réaliser un moule négatif pour réflecteurs d'antennes paraboliques et un procédé pour la réalisation d'un tel réflecteur d'antenne parabolique, dont la surface présente une structure qui est suffisante pour satisfaire les exigences optiques. En outre, un but de l'invention est de proposer un dispositif de presse pour réaliser des corps composites pour

réflecteurs d'antennes paraboliques.

Selon l'invention, ce but est atteint en ce qui concerne le procédé du fait que pour réaliser une surface de moule pour antenne parabolique on coule un liquide en matière synthétique à plusieurs composants et thermodurcissable sur une feuille disposée horizontalement et limitée latéralement, et on l'applique par collage, quand elle a atteint un état à consistance d'un gel flexible et visqueux et à l'aide d'un dispositif de serrage, sur un support de moule homogène et isotrope dont le contour d'extrémité a été préalablement fraisé par une machine-outil à commande numérique, et après durcissement complet,-la surface du moule en matière synthétique est fraisée par une machine-outil à commande numérique et ensuite polie de manière que la surface du moule négatif présente désormais une qualité de surface qui suffit pour satisfaire des exigences optiques. Avantageusement, le support du moule négatif est réalisé en une

matière synthétique ou en un métal alvéolaire (éponge métallique).

Le support du moule négatif peut être également réalisé en

métal, en céramique ou encore en résine de coulée.

De préférence, le revêtement du corps du moule est réalisé au

moyen d'une matière synthétique thermoplastique.

En outre, l'invention prévoit d'appliquer en tant que protection une couche adhésive et résistante à l'usure par vaporisation ou pulvérisation sur la surface du moule en matière synthétique

présentant une surface de qualité optique.

L'invention propose également un procédé pour réaliser un réflecteur d'antenne parabolique en utilisant un moule négatif réalisé comme cidessus, dans lequel on utilise un corps composite d'antenne à structure totalement stratifiée ou du type sandwich préparé à l'avance, caractérisé en ce qu'on applique par métallisation chimique une couche métallique électriquement conductrice et faiblement adhésive, qui est ensuite renforcée galvaniquement, sur la surface en matière synthétique du moule négatif présentant une qualité de surface répondant à des besoins optiques; on applique sur la couche métallique décapée et par l'intermédiaire d'un agent adhésif une couche en un matériau homogène, rigide et conservant ses dimensions; on injecte sous pression dans un espace intermédiaire compris entre le corps composite préparé à l'avance et la couche un élastomère qui relie fermement le corps composite à la couche par l'intermédiaire d'une ouverture prévue au centre du corps composite d'antenne à structure totalement stratifiée ou du type sandwich préparé à l'avance, sous la forme d'un alésage, sur le côté arrière duquel qui est à l'opposé de la surface du corps composite est monté un raccord, de manière que lors du démoulage la métallisation chimique peu adhésive de la surface en matière synthétique du moule négatif se détache et devienne ainsi -un élément de base résistant du corps composite dont la surface

réfléchissante correspond au contour de la surface du moule négatif.

La couche homogène, rigide et qui conserve ses dimensions est de préférence réalisée en matière synthétique thermodurcissable et l'élastomère est constitué en silicone à polyaddition ou en polyuréthane. Selon l'invention, on applique au rouleau sur une couche de gel appliquée sur le moule négatif et après son durcissement une résine pour stratifiés très fluide et peu rétractable pour constituer une couche de couplage et on pulvérise des micro-perles ou du sable au moyen d'un pistolet de sablage à faible pression d'air, lesquelles micro- perles ou lequel sable s'imbibent totalement en raison des forces de capillarité avec la résine, et la couche de couplage est

reliée au corps composite.

Par ailleurs, l'invention propose des dispositifs de presse pour réaliser des corps composites pour réflecteurs d'antennes paraboliques à structure stratifiée totale ou du type sandwich, le dispositif de presse comprenant une plaque de base rigide au centre de laquelle peut être fixé le moule négatif de forme convexe et présentant une qualité de surface optique à partir du côté inférieur de la plaque de base, et une plaque supérieure comprenant un évidement adapté au moule négatif, dont la dimension est supérieure à celle du moule négatif, et sur lequel est tendue une feuille, une résine pour stratifiés et des couches de fibres appliquées sur la feuille - par retournement de la plaque supérieure sur 180' - étant prévues sur le moule négatif fixé sur la plaque de base, de manière que la feuille tendue sur l'évidement dans la plaque supérieure puisse être pressée par des moyens de serrage contre le moule négatif, suite à quoi la résine de stratification en excès est éliminée des couches en tissus de fibres au moyen d'une racle en caoutchouc qui est guidée sur la feuille, sur laquelle a été pulvérisé un agent de glissement, du centre vers l'extérieur de manière que le stratifié en fibres imbibé en résine pour stratifiés s'applique sur le moule négatif et conserve sa forme

par durcissement de la résine pour stratifiés.

L'invention propose également un autre dispositif de presse qui se caractérisé en ce qu'il.comprend une plaque de base rigide sur le côté supérieur de laquelle et en son centre peut être fixé le moule négatif convexe dont la qualité de surface est optique à partir du côté inférieur de la plaque de base, et une plaque supérieure disposée au- dessus et comprenant un évidement plus petit par rapport à la dimension du moule négatif et présentant un contre-profil qui correspond au contour de la surface du moule négatif et forme un composant solide de la plaque supérieure, et en ce que des tissus d'écartement tridimensionnels prévus à l'avance entre le contre-profil et le moule négatif peuvent être pressés par des moyens de serrage contre le moule négatif fixé à la plaque de base, de sorte que la couche de revêtement supérieure et la couche de revêtement inférieure soient reliées fermement l'une à l'autre sur le bord d'une structure à tissus d'écartement de constitution tridimensionnelle, alors que la structure tridimensionnelle subsiste dans la région de l'évidement, prend la forme du moule négatif et reste en place après durcissement

de la résine pour stratifiés.

Grâce au procédé de l'invention, on obtient avec un moule négatif pour réflecteurs d'antennes paraboliques ou avec de tels réflecteurs eux- mêmes une surface qui suffit pour satisfaire les exigences de la plage des ondes visibles et plus longues sans que l'on ait à utiliser les procédés habituels jusqu'ici qui demandaient

beaucoup de temps et étaient très coûteux.

L'invention va maintenant être expliquée plus en détail et de façon non limitative dans ce qui suit à l'aide de modes de réalisation préférés et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un moule négatif réalisé selon le procédé de l'invention et constitué par un support de moule revêtu de matière synthétique; la figure 2 représente un autre mode de réalisation d'un moule négatif réalisé selon l'invention; la figure 3 est une vue en plan d'un dispositif de presse simple pour comprimer un réflecteur d'antenne parabolique de constitution en sandwich ou entièrement stratifiée; la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de presse selon la ligne IV-IV de la figure 3; et la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un réflecteur

d'antenne parabolique à constitution de type sandwich.

Sur la figure i est représentée sous forme partielle une vue en coupe d'un moule négatif 2a qui comprend un support de moule 2 amené au contour final et réalisé en un matériau qui conserve ses dimensions, tel qu'une matière synthétique en mousse, par exemple du Cibatool, un métal mousse, un métal tel que de l'acier, de l'aluminium et autres, ou une céramique. Le support de moule 2 est recouvert d'une couche de matière synthétique 1 en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique. Ainsi que cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit, on obtient par un traitement intensif, notamment par un polissage final effectué par une machine-outil à commande numérique, une surface de la couche de matière synthétique 1 qui a été appliquée qui suffit à satisfaire les besoins dans la plage des ondes visibles et plus longues. En outre et par exemple au moyen d'un procédé de pulvérisation ou de vaporisation, on peut appliquer une couche 3 très mince et résistante à l'usure destinée à la protection de la couche de

matière synthétique 1.

Sur la figure 2 est représentée sous une forme très agrandie une partie d'une représentation en coupe d'un moule négatif parabolique 2a qui comprend un support de moule 2 fraisé au contour final et constitué des mêmes matériaux que ceux qui sont indiqués en référence à la figure 1. En outre, sur la figure 2, la couche de matière synthétique 1 constituée en une résine à plusieurs composants durcie et thermodurcissable et prévue sur une feuille de support 4 est

appliquée sur le support de moule 2 au moyen d'une résine collante 5.

Sur les figures 3 et 4 est représenté sous forme d'une vue en plan et d'une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, respectivement un dispositif de presse de forme simple destiné à la compression d'un réflecteur d'antenne parabolique à constitution du - - type sandwich. Pour simplifier le dessin, le réflecteur d'antenne parabolique mentionné n'est pas représenté sur les deux figures. Une plaque supérieure 113, telle qu'une plaque à fibres de densité moyenne MDF ("Medium Density Fiberboard") comprend dans sa région centrale un évidement qui n'est pas représenté en détail et qui a une forme elliptique comme on peut le voir à la figure 3. Une feuille tendue transparente 50 est collée sur l'évidement de la plaque supérieure 113

de la figure 3.

0 Sur la figure 4 est prévue une plaque de base 132 rigide et non flexible, qui peut être réalisée au moyen de multiples plaques de placage et autres, et sur laquelle est fixée une plaque d'appui 126 réalisée de préférence en un matériau constitué par des plaques de fibres moyenne densité MDF. Sur la plaque d'appui 126 est prévue une surface de fixation et d'appui 125 par laquelle un moule négatif terminé 2a est fixé par rapport à la plaque de base 132 et est de ce

fait bien positionné.

Quand la fabrication est réalisée en séries très petites ou petites, on fabrique un moule correspondant à la constitution du moule négatif 2a de la figure 1 de la façon suivante. Au centre d'une ébauche de support de moule, par exemple en Cibatool, sont collés des inserts filetés 125' (voir figure 4), dont les brides servent de surfaces d'appui 125 pour des éléments de fixation en vue du façonnage ultérieur du moule négatif dans le dispositif de presse décrit précédemment. L'ébauche est fraisée selon des dimensions un peu en

excès sous une forme elliptique en vue en plan au moyen d'une machine-

outil à commande numérique et parvient à son contour parabolique final

par fraisage par machine-outil à commande numérique.

Pour limiter la masse de matière synthétique à appliquer sous forme fluide et constituée par exemple à base d'époxy, on colle un tuyau rond en caoutchouc flexible d'un diamètre d'environ 1,5 mm, convenant à la forme prévue pour le moule elliptique du réflecteur d'antenne sur une feuille 4 orientée horizontalement qui est dans ce

cas collée en étant tendue sur la plaque 113.

t1 Lorsque le point de gélification de la masse de résine époxy appliquée fluide est dépassé, la plaque 113 est retournée avec la feuille collée 4 de manière à parvenir à l'agencement qui est représenté de façon sensiblement schématique à la figure 4. Le revêtement en résine époxy est alors collé au moyen de la résine collante 5 sur le support de moule en Cibatool 2 fraisé à la forme désirée. Pour obtenir un moule négatif 2a selon la figure 2 présentant une propriété de surface convenant aux exigences dans la plage des ondes visibles ou plus longues, on soumet à un fraisage fin au moyen d'une machine-outil à commande numérique et après durcissement du revêtement en couche de résine époxy la couche composite constituée par la feuille 4 et la couche de matière synthétique 1, suite à quoi la feuille 4 et une partie de l'épaisseur de la couche en matière synthétique 1 sont éliminées. On peut éliminer par fraisage environ 300 jam d'une feuille de matière synthétique dont l'épaisseur est de par exemple 600 à 1500 pm. Ensuite, la couche de matière synthétique 1 - y compris le polissage - est usinée mécaniquement de manière à obtenir une surface de moule 10 qui convient à ces exigences et est montrée en tiretés à la figure 2. Mais on peut utiliser à la place

d'un tel revêtement thermodurcissable un revêtement thermoplastique.

Quand cela est nécessaire, on peut vaporiser sur la surface 10 du

moule négatif 2a une couche dure 3 (figure 1).

On élimine ensuite par fraisage les parties en excès du moule négatif 2a. Une dernière opération consiste à découper une marque dans le moule sur le bord du grand axe de l'ellipse au moyen d'une machine de fraisage à commande numérique; elle sert au réglage ultérieur d'un réflecteur d'antenne sur un dispositif de support d'antenne sur lequel il est fixé par la suite. On réalise ainsi un moule négatif ou un

moule-mère 2a.

La condition du procédé décrit dans ce qui précède pour la réalisation d'une couche composite constituée par une feuille 4 et d'une couche de matière synthétique 1 est que l'on dispose d'un

mélange de résine époxy durcisseur sans bulles d'air. La résine époxy.

utilisée peut contenir une charge, mais doit rester fluide.

Dans le procédé de l'invention, on met à profit le comportement au durcissement des résines époxy. La courbe du degré de durcissement de la résine époxy est pratiquement linéaire jusqu'à 98%. Le point de gélification est dépassé pour un degré de durcissement d'environ 55%; la résine époxy n'est plus fluide mais flexible pendant une courte durée avant qu'elle soit complètement dure. Cet état de courte durée peut être utilisé quand on doit recouvrir des moules qui ne sont pas trop compliqués, car la masse peut être usinée pendant cette courte

durée comme une feuille épaisse et tenace.

Pour réaliser un réflecteur d'antenne parabolique, on applique d'abord directement sur la surface 10 de la couche de matière synthétique 1 du moule négatif 2a une métallisation 46 (figure 5) électriquement conductrice et peu adhésive, de préférence directement par dorure chimique ou par cuivrage. Il est possible au moyen d'une renforcement galvanique qui suit d'obtenir pratiquement toute épaisseur de couche désirée tout en étant dans le même temps de

qualité élevée.

Un cuivrage chimique d'une surface thermodurcissable ou thermoplastique à poli miroir du moule négatif 2a adhère si fortement qu'il survit sans dégâts aux étapes de travail qui suivent, tout en pouvant être par la suite démoulé sans problèmes, ce qui permet d'éviter un agent de démoulage. La profondeur des irrégularités de la couche métallique correspond alors à celle du moule négatif. En outre, la couche métallique correspond précisément à la structure parabolique

recherchée du moule négatif servant de moule-mère.

Ensuite, on applique une résine époxy ou polyester 48 peu rétractable et qui durcit correctement à la température ambiante, la résine polyester étant par exemple plusieurs fois appliquée au rouleau ou pulvérisée. La condition pour obtenir un corps en matière synthétique autoporteur homogène et non renforcé est cependant que la matière synthétique utilisée présente une rigidité et une capacité à conserver ses dimensions aussi élevées que possible ainsi qu'une

faible absorption d'eau et un fluage limité.

Des opérations de travail connues en soi sont également réalisées en ce qui concerne la constitution et la surface d'un corps composite d'antenne. Dans la position la plus haute et au centre d'un corps composite d'antenne (non représenté) préalablement durci par trempe (voir couches 40 à 44 à la figure 5) est formée dans un mode de constitution en sandwich ou entièrement stratifiée une ouverture sous forme d'un alésage d'un diamètre d'environ 3 mm. Le corps composite d'antenne ainsi préparé à l'avance est alors positionné au moyen d'éléments de retenue réglables (non représentés) d'un dispositif de compression (également non représenté) avec un écartement prédéterminé par rapport au moule négatif 2a muni de la o0 couche d'époxy ou de la couche de polyester 48. Sur le côté arrière du corps composite d'antenne et dans l'alésage est prévu un raccord qui est relié par l'intermédiaire d'un tuyau flexible à un réservoir sous pression (non représenté). Du silicone réticulé par polyaddition est alors soigneusement mélangé et mis sous vide dans le réservoir sous

pression.

Après désaérage et par une amenée soigneuse d'air, le silicone 47 est introduit dans l'espace intermédiaire compris entre le corps composite d'antenne préparé à l'avance (40 à 44) et la couche de matière synthétique 48 appliquée sur le moule négatif 2a. On évite par des moyens de retenue réglables en hauteur du dispositif de presse que

le corps composite d'antenne soit repoussé vers le haut.

Dès que l'espace intermédiaire a été complètement rempli avec le silicone 47, ce que l'on constate quand le silicone suinte sur le bord extérieur du corps composite d'antenne, on coupe l'alimentation. On éloigne alors les éléments de retenue du dispositif de presse de manière que le corpscomposite d'antenne s'applique complètement et sans tension sur le moule négatif 2a. On peut éviter un glissement latéral du corps composite d'antenne à partir du moule négatif par un

dispositif de blocage approprié.

Par comparaison avec d'autres matériaux du type caoutchouc tel que par exemple du polyuréthane, le silicone utilisé ici présente les meilleures conditions. En outre, le silicone peut être très facilement usiné. L'allongement jusqu'à rupture du silicone est d'environ 60% et sa viscosité est d'environ 15000 cps% En appliquant un agent adhésif,

on évite en outre que le silicone 47 se sépare des surfaces voisines.

La surface parabolique d'un réflecteur d'antenne est corrigée de la façon qui a été décrite dans ce qui précède et présente une rugosité qui correspond totalement à celle d'un moule en vitrocéramique polie, ceci signifiant que la surface du réflecteur d'antenne parabolique réalisé de la façon décrite dans ce qui précède présente une qualité qui est suffisante pour répondre aux besoins de la plage des ondes visibles et plus longues. L'épaisseur de la couche de silicone qui dépend de la grandeur du réflecteur parabolique absorbe chaque micro-modification de surface des éléments composites tels que par exemple la structure de type grille de la surface d'un élément composite et n'apparaît plus sur la surface du réflecteur d'antenne parabolique terminé; ainsi, la propriété de surface du moule négatif 2a qui répond aux exigences optiques est transmise en totalité

au réflecteur d'antenne parabolique.

On décrira dans ce qui suit la fabrication d'un corps composite pour réflecteurs d'antennes paraboliques au moyen d'un dispositif de presse simple selon les figures 3 et 4, au moyen duquel la résine à

stratifier fluide et en excès peut être éliminée des tissus en fibres.

On obtient ainsi des stratifiés légers et de bonne qualité, ce qui est intéressant par exemple pour la fabrication de réflecteurs d'antennes paraboliques précis en fibres de carbone car le volume des fibres atteint approximativement 70% en volume. La compression est réalisée au moyen de la feuille 50 qui est adaptée au contour parabolique d'un moule négatif 2a. Le dispositif de presse de la figure 3 et de la figure 4 ne peut donc être utilisé qu'avec des moules négatifs à

surface convexe.

Sur la surface de la feuille 50 du dispositif de presse de la figure 3 est appliqué un tissu multicouche en fibres de carbone

grossièrement découpé et imbibé avec une résine pour stratifiés.

Ensuite, la plaque de base 132 est retournée avec le moule négatif 2a (figure 4) qui est fixé sur elle et positionnée sur le tissu en fibres de carbone imprégné; la plaque supérieure 113 est maintenu légèrement sur la plaque de base 132 au moyen d'éléments de serrage 114,

constitués par exemple sous forme de vis et d'écrous à oreilles.

Apres retournement de l'ensemble constitué par la plaque de base 132, la plaque supérieure 113 et le tissu en fibres de carbone appliqué sur le moule négatif 2a, les éléments de serrage 114 sont serrés jusqu'à ce que les bords de serrage du moule-mère apparaissent à travers la feuille 50. A l'aide d'une racle flexible en caoutchouc dur (non représentée) que l'on fait glisser sur la feuille transparente du centre vers l'extérieur, on élimine par pressage la résine pour stratifiés. Pour éviter une sollicitation exagérée de la feuille 5, on pulvérise sur elle un agent lubrifiant au silicone. On poursuit cette opération jusqu'à qu'il ne sorte plus de résine pour stratifiés. Après durcissement de la résine pour stratifiés, la plaque

supérieure 113 est retirée avec soin.

L'opération suivante consiste à coller sur le moule des matériaux mousses ou alvéolaires PMI. A cette fin, on applique sur un côté des éléments en PMI multicouches, de grandes dimensions et découpés à l'avance, une colle à deux composants très fluide. Les éléments en PMI individuels sont appliques sur la feuille 50 de la plaque supérieure 113 et sont comprimés selon la forme du moule de façon analogue aux couches de stratifiés, par serrage des éléments de serrage. Après durcissement de la colle et retrait de la plaque supérieure 113, le moule négatif ou le moule-mère 2a est retiré de la

plaque de base 132.

Quand on utilise des matériaux de renforcement tridimensionnels au lieu de matériaux alvéolaires, on applique les matériaux tridimensionnels à fibres présentant des dimensions en excès, individuels ou multicouches, sur des tissus en fibres de carbone durcis ou non durcis, ou directement sur une couche mince 44 de gel durci. Les fibres du stratifié en tissus se disposent après imprégnation avec la résine pour stratifiés perpendiculairement à la

surface elle-même et forment une structure tridimensionnelle.

Ensuite a lieu une compression sur les bords du moule négatif 2a. A cette fin, on fixe centralement le moule négatif convexe 2a à partir du côté inférieur de la plaque de base dans le dispositif de presse sur le côté supérieur de la plaque de base rigide 132, et la plaque supérieure 113 disposée au-dessus présente un petit évidement par rapport aux dimensions du moule négatif 2a et un contre-profil qui correspond au contour de la surface du moule négatif 2a. (Ceci n'est

pas représenté en détail aux figures 3 et 4).

Les tissus d'écartement tridimensionnels prévus entre le contre-

profil et le moule négatif 2a fixé à la plaque de base 132 sont pressés par les moyens de serrage 114 contre le moule négatif 2a fixé sur la plaque de base 132. De ce fait, les couches de recouvrement supérieure et inférieure ainsi que les mèches de fibres qui se dressent perpendiculairement sur les bords de la structure en tissus tridimensionnelle sont comprimées et fermement reliées les unes aux autres. Dans la région de l'évidement, le tissu tridimensionnel est maintenu à l'état lâche, prend la forme du moule négatif et la

conserve lors du durcissement de la résine pour stratifiés.

Après rognage des parties de bord en saillie du composite stratifié en fibres de carbone ou en matériaux mousses en PMI ou en tissus en fibres tridimensionnels, le bord est usiné de manière que le moule négatif 2a ne soit pas endommagé. Pour que le stratifié du côté arrière puisse être collé fermement sur le stratifié avant de l'ensemble de type sandwich, on constitue à la machine sur le bord du matériau mousse une dépression qui est ensuite remplie avec un mastic d'époxy. Les espaces creux ouverts de la surface en matériau mousse en PMI doivent être scellés pendant la même opération pour éviter que des

bulles d'air pénètrent dans le stratifié par la surface du matériau.

Après durcissement, le stratifié du côté arrière peut être appliqué de la même façon que celle qui a été décrite précédemment pour le stratifié avant, et la résine en excès est éliminée à l'aide de la racle en caoutchouc dur. Après durcissement complet du composite à la température ambiante, ou dans une étuve, le moule négatif 2a est retiré de la plaque de base 132, et comme décrit précédemment le bord en saillie du stratifié du côté arrière est éliminé. Le corps composite d'antenne est alors démoulé. Le corps composite d'antenne parabolique ainsi obtenu est relativement léger et fabriqué relativement rapidement, ce qui permet d'obtenir dans l'ensemble un

bon rapport qualité/prix pour des séries très petites ou petites.

Quand le poids du moule négatif ou moule-mère ne joue pas un rôle important, comme c'est le cas par exemple pour de petits moules, il est possible d'utiliser à la place du matériau organique Cibatool de l'aluminium, de l'acier, un métal mousse ou une céramique. Quand on utilise pour le revêtement en matière synthétique des matières synthétiques résistantes à la chaleur, le moule négatif peut être également utilisé avec des systèmes de pré-imprégnés ("prepregs") qui durcissent à 180 C. L'inconvénient de l'aluminium qui a été décrit dans le préambule est compensé par le revêtement en matière

o10 synthétique qui est appliqué.

Sur la figure 5 est montré sous forme d'une vue en coupe partielle un réflecteur d'antenne parabolique de constitution en sandwich, sous forme de corps composites. Ces corps composites comprennent un stratifié arrière 40 en matières synthétiques composites contenant des fibres, un noyau 41, par exemple en une mousse de polyméthacrylimide ou en des tissus en fibres tridimensionnels ainsi qu'un stratifié avant 42 en matériaux composites contenant des fibres. Pour éviter l'apparition de la structure en forme de grille du stratifié à fibres sur sa surface, on applique une couche dite de couplage 43 pour réduire les ondulations et les irrégularités de surface et constituer une condition préalable pour l'utilisation d'antennes dans la plage des ondes millimétriques (mm). Pour constituer la couche de couplage 43, on applique sur la surface du moule négatif 2a une couche de gel 44 et après son durcissement, on applique au rouleau une résine à stratifié très fluide et peu rétractable. Après une courte désaération, on pulvérise des micro- perles de verre avec un pistolet de sablage sous une faible pression d'environ 50 kPa. Les espaces intermédiaires sont totalement remplis avec la résine sous l'effet des forces capillaires. Après durcissement, on obtient une surface régulière et semblable à du papier-émeris d'une épaisseur d'environ 200 Mm. L'opération qui vient d'être décrite peut être répétée aussi souvent que l'on veut, et on obtient déjà une épaisseur d'environ 600 lm lors de la seconde application. Pour obtenir une densité plus élevée des micro-perles de

verre, le substrat traité peut-être soumis entre autres à de micro-

oscillations, par exemple à l'aide d'une table secoueuse entraînée électriquement. La couche de couplage 43 est reliée au stratifié avant

42 du corps composite.

Dans l'antenne parabolique de constitution composite représentée à la figure 5, on prévoit entre une couche d'époxy ou de polyester 44 et la couche thermodurcissable 48 une couche 47 constituée de la façon décrite dans ce qui précède et formée par du silicone à polyaddition, élastique et formé à partir de deux composants, ou à partir d'une autre substance correspondante dont l'allongement avant rupture est d'environ 60%. La couche métallique renforcée galvaniquement 46 est

reliée à la couche thermodurcissable 48 par l'agent adhésif 45.

La propriété de surface du réflecteur d'antenne parabolique décrit en référence à la figure 5 convient donc quand il est utilisé dans la plage des ondes infrarouges ou de formation d'images (lumière visible).

Claims (14)

REVENDICATIONS

1..Procédé pour réaliser un moule négatif pour réflecteurs d'antennes paraboliques, caractérisé en ce que pour réaliser une surface de moule pour antenne parabolique on coule un liquide en matière synthétique à plusieurs composants et thermodurcissable sur une feuille (4) disposée horizontalement et limitée latéralement, et on l'applique par collage, quand elle a atteint un état de consistance d'un gel flexible et visqueux et à l'aide d'un dispositif de serrage (113, 114, 132), sur un support de moule (2) homogène et isotrope dont

le contour d'extrémité a été préalablement fraisé par une machine-

outil à commande numérique, et après durcissement complet, la surface du moule en matière synthétique est fraisée par une machine-outil à commande numérique et ensuite polie de manière que la surface (10) du moule négatif (2a) présente désormais une qualité de surface qui

suffit pour satisfaire des exigences optiques.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (2) du moule négatif (2a) est réalisé en une matière

synthétique alvéolaire.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

support (2) du moule négatif (2a) est réalisé en un métal alvéolaire.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

support (2) du moule négatif (2a) est réalisé en métal.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

support (2) du moule négatif (2a) est réalisé en céramique.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le

support (2) du moule négatif (2a) est réalisé en résine de coulée.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement du corps (2) du moule est réalisé au moyen d'une matière

synthétique thermoplastique.

8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'une couche adhésive et résistante à l'usure, destinée à la protection, est appliquée par vaporisation ou pulvérisation sur la surface (10) du moule en matière synthétique présentant une surface de qualité optique.

9. Procédé pour réaliser un réflecteur d'antenne parabolique en

utilisant un moule négatif selon l'une quelconque des revendications 1

à 7, dans lequel on utilise un corps composite d'antenne à structure totalement stratifiée ou du type sandwich (40 à 42, 44) préparé à l'avance, caractérisé en ce que on applique par métallisation chimique une couche métallique (46) électriquement conductrice et faiblement adhésive, qui est ensuite renforcée galvaniquement, sur la surface (10) en matière synthétique du moule négatif (2a) présentant une qualité de surface répondant à des besoins optiques; on applique sur la couche métallique décapée (46) et par l'intermédiaire d'un agent adhésif (45) une couche (48) en un matériau homogène, rigide et conservant ses dimensions; on injecte sous pression dans un espace intermédiaire compris entre le corps composite préparé à l'avance (40 à 42, 44) et la couche (48) un élastomère (47) qui relie fermement le corps composite à la couche (48) par l'intermédiaire d'une ouverture prévue au centre du corps composite d'antenne à structure totalement stratifiée ou du type sandwich (40 à 42, 44) préparé à l'avance, sous la forme d'un alésage, sur le côté arrière duquel qui est à l'opposé de la surface du corps composite est monté un raccord, de manière que lors du démoulage, la métallisation chimique peu adhésive de la surface (10) en matière synthétique du moule négatif (2a) se détache et devienne ainsi un élément de base résistant du corps composite dont la surface réfléchissante correspond au contour

de la surface du moule négatif (2a).

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche (48) homogène, rigide et qui conserve ses dimensions est

constituée en matière synthétique thermodurcissable.

11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élastomère (47) est constitué en silicone à polyaddition ou en polyuréthane.

12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on applique au rouleau sur une couche de gel appliquée sur le moule négatif (2a) et après son durcissement une résine pour stratifiés très fluide et peu rétractable pour constituer une couche de couplage (43) et on pulvérise des micro-perles ou du sable au moyen d'un pistolet de sablage à faible pression d'air, lesquelles micro-perles ou lequel sable s'imbibent totalement en raison des forces de capillarité avec la résine, et la couche de couplage (43) est reliée au corps composite

(40 à 42).

13. Dispositif de presse pour réaliser des corps composites pour réflecteurs d'antennes paraboliques à structure stratifiée totale ou du type sandwich en utilisant un moule négatif réalisé selon l'une

quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que le

dispositif de presse comprend une plaque de base rigide (132) au centre de laquelle peut être fixé le moule négatif (2a) de forme convexe et présentant une qualité de surface optique à partir du côté inférieur de la plaque de base, et une plaque supérieure (113) comprenant un évidement adapté au moule négatif (2a), dont la dimension est supérieure à celle du moule négatif (2a), et sur lequel est tendue une feuille (50), une résine pour stratifiés et des couches de fibres appliquées sur la feuille (50) par retournement de la plaque supérieure (113) sur 180' - étant prévues sur le moule négatif (2a) fixé sur la plaque de base (132), de manière que la feuille (50) tendue sur l'évidement dans la plaque supérieure puisse être pressée par des moyens de serrage (114) contre le moule négatif (2a), suite à quoi la résine de stratification en excès est éliminée des couches en tissus de fibres au moyen d'une racle en caoutchouc qui est guidée sur la feuille (50), sur laquelle a été pulvérisé un agent de glissement, du centre vers l'extérieur de manière que le stratifié en fibres imbibé en résine pour stratifiés s'applique sur le moule négatif (2a)

et conserve sa forme par durcissement de la résine pour stratifiés.

14. Dispositif de presse pour réaliser des corps composites pour réflecteurs d'antennes paraboliques en utilisant un moule négatif

réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé

en ce que le dispositif de presse comprend une plaque de base rigide (132) sur le côté supérieur de laquelle et en son centre peut être fixé le moule négatif convexe (2a) dont la qualité de surface est optique, à partir du côté inférieur de la plaque de base, et une plaque supérieure disposée au-dessus et comprenant un évidement plus petit par rapport à la dimension du moule négatif (2a) et présentant un contre- profil qui correspond au contour de la surface du moule négatif (2a) et forme un composant solide de la plaque supérieure, et en ce que des tissus d'écartement tridimensionnels prévus à l'avance entre le contre- profil et le moule négatif (2a) peuvent être pressés par des moyens de serrage (114) contre le moule négatif (2a) fixé à la plaque de base (132), de sorte que la couche de revêtement supérieure et la couche de revêtement inférieure soient reliées fermement l'une à l'autre sur le bord d'une structure à tissus d'écartement de constitution tridimensionnelle, alors que la structure tridimensionnelle subsiste dans la région de l'évidement, prend la forme du moule négatif et reste en place après durcissement de la

résine pour stratifiés.