FR3052099B1 - Volet en materiau composite et procede de fabrication d'un tel volet. - Google Patents

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Abstract

L'invention propose un procédé de fabrication d'un volet en matériau composite et de forme approximativement rectangulaire, comportant les étapes suivantes : réalisation d'une première peau (3) et placement dans un moule (2) à plat, placement au centre de la première peau d'une âme (4) d'une épaisseur déterminée, placement de profilés composites (5) autour de l'âme formant un cadre et de composition similaire à celle des peaux, placement d'une seconde peau (6) au-dessus de l'âme (4) et des profilés (5). La fabrication se termine par la mise en contact de l'ensemble formé pat les deux peaux, l'âme et les profilés, par pression ou sous vide, afin d'obtenir une plaque rigide. De cette manière, le volet ainsi formé est rigidifié, se déforme moins sous l'action de la chaleur et peut supporter des pentures ou accessoires fixés sur le chant.

Description

Volet en matériau composite et procédé de fabrication d'un tel volet. 1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des accessoires de bâtiments comportant desouvertures telles que des portes et des fenêtres se fermant par des volets. L'inventionconcerne plus particulièrement le fait que le volet est fabriqué en matériaux composites etpossède une structure renforcée. 2. Art antérieur
De tous temps, les volets en bois ont été utilisés pour fermer les ouvertures de maison(volets battants ou volets coulissants), avec comme inconvénient principal, l'entretien. Puis lemarché a été révolutionné par les fabrications en PVC, qui sont meilleur marché avec unentretien plus facile, mais avec un choix de couleur limité, qui passe rapidement dans le temps,et dont la matière vieillit au soleil et devient cassant. Puis les volets aluminium sont apparus,pour le haut de gamme en concurrence du bois, avec pour inconvénients : l'accrochage despeintures, le bordurage du panneau avec un profil alu qui crée un pont thermique, et unemauvaise tenue à la grêle et au choc. Les panneaux en composite sont récents, il en existe dedifférentes matières soit monobloc avec des plastiques type PE ou PP chargés avec de lapoudre de bois, soit sandwich avec des mousses PU (principalement).
Ces derniers sont constitués d'une âme en mousse PU qui traite l'isolation phonique etthermique elle est recouverte de part et d'autre de peaux en résine renforcée par de la fibrede verre (ou autre), les chants sont soit bordurés par de la fibre de verre directement lors dumoulage, ou bien borduré après moulage par soit des chants en PVC (épaisseur environ 2millimètres) soit pas de la colle polyester fibrée. Ces panneaux ont pour avantages d'êtreisolants, d'être imputrescibles, sans entretien, peu sensibles aux chocs, repeints sansdifficultés, mais ont pour inconvénient de se déformer sous l'action de la chaleur, commel'aluminium et d'être fragile au niveau des chants du panneau et de subir des contraintes auniveau du collage des chants lors du flambage du panneau ou lors de la dilatation différentielleentre le composite verre-polyester et le chant PVC. La dilatation différentielle entre le côté ausoleil pouvant atteindre 80 ° et l'autre face à l'ombre (delta de 50° environ) occasionne unedéformation (flambage) qui peut dépasser 20 millimètres pour les panneaux supérieurs à 2m,cette déformation nuit à l'esthétique du produit et pose des problèmes lors de la fermeture.
Cette déformation est encore plus problématique pour les volets coulissants, car l'intersticeentre le volet et le mur est rarement supérieur à 10 millimètres.
Il existe donc un besoin pour une nouvelle technique de réalisation de voletscomportant des cotés suffisamment rigides et épais pour permettre la fixation de charnièresainsi que d'un mécanisme de verrouillage. 3. Exposé de l'invention L'invention propose une solution nouvelle qui ne présente pas l'ensemble de cesinconvénients de l'art antérieur, sous la forme d'un procédé de fabrication d'un volet enmatériau composite et de forme approximativement rectangulaire, comportant les étapessuivantes : • Réalisation d'une première peau et placement dans un moule à plat, • Placement au centre de la première peau d'une âme d'une épaisseur déterminée, • Placement de profilés composites autour de l'âme formant un cadre et decomposition similaire à celle des peaux, • Placement d'une seconde peau au-dessus de l'âme et des profilés, • Mise en contact de l'ensemble ainsi formé, par pression ou sous vide, afin d'obtenirune plaque rigide.
De cette manière, le volet ainsi formé est rigidifié, se déforme moins sous l'action de lachaleur et peut supporter des fixations sur le chant (penture, chariot, rail), il est aussibeaucoup moins fragile au niveau du chant et des angles. Le fait d'utiliser le même matériaupour réaliser les peaux et les profilés rend l'ensemble plus homogène, améliore le collageentre ces éléments et augmente considérablement la solidité du volet tant pour limiter leflambage que pour améliorer la solidité des chants et des angles. Ainsi, selon ses différentsmodes de réalisation, l'invention repose sur une approche nouvelle et inventive de lafabrication d'un volet.
Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de fabrication comporte uneétape de placement de profils supplémentaires à l'intérieur du panneau pour rigidifier lespanneaux de grande taille.
Selon un mode particulier de réalisation, les peaux et les profilés sont en polyesterenrobé dans de la résine fraîche lors du placement dans le moule, le procédé comportant uneétape de polymérisation par exothermie de la résine pour rigidifier les éléments de l'ensembleainsi formé.
Selon un mode particulier de réalisation, la première et la seconde peau sontconstituées de la superposition d'une pluralité de couches de tissus en alternance avec descouches de résine fraîche.
Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de fabrication comporte une misesous vide du moule.
Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de fabrication comporte uneétape de mise en pression à l'aide d'un contre-moule.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un volet produit selon le procédé décrit ci-dessus. Le volet est particulier en ce qu'il comporte des profilés entourant l'âme à l'intérieur,et en ce que ces profilés sont du même matériau que les peaux qui recouvrent l'âme.
Selon un mode particulier de réalisation, l'âme est réalisée par un panneau de mousseayant des propriétés thermiques isolantes. 4. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à lalecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simpleexemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
Les figure 1-a, 1-b, 1-c et 1-d illustre les principales étapes d'un procédé defabrication d'un volet selon un exemple de réalisation ; la figure 2 présente une vue en coupe d'un panneau constitué d'une premièrepeau, d'un panneau en mousse et d'un seconde peau, ce panneau étant destiné àla fabrication d'un volet ; la fig. 3 présente une vue en coupe d'un volet constitué de deux peaux, d'unpanneau en mousse et de profilés en pultrudé placés autour de l'âme ; la figure 4 présente les deux parties d'un volet fabriqué selon un mode préféré deréalisation de l'invention. 5. Description d'un mode de réalisation de l'invention 5.1 Principe général
Le principe général de l'invention repose sur un procédé de fabrication d'un volet enmatériau composite et de forme approximativement rectangulaire, comportant les étapessuivantes : réalisation d'une première peau et placement dans un moule à plat, placement aucentre de la première peau d'une âme d'une épaisseur déterminée, placement de profilés composites autour de l'âme formant un cadre et de composition similaire à celle des peaux,placement d'une seconde peau au-dessus de l'âme et des profilés. La fabrication se terminepar la mise en contact de l'ensemble ainsi formé, par pression ou sous vide, afin d'obtenir uneplaque rigide. De cette manière, le volet ainsi formé est rigidifié, est moins fragile au niveaudes chants, se déforme moins sous l'action de la chaleur et peut supporter des accessoiresfixés sur le chant. 5.2 Description d'un mode de réalisation
On décrit maintenant, en relation avec les figures 1-a, 1-b, 1-c et 1-d, les principalesétapes du premier mode de fabrication d'un volet 1 en matériau composite selon un exemplepréféré.
Le procédé utilise un moule 2 possédant une large ouverture dirigé vers le haut et deforme approximativement rectangulaire. A l'étape illustrée par la Fig. 1-a, un opérateur enduitle fond du moule avec un gelcoat (de l'Anglais « Gel Coat »), ce produit donnant la couleur etl'aspect final du volet. Puis, l'opérateur place une première peau 3 au fond du moule. Cettepeau est avantageusement constituée de résine polyester renforcée de tissus en fibre deverre, ou de carbone, ou toute autre matière de renfort. La couche peut être constituée parl'application en alternance de couches de tissus et de résine fraîche. A l'étape illustrée par la Fig. 1-b, l'opérateur place au centre de la première peau unpanneau 4 en mousse et des profilés 5 en pultrudé tout autour dudit panneau. Le panneau estavantageusement constitué de mousse ayant des propriétés isolantes tant au niveauthermique qu'au niveau acoustique. La mousse est par exemple du polyuréthane ou dupolystyrène. La matière des profilés est la même que celle des peaux, et selon l'exemplepréféré de réalisation, cette matière est de la résine polyester renforcée de fibre de verre. Lasection des profilés est de préférence rectangulaire. A l'étape illustrée par la Fig. 1-c, l'opérateur place une seconde peau 6 au-dessus dupanneau 4 en mousse et des profilés 5. Avantageusement les trois couches constituées de : - la première peau 3, - le panneau 4 en mousse et des profilés 5, - la seconde peau 6, possèdent la même surface, ce qui évite de devoir usiner ensuite les cotés pour lesrendre bien perpendiculaires à la surface. Ceci n'est pas une obligation, il est toujours possible à l'aide d'une fraiseuse ou d'une raboteuse de diminuer les dimensions de l'une et/ou l'autredes couches. A l'étape illustrée par la Fig. 1-d, un moyen de pression tel qu'un contre-moule 7 estappliqué sur la seconde peau 6. Ce moyen de pression est par exemple la mise sous vide del'ensemble, le vide plaquant les couches les uns au contact avec les autres. La pression estexercé au moyen du vide ou d'une presse entre un moule et un contre-moule, le vide assurantle collage des peaux sur la mousse et les profils. La pression est maintenue jusqu'à lapolymérisation de la résine. Les trois couches étant parfaitement solidarisées, le volet 1 estalors utilisable pour être monté dans une ouverture d'un bâtiment, après un éventuel usinageet/ou un travail de peinture.
Lorsque la résine est polymérisée, le volet peut être usiné sur les cotés à l'aide deraboteuse pour lui conférer les bonnes dimensions et notamment pour lui conférer des cotéscourbes et ainsi s'adapter à la forme de l'ouverture du bâtiment. Pour ne pas rendre l'âme 4apparente, on prendra soin d'utiliser des profilés suffisamment épais pour ne pas raboter leprofilé sur la totalité de son épaisseur. D'autres modes de réalisation sont également possibles, au contact avec collage sousvide, en moule fermée type injection ou infusion, avec des peaux réalisées au contact eninjection, infusion ou compression qui sont après polymérisation collées à la mousse souspresse ou sous vide, voici quelques exemples : 1) Le procédé « contact sous vide » se déroule comme suit : - Application d'un gelcoat sur un moule et contre-moule, - Application de tissus imprégnés de résine sur le moule et le contre-moule, - Mise en place sur le moule au-dessus de la peau composite fraîche de l'âme enmousse et des profils composites tout autour, - Fermeture avec le contre- moule et mise sous vide ou sous presse. 2) Procédé moule fermé : - Application d'un gelcoat sur le moule et le contre-moule, - Mise en place des renforts tissus sur le moule, - Mise en place de la mousse et des profils, - Mise en place du renfort tissu au-dessus de la mousse, - Fermeture du contre moule, - Injection ou infusion de la résine. 3) Procédé de pré-fabrication des peaux composites - Application d'un gelcoat sur le moule, - Fabrication au contact ou injection infusion sous bâche des peaux - Polymérisation, - Collage sous presse ou sous vide des peaux préalablement polymérisées avec lamousse et les profils au moyen d'une colle Polyester, PU, néoprène ou autre.
Selon une variante de réalisation plus industrielle, une première peau en tissu estplacée au fond du moule, puis le panneau en mousse et la seconde peau en tissu. Le moule estalors hermétiquement fermé par un contre-moule, de la résine liquide type polyester estinjectée par des buses et le vide est réalisé pour plaquer les éléments les uns en contact avecles autres et pour éliminer les bulles d'air. La résine vient enrober l'ensemble des éléments etse polymérise sous l'action d'un catalyseur du type par exemple du peroxyde organique. Laréaction de polymérisation est exothermique, la température dans le moule se situe alorsautour de 40°C. Sous l'action de cette chaleur, la polymérisation s'accélère et les composantsdu volet se solidifient dans leur forme finale. Le moule est alors ouvert et le volet est extraitpour être directement utilisable.
La fixation des profilés formant un chant peut également s'effectuer après lafabrication du panneau. Selon une variante de réalisation, l'opérateur découpe dans unegrande plaque sandwich (peaux fibre de verre- résine polyester de part et d'autre d'une âmeen mousse) les panneaux aux dimensions voulues. Puis, la mousse au niveau des chants estenlevée sur une profondeur déterminée, l'opérateur répand de la colle polyester dans lescavités ainsi pratiquées et y positionne aussitôt les profilés en pultrudé. L'opérateur attend letemps nécessaire à la polymérisation de la colle et à la rigidification du volet. La colle une foispolymérisée, le volet ainsi réalisé peut être usiné à l'aide de raboteuse ou d'une fraiseuse pourlui conférer les bonnes dimensions et peut recevoir les pentures ou autres accessoires quiseront solidarisés par vissage dans les profilés. Ce mode de réalisation est notammentutilisable dans des cas de réparation de volets existants, ou dans des cas où les dimensions duvolet ne sont pas standards et où il ne serait rentable d'industrialiser leurs productions. Ilpermet aussi au poseur de pouvoir le cas échéant ajuster le volet 1 avec du matériel portatif.
La fig. 2 présente une vue en coupe d'un panneau constitué d'une première peau 3,d'un panneau 4 en mousse et d'un seconde peau 6.
La fig. 3 présente une vue en coupe d'un panneau constitué d'une première peau 3, d'un panneau 4 en mousse et de profilé 5 en pultrudé et d'un seconde peau 6. Une penture 8est fixée sur un chant du volet à l'aide d'une vis 9.
La fig. 4 présente les deux parties d'un volet fabriqué selon l'invention. La partie enhaut de la Fig. 4 présente une battue 10 qui vient recouvrir le coté de l'autre partie du volet.Cette battue peut être également en polyester pultrudé et fixée par collage au montant duvolet. La battue peut également être fixée par vissage selon l'art antérieur puisque qu'elle sesitue au-dessus d'une partie de peau qui recouvre un profilé, cette partie pouvant de ce faitrecevoir des moyens de fixation. Selon un perfectionnement, cette battue est réalisée parmoulage en même temps que la fixation des peaux du panneau, le moule 2 comportant alorsune cavité pour contenir cette battue. De cette manière, la battue est intégrée dans lafabrication du volet, ce qui simplifie le procédé de fabrication. L'utilisation de matériaux composites autorise de nombreux aspects. Outre le fait quele matériau peut être coloré dans la masse, il peut prendre l'aspect du bois. Ce matériauprésente également l'avantage de ne pas conduire la chaleur, d'être résistant au choccontrairement à l'aluminium, et de posséder une excellente tenue dans le temps face à unrayonnement ultraviolet.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d'un volet (1) en matériau composite et de formeapproximativement rectangulaire, caractérisé en ce qu'il comporte tes étapes suivantes : • Réalisation d’une première peau (3) et placement dans un moule (2) à plat, • Placement au centre de la première peau d'une âme (4) d'une épaisseurdéterminée, • Placement de profilés composites (5) autour de l'âme formant un cadre et decomposition similaire à celle des peaux, • Placement d'une seconde peau (6) au-dessus de l’âme (4) et des profilés (5), « Mise en contact de l’ensemble ainsi formé {3, 4, 5, 6) afin d'obtenir une plaquerigide, • Réalisation d'une battue {9} Intégrée au panneau et réalisée par moulage.
  2. 2. Procédé de fabrication d'un volet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'ilcomporte une étape de placement de profils supplémentaires à l'intérieur du panneaupour rigidifier les panneaux de grande taille. 3. Procédé de fabrication d'un volet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lespeaux et tes profilés sont en polyester enrobé dans de la résine fraîche lors duplacement dans le moule, et ce qu'il comporte une étape de polymérisation parexothermie de la résine pour rigidifier les éléments de l'ensemble ainsi formé. 4. Procédé de fabrication d'un volet selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que la première et la seconde peau sont constituées de lasuperposition d’une pluralité de couches de tissus en alternance avec des couches derésine fraîche. 5. Procédé de fabrication d'un volet selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mise sous vide du moule. 6. Procédé de fabrication d'un volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en pression à S’aide d’un contre- moule (7).
  3. 7. Volet en matériau composite obtenu par le procédé selon l'un quelconque desrevendications précédentes, caractérisé en ce que la première peau et la seconde peausont fabriqués en résine polyester renforcée de fibre et en ce que les profilés sontégalement fabriqués en résine polyester renforcée de fibre. 8. Volet en matériau composite obtenu par le procédé selon l’un quelconque desrevendications! à 6, caractérisé en ce que l’âme (4) est en mousse ayant des propriétésthermiques isolantes.
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