FR3038861A1 - Ensemble et procede de moulage d’un mastic de protection autour d’un element saillant. - Google Patents

Ensemble et procede de moulage d’un mastic de protection autour d’un element saillant. Download PDF

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Abstract

- Ensemble et procédé de moulage d'un mastic de protection autour d'un élément saillant. - L'ensemble de moulage (1) comprend un dispositif de distribution (5) comportant une cartouche (11) de mastic de protection (15), un élément d'application (6) comportant un moule (12) rigide et transparent et une pièce intermédiaire (13) creuse, la pièce intermédiaire (13) étant configurée pour, dans une position de montage, pouvoir être fixée à l'élément de distribution (5) et être placée autour du moule (12) de l'élément d'application (6) de manière à alimenter le moule (12) en mastic de protection (15) via une ouverture coopérante prévue dans le moule (12).

Description

DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un ensemble et un procédé de moulage d’un mastic de protection autour d’un élément saillant, en particulier d’un aéronef.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE L’ensemble de moulage est destiné notamment à enrober un élément ou objet monté saillant par rapport à une pièce mécanique, en particulier un élément de fixation. Cet élément de fixation est, par exemple un assemblage vis/écrou, un assemblage boulon/écrou, un rivet ou tout autre assemblage de ce type. L’ensemble de moulage est particulièrement adapté à une pièce structurelle d’aéronef, telle qu’un élément de fuselage ou un élément de voilure.
Le mastic de protection destiné à enrober l’élément saillant est un mastic se présentant sous forme d’une pâte fluide. Ce mastic de protection est destiné à protéger l’élément saillant contre des agressions extérieures, et plus particulièrement contre une corrosion.
On sait que dans le domaine aéronautique, il est important de recouvrir ainsi les fixations mécaniques de pièces, afin notamment de participer à la protection anticorrosion de l’aéronef. Pour garantir de bonnes propriétés, le recouvrement des éléments de fixation doit être homogène, et présenter une épaisseur régulière et suffisante.
De telles opérations sont, généralement, réalisées manuellement. Elles nécessitent une maîtrise particulière et une concentration importante, ce qui est consommateur en temps et onéreux. En outre, pour assurer de bonnes propriétés techniques, pour contrôler les coûts et limiter l’impact sur l’environnement, la quantité de mastic de protection déposée doit être parfaitement maîtrisée. Une telle maîtrise est cependant difficile à obtenir manuellement de manière reproductible.
Par le document EP-2 492 550, on connaît un dispositif d’enduction d’un objet saillant par un produit fluide permettant de remédier partiellement à ces inconvénients. Ce dispositif d’enduction comporte un ensemble de support, ainsi qu’un ensemble de distribution monté sur l’ensemble de support. L’ensemble de distribution comporte un réservoir de produit fluide, une tête d’application du produit fluide définissant une cavité d’insertion de l’objet saillant et comprenant une extrémité déformable, et un conduit de distribution de produit fluide raccordant le réservoir à la cavité d’insertion.
La tête d’application est montée rotative par rapport à un ensemble actif d’entraînement en rotation de la tête d’application portée par l’ensemble de support.
Ce dispositif usuel qui permet de réaliser un enrobage plus ou moins reproductible présente toutefois des inconvénients. Plus particulièrement, il est très complexe en comprenant notamment des éléments rotatifs, ce qui nécessite une bonne maîtrise du dispositif pour l’application du produit fluide. De plus, la quantité de fluide appliquée n’est pas complètement maîtrisable.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
La présente invention a pour objet de remédier à au moins certains de ces inconvénients, en proposant un ensemble de moulage simple, facilement manipulable et maîtrisable permettant de réaliser un enrobage homogène, reproductible et peu coûteux. Elle concerne un ensemble de moulage destiné au moulage d’un mastic de protection autour d’un élément saillant par rapport à une surface, ledit ensemble de moulage comprenant un dispositif de distribution de mastic de protection configuré pour pouvoir être manipulé par un opérateur afin de fournir du mastic de protection et un élément d’application de mastic de protection, l’élément d’application présentant une forme de cloche pourvue d’une embouchure munie d’un bord externe, l’élément d’application étant destiné à être placé autour de l’élément saillant avec le bord externe en contact avec la surface pour créer un espace fermé autour de l’élément saillant destiné à recevoir le mastic de protection.
Selon l’invention : - le dispositif de distribution comporte une cartouche de mastic de protection ; - l’élément d’application comporte un moule rigide et transparent, le moule étant percé d’une ouverture coopérante ; et - l’ensemble de moulage comprend, de plus, une pièce intermédiaire creuse, pourvue à une première extrémité d’une face interne de forme adaptée à la forme de la face externe du moule, la pièce intermédiaire étant configurée pour dans une position de montage pouvoir être fixée par une seconde extrémité au dispositif de distribution et être placée avec la première extrémité autour du moule de l’élément d’application avec sa face interne en contact avec la face externe du moule, la pièce intermédiaire étant apte en position de montage à alimenter le moule en mastic de protection via l’ouverture coopérante prévue dans le moule.
Ainsi, grâce à l’utilisation d’un moule transparent, un opérateur peut parfaitement et aisément positionner le moule autour de l’élément saillant et vérifier le remplissage optimal du moule, ce qui permet de réaliser un enrobage homogène et reproductible.
De plus, grâce à la pièce intermédiaire permettant de lier directement le dispositif de distribution au moule, le dispositif de distribution peut comporter une simple cartouche, tel que disponible dans le commerce, ce qui permet d’obtenir un ensemble de moulage simple et peu coûteux, dont l’utilisation est également simplifiée.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite pièce intermédiaire comprend un embout pourvu d’une ouverture centrale longitudinale et configurée pour pouvoir être vissée sur une extrémité de sortie de la cartouche de mastic de protection.
En outre, dans un mode de réalisation préféré, ledit moule est pourvu sur le bord externe de la cloche d’au moins un adhésif.
Par ailleurs, avantageusement : - ledit moule est pourvu sur sa surface interne d’un revêtement facilitant un démoulage ; et/ou - ledit moule présente une forme générale épousant le contour général externe de l’élément saillant avec un jeu.
La présente invention concerne également un procédé de moulage d’un mastic de protection autour d’un élément saillant par rapport à une surface, à l’aide d’un ensemble de moulage tel que celui décrit ci-dessus.
Selon l’invention, le procédé de moulage comporte au moins la suite d’étapes successives suivante : - une première étape consistant à positionner le moule autour de l’élément saillant ; - une deuxième étape consistant à fixer la pièce intermédiaire sur la cartouche et à positionner un ensemble de distribution formé de la cartouche et de la pièce intermédiaire autour du moule, une face interne de la pièce intermédiaire étant en contact avec la face externe du moule ; - une troisième étape consistant à injecter le mastic de protection sous forme de pâte fluide à l’intérieur du moule en agissant sur la cartouche, via l’ouverture coopérante ; - une quatrième étape consistant à ôter l’ensemble de distribution et à maintenir le moule en position jusqu’à la polymérisation du mastic de protection ; et - une cinquième étape consistant, après polymérisation du mastic de protection, à enlever le moule.
Dans un mode de réalisation préféré, la cinquième étape comprend une sous-étape consistant à couper tout excès de mastic de protection.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation particulier d’un ensemble de moulage.
La figure 2 est une représentation en coupe très schématique d’un moule d’un élément d’application de mastic de protection.
La figure 3 est une vue en plan schématique d’une cartouche de mastic de protection.
Les figures 4A à 4E montrent des étapes successives d’un procédé de moulage mis en œuvre à l’aide de l’ensemble de moulage de la figure 1.
La figure 5 montre schématiquement, en perspective, des enrobages réalisés sur une partie externe d’une structure telle qu’un fuselage d’aéronef, à l’aide d’un ensemble de moulage tel que représenté à la figure 1.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE L’ensemble dit de moulage 1 représenté schématiquement sur la figure 1 et permettant d’illustrer l’invention est destiné à enrober un élément 2 (ou objet), qui est monté saillant par rapport à une surface 3A d’au moins une pièce (mécanique) 3. L'élément saillant 2 peut être, par exemple, un élément de fixation 4 tel qu’un assemblage vis/écrou, un assemblage boulon/écrou, un rivet ou tout autre assemblage de ce type. L’élément de fixation 4 peut notamment être destiné à assembler entre elles deux parties 3B et 3C de la pièce 3, ou plus généralement à fixer un corps rapporté sur la pièce 3.
Dans l’exemple représenté sur la figure 1, l’élément de fixation 4 comporte un organe 4A traversant la pièce 3 et un organe de maintien 4B de l’organe traversant 4A, plaqué sur la surface 3A de la pièce 3. L’organe traversant 4A est par exemple une vis ou un boulon, et l’organe de maintien 4B est par exemple un écrou.
Dans l’exemple de la figure 1, la partie saillante 2A de l’élément saillant 2 (qui est saillante par rapport à la surface 3A) comprend une extrémité 4A1 de l’organe traversant 4A et l’organe de maintien 4B prévu à cette extrémité 4A1.
La pièce 3 est, de préférence, un élément structurel d’un aéronef, par exemple d’un avion de transport, destiné en particulier à former une partie du fuselage F (figure 5) ou de la voilure de l’aéronef. L’ensemble de moulage 1 destiné à permettre à un opérateur de réaliser un moulage d’un mastic de protection (ou d’étanchéité) autour de l’élément saillant 2, comprend de façon usuelle : - un dispositif de distribution 5 pour distribuer le mastic de protection. Ce dispositif de distribution 5 est configuré pour pouvoir être manipulé par l’opérateur afin de fournir du mastic de protection ; et - un élément d’application 6 associé, pour appliquer le mastic de protection sur l’élément saillant 2. L’élément d’application 6 présente, comme représenté sur la figure 2, une forme générale 7 de cloche, pourvue d’une embouchure 8 qui est munie d’un bord externe 9 annulaire. L’élément d’application 6 est destiné à être placé autour de l’élément saillant 2 avec le bord externe 9 en contact avec la surface 3A de la pièce 3 pour créer un espace fermé 10 autour de la partie saillante 2A de l’élément saillant 2, comme représenté sur les figures 1 et 4A par exemple.
Selon l’invention : - le dispositif de distribution 5 comporte une cartouche 11 de mastic de protection, telle que représentée à titre d’exemple sur la figure 3 ; - l’élément d'application 6 comporte un moule 12 rigide et transparent, tel que représenté sur la figure 2, en forme de cloche ; et - l’ensemble de moulage 1 comprend, de plus, une pièce intermédiaire 13 creuse, pourvue à une première extrémité 13A d’une face interne 13C de forme adaptée à la forme de la face externe 12A du moule 12, comme représenté sur la figure 4B.
Selon l’invention, la pièce intermédiaire 13 est configurée pour, dans une position de montage telle que représentée sur la figure 4B par exemple, pouvoir être fixée par une seconde extrémité 13B à l’élément de distribution 5 et être placée avec la première extrémité 13A autour du moule 12 de l’élément d’application 6 avec sa face interne 13C en contact avec la face externe 12A du moule 12. La pièce intermédiaire 13 est apte, dans cette position de montage, à alimenter le moule 12 en mastic de protection via une ouverture coopérante 14 prévue dans le moule 12, de préférence du côté opposé à l’embouchure 8 (figure 3).
Le mastic de protection 15 destiné à enrober l’élément saillant 2 se présente sous forme d’une pâte fluide. Ce mastic de protection 15 est destiné à protéger l’élément saillant 2 contre des agressions extérieures, et plus particulièrement contre une corrosion. Il peut s’agir de différents types de mastic de protection, tels qu’un mastic d’étanchéité comprenant par exemple du silicone.
Ainsi, grâce à l’utilisation d’un moule transparent 12, un opérateur peut parfaitement positionner le moule 12 autour de l’élément saillant 2 et vérifier le remplissage optimal du moule 12, ce qui permet de réaliser un enrobage homogène et reproductible de l’élément saillant 12.
De plus, grâce à la pièce intermédiaire 13 permettant de lier directement le dispositif de distribution 5 au moule 12, le dispositif de distribution 12 de l’ensemble de moulage 1 peut comporter une simple cartouche 11, telle que disponible dans le commerce, ce qui permet d’obtenir un ensemble de moulage simple et peu coûteux, dont l’utilisation est également simplifiée pour un opérateur. La cartouche 11 de type usuel, comprend notamment des moyens d’actionnement usuels pour extraire le mastic de protection. L’ensemble de moulage 1 est donc destiné à enrober l’élément saillant 2 avec un mastic de protection, pour former une couche de mastic, recouvrant l’ensemble de la partie saillante 2A de l’élément saillant 2 et présentant une forme prédéfinie (correspondant à la forme de la cloche 7 du moule 12 utilisé).
Dans un mode de réalisation particulier, la pièce intermédiaire 13 est un embout 25 pourvu d’une ouverture centrale 26 longitudinale (figure 4C). Cette pièce intermédiaire 13 réutilisable est configurée pour pouvoir être vissée par son extrémité 13B sur une extrémité de sortie 11A de la cartouche 11 de mastic de protection, comme représenté notamment sur la figure 4C.
Le moule 12 est donc percé (ouverture 14), et il est réalisé en un plastique fin et transparent.
Dans un mode de réalisation particulier, tel que représenté par exemple sur la figure 4D, le moule 12 présente une forme générale épousant le contour externe général de la partie saillante 2A de l’élément saillant 2, et ceci avec un jeu 16. Ce jeu 16 est destiné à être rempli avec le mastic de protection 15. Le jeu 16 peut être uniforme, pour obtenir une épaisseur d’enrobage de mastic relativement constante, ou être variable en fonction de l’épaisseur souhaitée. Sur la figure 5, on a représenté, à titre d’illustration, des exemples d’enrobages 17 réalisés sur une pièce 3 de structure, telle qu’une partie d’un fuselage F d’aéronef par exemple.
La forme de l’enrobage 17 obtenue dépend donc de la forme choisie pour le moule 12 utilisé (à savoir la forme de la partie interne de la cloche du moule). On peut prévoir un moule 12 présentant une forme donnée, adaptée à l’application envisagée. L’ensemble de moulage 1 est donc adaptable à différents éléments saillants, notamment de forme et de taille variables.
Dans un mode de réalisation préféré, ledit moule 12 est pourvu sur le bord externe 9 de la cloche 7 d’au moins un adhésif 18, comme représenté sur la figure 2, pour rendre ce bord externe 9 partiellement adhésif.
Pour ce faire, le moule 12 peut être pourvu d’un unique adhésif 18 agencé en couche circulaire autour de la périphérie du bord externe 9, ou d’une pluralité d’adhésifs répartis, de préférence, de façon régulière, autour de la périphérie du bord externe 9.
De préférence, on utilise à cet effet un adhésif 18 à double face adhérente, existant dans le commerce.
Le moule 12 qui est ainsi partiellement adhésif, permet : - à un opérateur, de réaliser un positionnement local ; - de créer un espacement pour des fuites d’air, comme précisé ci-après ; - d’empêcher l’air d’entrer ; - à un opérateur, de centrer précisément le moule par rapport à l’élément saillant ; et - d’empêcher le mastic de protection de s’échapper (de l’espace 10) à travers l’espacement pour l’air.
En outre, ledit moule 12 est pourvu sur sa surface interne 12B, c'est-à-dire sur la surface située à l’intérieur de la cloche 7 du moule 12, d’un revêtement 19 usuel (représenté schématiquement en tirets sur la figure 2). Ce revêtement 19 est destiné à faciliter un démoulage, c'est-à-dire le retrait du moule 12, après polymérisation du mastic de protection.
Le mastic de protection est présent initialement (dans la cartouche 11) sous forme de pâte fluide. Une fois appliqué sur la pièce 3 et sur l’élément saillant 2, le mastic de protection se solidifie par polymérisation.
Dans un mode de réalisation préféré, le moule 12 (c'est-à-dire l’élément d’application 6), réalisé de préférence dans un plastique très fin à usage unique, est à usage unique.
Toutefois, dans une variante de réalisation, en fonction du matériau utilisé, de son épaisseur, d’un éventuel revêtement interne limitant l’adhésion du mastic de protection au moule, le moule 12 peut être réutilisable. L’ensemble de moulage 1, tel que décrit ci-dessus, peut être appliqué à tout type d’éléments notamment de fixation à enrober de mastic de protection pour créer une protection anticorrosion.
En particulier, l’ensemble de moulage 1 peut s’appliquer à différentes tailles d’éléments de fixation, notamment des éléments de fixation avec de petites tailles par exemple de diamètre 2 mm jusqu'à des éléments de fixation de grandes tailles par exemple de diamètre de 35 mm, en prévoyant des moules de tailles (et éventuellement de formes) adaptées.
La quantité de mastic de protection appliqué et la forme de la protection peuvent être librement choisies et sont parfaitement reproductibles, en prévoyant donc notamment un moule de taille et de forme appropriées.
On décrit ci-après un exemple de fonctionnement de l’ensemble de moulage 1, tel que décrit ci-dessus, à partir d’un procédé de moulage comprenant des étapes successives E1 à E5 représentées respectivement sur les figures 4A à 4E. Plus particulièrement : * à l’étape E1 (figure 4A), le moule 12 est positionné autour de la partie saillante 2A de l’élément saillant 2. Le moule 12 comprend un adhésif pour être fixé sur la surface 3A. Cet adhésif autorise un repositionnement si nécessaire. De plus, le moule 12 est transparent pour permettre un centrage visuel par rapport à l’élément saillant 2 ; * à l’étape E2 (figure 4B) : - la pièce intermédiaire 13 réutilisable est vissée sur la cartouche 11 contenant du mastic de protection 15 ; et - l’ensemble de distribution 20 formé de la pièce intermédiaire 13 et de la cartouche 11 est positionné autour du moule 12 ; * à l’étape E3 (figure 4C) : - le mastic de protection 15 est injecté dans l’espace 10 en agissant sur la cartouche 11 de façon usuelle ; et - l’air à l’intérieur du moule 12 s’écoule, sous la pression exercée par l’injection du mastic de protection 15, à l’extérieur du moule 12 partiellement adhérent, comme illustré par des flèches 21 sur la figure 4C ; * à l’étape E4 (figure 4D) : - l’ensemble de distribution 20 formé de la pièce intermédiaire 13 et de la cartouche 11 est ôté et écarté de la pièce 3 ; - le moule 12, en revanche, est maintenu en position, et ceci jusqu’à la polymérisation du mastic de protection 15. La durée de polymérisation dépend du mastic de protection 15 utilisé qui est de nature variable avec ou sans accélérant de polymérisation. A titre d’illustration, cette durée peut aller de 1 minute à 48 heures ; et * à l’étape E5 (figure 4E) : - après séchage (polymérisation) du mastic de protection 15, le moule 12 est enlevé, comme illustré par une flèche 22 sur la figure 4E ; et - le surplus (ou excès) 23 éventuel de mastic de protection est coupé, avec un cutter ou une pince coupante par exemple, comme illustré par une flèche 24 sur la figure 4E.
La partie saillante 2A de l’élément saillant 2 est ainsi recouverte d’un enrobage 17 formé de mastic de protection 15 durci. L’ensemble de moulage 1, tel que décrit ci-dessus, présente de nombreux avantages et notamment les avantages suivants : - un gain de temps et de coût lors de l’enrobage (ou moulage) avec du mastic de protection ; - un gain de masse pour l’aéronef (dû à la quantité minimale de mastic de protection appliqué) ; et - des résultats reproductibles, quelle que soit l’opération.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS
    1. Ensemble de moulage destiné au moulage d’un mastic de protection autour d’un élément saillant par rapport à une surface, ledit ensemble de moulage (1) comprenant un dispositif de distribution (5) de mastic de protection (15) configuré pour pouvoir être manipulé par un opérateur afin de fournir du mastic de protection (15) et un élément d’application (6) de mastic de protection (15), l’élément d’application (6) présentant une forme de cloche pourvue d’une embouchure (8) munie d’un bord externe (9), l’élément d’application (6) étant destiné à être placé autour de l’élément saillant (2) avec le bord externe (9) en contact avec la surface (3A) pour créer un espace fermé (10) autour de l’élément saillant (2), destiné à recevoir le mastic de protection (15), caractérisé en ce que : - le dispositif de distribution (5) comporte une cartouche (11) de mastic de protection (15) ; - l’élément d’application (6) comporte un moule (12) rigide et transparent, le moule (12) étant percé d’une ouverture coopérante (14) ; et - l’ensemble de moulage (1) comprend, de plus, une pièce intermédiaire (13) creuse, pourvue à une première extrémité (13A) d’une face interne (13C) de forme adaptée à la forme de la face externe (12A) du moule (12), et une seconde extrémité (13B) configurée pour être fixée au dispositif de distribution (5).
  2. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce intermédiaire (13) comprend un embout (25) pourvu d’une ouverture centrale longitudinale (26) et configuré pour pouvoir être vissé sur une extrémité de sortie (11 A) de la cartouche (11) de mastic de protection (12).
  3. 3. Ensemble selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit moule (12) est pourvu sur le bord externe (9) de la cloche d’au moins un adhésif.
  4. 4. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moule (12) est pourvu sur sa surface interne (12A) d’un revêtement (19) facilitant un démoulage.
  5. 5. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moule (12) présente une forme générale épousant le contour général externe de l’élément saillant (2) avec un jeu (16).
  6. 6. Procédé de moulage d’un mastic de protection autour d’un élément saillant par rapport à une surface à l’aide d’un ensemble de moulage (1) tel que spécifié sous l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte au moins la suite d’étapes successives suivante : - une première étape consistant à positionner le moule (12) autour de l’élément saillant (2) ; - une deuxième étape consistant à fixer la pièce intermédiaire (13) sur la cartouche (11) et à positionner un ensemble de distribution (20) formé de la cartouche (11) et de la pièce intermédiaire (13) autour du moule (12), la face interne (13C) de la pièce intermédiaire (13) étant en contact avec la face externe (12A) du moule (12) ; - une troisième étape consistant à injecter le mastic de protection (15) sous forme de pâte fluide à l’intérieur du moule (12) via l’ouverture coopérante (14) en agissant sur la cartouche (11) ; - une quatrième étape consistant à ôter l’ensemble de distribution (20) et à maintenir le moule (12) en position jusqu’à la polymérisation du mastic de protection (15) ; et - une cinquième étape consistant, après polymérisation du mastic de protection (15), à enlever le moule (12).
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cinquième étape comprend une sous-étape consistant à couper tout excès (23) de mastic de protection (15).
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