FR2988354A1 - Procede de realisation d'une lame d'essuyage avec un fluide surcritique - Google Patents
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Abstract
Procédé de réalisation d'une lame d'essuyage (10), notamment pour un essuie-glace consistant à : a) réaliser un profil de lame d'essuyage (1) ayant un segment de lèvre (2) et un segment de fixation (4), et b) pulvériser des particules (5) en suspension dans un fluide surcritique sur au moins une zone partielle (2c, 2c') du profil de lame d'essuyage (1).
Description
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de réali- sation d'une lame d'essuyage, notamment d'un essuie-glace ainsi que la lame d'essuyage et l'essuie-glace obtenus.
Etat de la technique Les lames d'essuyage des essuie-glaces sont en général conçues pour s'adapter au contour de la vitre du véhicule et de rester souples aux différentes températures. Par comparaison avec d'autres matières telles que du verre ou une matière plastique, les élastomères ont néanmoins des coef- ficients de friction élevés qui peuvent entraîner l'émission de bruits lors des mouvements d'essuyage et aussi provoquer l'usure rapide de la lame d'essuyage. Le document US 2003 0222017 décrit un procédé consis- tant à appliquer sur un substrat une substance dissoute dans un fluide surcritique. Le document DE 42 02 320 Al décrit un procédé d'imprégnation d'un substrat en mettant un agent d'imprégnation dans un fluide si bien que le substrat vient alors en contact pendant un cer- tain temps avec le fluide. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de réalisa- tion d'une lame d'essuyage, notamment pour un essuie-glace consistant à: a) réaliser un profil de lame d'essuyage ayant un segment de lèvre et un segment de fixation, et b) pulvériser des particules en suspension dans un fluide surcritique sur au moins une zone partielle du profil de lame d'essuyage. Comme les particules sont pulvérisées en suspension dans un fluide surcritique, cela permet d'avoir une répartition régulière des particules sur le profil de la lame d'essuyage et d'éviter avantageusement l'agglomération des particules, ce qui améliore la qualité d'essuyage par la lame d'essuyage. De plus, grâce à la pulvérisation de particules dans un fluide surcritique, les particules arrivant sur le profil de lame d'essuyage peuvent pénétrer plus profondément dans la ma- tière. Cette augmentation de la profondeur de pénétration a l'avantage à son tour de mieux lier les particules au profil de lame d'essuyage, ce qui augmente ainsi la tenue à l'usure de la lame d'essuyage. De plus, les fluides surcritiques tels que du dioxyde de carbone à l'état surcritique s'évaporent avantageusement sans laisser de résidus. En outre, le trai- tement du profil de lame d'essuyage ou le fonctionnement de la lame d'essuyage n'est avantageusement pas influencé par le fluide. La zone partielle du profil de lame d'essuyage est notam- ment au moins une zone partielle du segment de lame d'essuyage par le profil de lame d'essuyage. Par exemple, dans l'étape de procédé b), les particules seront pulvérisées sur au moins une zone partielle du segment de lèvre d'essuyage du profil de lame d'essuyage. En particulier, dans l'étape de procédé b), les particules seront appliquées sur les zones partielles des surfaces latérales du segment de lèvre d'essuyage du profil de lame d'essuyage adjacent aux arêtes d'essuyage. Selon un développement préférentiel, dans l'étape b), on pulvérise les particules pour qu'elles pénètrent essentiellement en partie dans la matière du profil de caoutchouc d'essuyage, l'autre partie des particules venant en saillie de la matière du profil de lame d'essuyage.
C'est ainsi que les particules seront d'une part reliées d'une manière particulièrement solide au profil de lame d'essuyage et d'autre part, les particules seront en saillie de la matière du profil de lame d'essuyage en créant un effet de lotus et en donnant ainsi à la zone partielle de la lame d'essuyage des propriétés hydrophobes ce qui améliore le compor- terrent d'essuyage et la qualité d'essuyage de la lame d'essuyage. Selon un développement préférentiel, dans l'étape b), on pulvérise les particules pour qu'elles forment essentiellement une couche unique (monocouche). Le profil de lame d'essuyage aura ainsi une fonction de surface particulièrement régulière. Après avoir réalisé la monocouche de particules, on termine l'étape de procédé b), c'est-à-dire la pulvérisation des particules. Une monocouche a des effets positifs sur l'effet de lotus ou un effet de répulsion d'eau analogue à l'effet de lotus (effet de superhydrophobie). Les particules sont de préférence pour l'essentiel écartées les unes des autres. Grâce à la distance moyenne entre les particules, on aura notamment dans une zone telle que 1 gin à 100 gm, par exemple une zone de préférence telle que 1 gm à 50 gm. Pour avoir l'effet de lotus ou un effet de répulsion d'eau analogue à l'effet de lotus, il est avantageux que la distance moyenne entre les particules soit choisie pour se situer dans la plage 5 gm à 50 gm.
L'expression « pour l'essentiel » signifie notamment que la plupart des particules, par exemple plus de 80 `)/0 des particules, remplissent la condition énoncée ci-dessus. Un fluide surcritique est en principe tout fluide surcri- tique pouvant recevoir des particules en suspension. De façon préféren- tielle, on utilise un fluide surcritique qui s'évapore par exemple à la température ambiante et à la pression atmosphérique, notamment sans laisser de résidus. Par exemple, le fluide pourra être choisi dans le groupe comprenant le dioxyde de carbone, les gaz nobles tels que argon et/ou xénon, les alkanes tels que éthane, méthane, propane et/ou bu- tane, du motoxyde d'azote et des mélanges de ces gaz. Selon un développement préférentiel, le liquide surcritique est du dioxyde de carbone surcritique. Le dioxyde de carbone est avantageusement économique, facile à utiliser et il s'évapore à la température ambiante et sous la pression atmosphérique sans laisser de résidus. Selon un autre développement préférentiel, les particules sont des particules de polymère, notamment des particules de polymère thermoplastique et/ou des particules réduisant le coefficient de frottement. Notamment, on peut utiliser des particules de polymère telles que des particules polymère thermoplastique et/ou des particules réduisant le frottement. Les particules de polymère réagissent avantageusement de manière physique et/ou chimique avec le profil de lame d'essuyage. Par exemple, les particules peuvent être des particules de polyéthylène ultra haute densité (UHMW-PE), des particules de polyéthylène basse densité (HD-PE), des particules de polyéthylène de faible densité (LDPE), des particules de polypropylène isotactique (PP), des particules de polyamide (PA), des particules de polytétrafluoréthylène (PTFE) ou un mélange de ceux-ci et en particulier les particules de polyoléfine, par exemple des particules de polyoléfine cristallin, notamment des parti- cules de polyéthylène ultra haute densité (UHMW-PE). Par exemple, on pourra utiliser des particules de polyéthylène ultra haute densité (UHMW-PE) distribuées sous la marque MIPELON de la Société Mitsui Chemicals.
Les particules peuvent également être des particules ré- duisant le frottement, par exemple des particules minérales réduisant le frottement telles que par exemple des particules de suie, des particules de graphite, des particules de disulfure de molybdène et/ou des particules de silicate.
Selon un développement préférentiel de ce mode de réali- sation, les particules comprennent des particules de polyéthylène ultra haute densité. En particulier, les particules sont des particules polyéthylène ultra haute densité. Les particules de polyéthylène ultra haute densité se sont avérées comme très intéressantes à cause de leur faible coefficient de frottement vis-à-vis du verre et de leur très bonne tenue à l'abrasion ou leur cohésion comme lame d'essuyage particulièrement avantageuse pour les essuie-glaces. Selon un autre développement, les particules ont une di- mension moyenne de l'ordre de 5 gm à 100 gm, et par exemple de l'ordre de 5 gm à 50 gm et notamment de l'ordre de 5 gm à - 20 gm. Les paramètres du procédé de l'étape b), notamment ceux relatifs à la profondeur de pénétration ou à l'impulsion des particules ainsi que la taille moyenne des particules sont définis de façon que chaque fois une partie des particules pénètre dans la matière du profil de caoutchouc mou et l'autre partie des particules dépasse de la matière du profil de lame d'essuyage, notamment d'une distance telle que - 5 gm à 20 gm. Pour avoir l'effet de lotus, il est avantageux que les particules dépassent de la matière du profil de la lame d'essuyage de - 5 gm à 20 gm.
Selon un développement préférentiel de l'étape de procédé b), on pulvérise les particules selon un procédé de revêtement de poudre. Les particules en suspension dans le fluide surcritique peuvent être appliquées à l'aide d'une ou plusieurs installations de pulvérisation particulières à la surface du profil de lame d'essuyage, par exemple sur des zones opposées du profil de lame d'essuyage. Les particules seront ainsi pulvérisées sur un profil de lame d'essuyage vulcanisé, partiellement vulcanisé ou non vulcanisé. De façon préférentielle, dans l'étape de procédé b), on pulvérise les particules sur un profil de lame d'essuyage non vulcanisé ou au moins partiellement non vulcanisé. De fa- çon correspondante, dans l'étape de procédé a), on utilise de préférence un profil de lame d'essuyage non vulcanisé ou au moins en partie non vulcanisé. Un tel profil de lame d'essuyage pourra être vulcanisé dans l'étape de procédé c) décrite ultérieurement ou être au moins en partie vulcanisé.
Grâce aux bonnes propriétés de collage du profil de lame d'essuyage à l'état non vulcanisé ou partiellement vulcanisé, il n'est pas indispensable de charger les particules de manière électrostatique. Selon un développement, dans l'étape de procédé b), les particules ne sont pas chargées électrostatiquement, ce qui permet une économie avantageuse d'énergie et une diminution des coûts de fabrica- tion. Selon un autre développement, les particules sont char- gées électrostatiquement pour l'étape b). La charge électrostatique assure une charge, de préférence égale des particules, de façon qu'elles se repoussent les unes des autres permettant ainsi une application parti- culièrement régulière des particules à la surface du profil de lame d'essuyage et de réduire toute agglomération gênante de particules au cours de la pulvérisation. En particulier, cela permet de développer une monocouche de particules sur la surface de la lame d'essuyage et d'éviter de réduire la qualité d'essuyage par l'empilage ou l'accumulation de particules. Les particules pourront être notamment chargées de ma- nière négative. Le profil de lame d'essuyage sera alors chargé de manière positive ou sera mis à la masse. Ainsi, de manière avantageuse, les particules à charge négative arriveront avec une vitesse plus élevée sur le profil de lame d'essuyage chargé de manière positive, ce qui augmente avantageusement la profondeur de pénétration des particules dans la matière du profil de lame d'essuyage et améliore ainsi leur accrochage.
L'étape de procédé b) peut suivre en particulier un trai- tement thermique pour arriver à l'accrochage durable des particules au profil de lame d'essuyage. Selon un autre développement préférentiel, le procédé comprend en outre l'étape c) consistant à chauffer, notamment vulcani- ser au moins une zone partielle du profil de lame d'essuyage. Le chauffage consécutif dans l'étape c) permet notamment de renforcer la liaison physique entre le profil de lame d'essuyage et les particules ou le revêtement et le cas échéant de réaliser une liaison chimique en plus entre la matière du profil de lame d'essuyage et la matière des particules. Dans l'étape de procédé c) cela permet notamment de chauffer tout le profil de lame d'essuyage. La vulcanisation peut se faire avec un milieu de traite- ment thermique, par exemple par un bain de sel liquéfié. Le bain de sel liquéfié est par exemple un bain contenant un mélange de nitrate de potassium et/ou de nitrate de sodium et/ou de nitrite de sodium et/ou de nitrite de lithium. La vulcanisation se fera par exemple à une température d'une plage de température telle que 150°C à 300°C. Selon un développement de cette étape de procédé c), au moins une zone partielle du profil de lame d'essuyage est seulement chauffée pour que les particules conservent essentiellement leur forme. Cela garantit que les particules participent à un effet de lotus qui permet d'améliorer le comportement d'essuyage et la qualité d'essuyage de la lame. La répartition régulière selon l'étape de procédé b) pour les par- ticules à la surface du profil de lame d'essuyage ainsi que la liaison so- lidaire obtenue entre les particules et le profil de lame d'essuyage se traduisent avantageusement sur la tenue à l'usure et l'effet de lotus. Selon un autre développement, dans l'étape de procédé c), on chauffe au moins une zone partielle du profil de lame d'essuyage de façon que les particules fondent pour former une couche essentiel- lement continue ce qui permet avantageusement de réaliser un revêtement réduisant le frottement. Une telle répartition régulière des particules à la surface du profil de la lame d'essuyage assure une liaison solide entre les particules et le profil se traduit avantageusement dans le cadre de ce développement sur la tenue à l'usure, le comportement d'essuyage et la qualité d'essuyage de la lame. Le profil de lame d'essuyage comporte notamment un élastomère ou est réalisé en élastomère. Par exemple, l'élastomère sera choisi dans le groupe comprenant le caoutchouc éthylène-propylène- diène-monomère (caoutchouc EPDM), le caoutchouc monomère éthylène-propylène (EPM), le caoutchouc chloroprène (CR), le caoutchouc naturel (NR), le caoutchouc de polyuréthane ou des combinaisons de ceux-ci, en particulier le profil de caoutchouc d'essuyage peut être répulseur de polyoléfines. Selon un autre développement, dans l'étape de procédé b), on pulvérise les particules sur au moins une zone partielle du segment de lèvre d'essuyage du profil de lame d'essuyage. En particulier, dans l'étape de procédé b), on pulvérise les particules au moins sur les zones partielles des surfaces latérales du segment de lèvre d'essuyage du profil en caoutchouc d'essuyage, adjacentes aux arêtes d'essuyage. Le profil de lame d'essuyage est réalisé par exemple par extrusion ou par injection. Le profil de lame d'essuyage de l'étape a) est notamment réalisé par extrusion.
Le profil de lame d'essuyage est notamment un double profil de lame d'essuyage dont la surface de la section correspond à la surface de la section de deux lames d'essuyage reliées l'une à l'autre au niveau de la lèvre d'essuyage. Le double profil de lame d'essuyage peut être obtenu par extrusion sous la forme d'un cordon.
Le procédé comporte en outre l'étape e) suivante consis- tant à séparer le double profil de lame d'essuyage en lame d'essuyage simple. Le double profil de lame d'essuyage sera séparé, notamment horizontalement entre les deux lèvres d'essuyage. Dans la mesure où le double profil de lame d'essuyage est sous la forme d'un cordon, celui-ci pourra être séparé perpendiculairement à son extension longitudinale, par exemple pour réaliser un grand nombre de lames d'essuyage. Selon un autre développement technique du procédé, on se reportera explicitement à la description de la lame d'essuyage et du balai d'essuie-glace.
La présente invention a également pour objet une lame d'essuyage réalisée selon le procédé décrit ci-dessus ainsi qu'un balai d'essuie-glace équipé d'une telle lame d'essuyage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de lame d'essuyage représentés dans les dessins annexés dans lesquels les éléments identiques ou analogues portent les mêmes références dans les différentes figures. Ainsi la figure 1 est une section schématique d'un mode de réalisation d'une lame d'essuyage selon l'invention, la figure 2 est une section schématique à échelle fortement agrandie du segment de lèvre d'essuyage du mode de réalisation de la lame d'essuyage de la figure 1, la figure 3 est une section schématique fortement agrandie du segment de lèvre d'essuyage correspondant à un autre mode de réalisation de la lame d'essuyage par rapport à celui de la figure 1. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une section schématique d'un premier mode de réalisation d'une lame d'essuyage 10 selon l'invention mon- trant la lame d'essuyage 10 formée d'un corps de base 1 ayant une lèvre ou segment de lèvre 2 reliée par une charnière ou entretoise formant une charnière 3 au segment de fixation 4. La figure 1 montre que le segment de lèvre 2 a deux arêtes d'essuyage 2a, 2a' entre lesquelles il y a une surface frontale 2b et ces arêtes 2a, 2a' se poursuivent par deux surfaces latérales 2c, 2c'. A la fonction d'essuyage assurée par la lame d'essuyage 10 participe non seulement les arêtes d'essuyage 2a, 2a' du segment de lèvre d'essuyage 2, mais notamment aussi des zones partielles des deux surfaces latérales 2c, 2c' adjacentes aux arêtes d'essuyage 2a, 2a'. Dans ces conditions, il est avantageux notamment de revêtir les surfaces latérales 2c, 2c' du segment de lèvre d'essuyage 2 ont avec une couche fonctionnelle 5, par exemple une couche 5 repoussant l'eau et par ailleurs diminuant le frottement. La figure 1 montre que les zones partielles des surfaces latérales 2c, 2c' du segment de lèvre d'essuyage 2 adjacentes aux arêtes d'essuyage 2a, 2a' ont chacune une couche fonctionnelle 5 formée de particules 5 pulvérisées par un fluide surcritique. La couche 5 est notamment une couche ouverte et en particulier une monocouche formée de particules 5 écartées les unes des autres (voir figure 2). Cette forme de réalisation donne avantageu- sement un effet de lotus à la surface du profil de lame d'essuyage 1. En plus, la matière des particules 5 peut avoir des caractéristiques hydrophobes et/ou servir de lubrifiant. La fusion permet également de transformer la couche ou- lo verte composée des particules 5 en une couche 5 continue, par exemple ayant des caractéristiques de réduction du frottement (figure 3). La figure 2 est une section schématique fortement agran- die du segment de lèvre d'essuyage 2 de la lame d'essuyage 10 de la figure 1 montrant que les particules en suspension dans un fluide 15 surcritique sont pulvérisées sur le profil de lame d'essuyage 1 pour que les particules 5 forment une monocouche ; dans cette monocouche, les particules 5 sont distantes les unes des autres et seulement une partie 5a de chaque particule 5 pénètre dans la matière du profil de lame d'essuyage 1, l'autre partie 5b des particules 5 dépassant de la matière du 20 profil de caoutchouc d'essuyage 1. Selon un développement, pour obtenir un effet de lotus, après pulvérisation des particules 5, on chauffe le profil de lame d'essuyage 1 au plus de façon qu'il vulcanise mais que les particules 5 conservent pour l'essentiel leur forme et l'aspect de la figure 2. Pour cela on 25 utilise des particules 5 très peu sensibles à la chaleur ou des particules 5 sensibles à la chaleur, par exemple des particules de polymère thermoplastique, et dans ce cas on règle la température pour que les particules 5 se ramollissent mais ne fondent pas. Pour transformer la couche ouverte de particules 5 de la 30 figure 2 en une couche continue selon la figure 3 avec par exemple une réduction des caractéristiques de frottement, selon un développement, on chauffe le profil de lame d'essuyage 1 après pulvérisation des particules 5, notamment vulcanisation pour que les particules 5 fondent et forment essentiellement un mince revêtement continu. La figure 3 35 montre que le revêtement 5, mince, ne couvre que la surface du profil de caoutchouc d'essuyage 1 et que lors de la pulvérisation, les particules en suspension dans le fluide surcritique remplissent les cavités 6, ce qui donne une liaison particulièrement solide et permanente entre le profil de caoutchouc 1 et le revêtement 5.5 NOMENCLATURE 1 corps de base 2 lèvre/segment de lèvre 2a, 2a' arête d'essuyage 2b surface frontale 2c, 2c' surface latérale 5 couche fonctionnelle/particules 5a partie de particules 5 pénétrant dans la lame d'essuyage 1 5b partie de particules 5 en saillie de la lame d'essuyage 1 10 lame d'essuyage15
Claims (15)
- REVENDICATIONS1°) Procédé de réalisation d'une lame d'essuyage (10), notamment pour un essuie-glace comprenant les étapes suivantes consistant à : a) réaliser un profil de lame d'essuyage (1) ayant un segment de lèvre (2) et un segment de fixation (4), et b) pulvériser des particules (5) en suspension dans un fluide surcritique sur au moins une zone partielle (2c, 2c') du profil de lame d'essuyage (1).
- 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape b), on pulvérise les particules (5) pour que principalement, une partie (5a) des particules (5) pénètre dans la matière du profil de lame d'essuyage (1), l'autre partie (5b) des particules (5), notamment de dimensions 5 gm- 20 gm, reste en saillie de la matière du profil de lame d'essuyage (1).
- 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape b), on pulvérise les particules (5) pour qu'elles forment es- sentiellement une monocouche, notamment avec des particules (5) essentiellement écartées les unes des autres.
- 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance moyenne entre les particules (5) se situe dans une plage 1 gm à 100 gm et notamment 5 gm à 50 gm.
- 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide surcritique est du dioxyde de carbone surcritique.
- 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce queles particules (5) sont des particules de polymère, notamment des particules de polymère thermoplastique et/ou des particules réduisant le frottement au glissement.
- 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules (5) comprennent des particules de polyéthylène ultra haute densité.
- 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules (5) ont une dimension moyenne de l'ordre de 5 gm à 100 gm.
- 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de procédé b), on pulvérise les particules (5) selon un procédé de revêtement avec de la poudre.
- 10°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de procédé b), on pulvérise les particules (5) sur un profil de lame d'essuyage (1) non vulcanisé ou au moins seulement partiellement vulcanisé.
- 11°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape suivante consistant à : c) chauffer au moins une zone partielle (2c, 2c') du profil de lame d'essuyage (1) et notamment le profil de lame d'essuyage (1) sera alors vulcanisé ou au moins partiellement vulcanisé.
- 12°) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce quedans l'étape de procédé c), on chauffe au moins une zone partielle (2c, 2c') du profil de lame d'essuyage (1) pour que les particules (5) conservent essentiellement leur forme.
- 13°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape b), on pulvérise les particules (5) sur au moins une zone partielle du segment de lèvre d'essuyage (2) du profil de lame d'essuyage (1), notamment sur les zones partielles des surfaces latérales (2c, 2c') adjacentes aux arêtes d'essuyage (2a, 2a') du segment de lèvre d'essuyage (2) du profil de lame d'essuyage (1).
- 14°) Lame d'essuyage réalisée selon un procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 13 selon lequel a) on réalise un profil de lame d'essuyage (1) ayant un segment de lèvre (2) et un segment de fixation (4), et b) on pulvérise des particules (5) en suspension dans un fluide sur-critique sur au moins une zone partielle (2c, 2c') du profil de lame d'essuyage (1).
- 15°) Balai d'essuie-glace comportant une lame d'essuyage selon la revendication 14.25
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