WO2023197063A1 - Procédé de fabrication d'un conduit en mousse thermoformable - Google Patents

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WO2023197063A1
WO2023197063A1 PCT/CA2023/050458 CA2023050458W WO2023197063A1 WO 2023197063 A1 WO2023197063 A1 WO 2023197063A1 CA 2023050458 W CA2023050458 W CA 2023050458W WO 2023197063 A1 WO2023197063 A1 WO 2023197063A1
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shaper
conduit
sheet
lips
foam
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Eric LANTHIER
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Hutchinson Aeronautique & Industrie Limitee
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/36—Bending and joining, e.g. for making hollow articles
    • B29C53/38—Bending and joining, e.g. for making hollow articles by bending sheets or strips at right angles to the longitudinal axis of the article being formed and joining the edges
    • B29C53/40—Bending and joining, e.g. for making hollow articles by bending sheets or strips at right angles to the longitudinal axis of the article being formed and joining the edges for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
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    • C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
    • C08G65/4056—(I) or (II) containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09J181/06—Polysulfones; Polyethersulfones

Definitions

  • TITLE METHOD FOR MANUFACTURING A THERMOFORMABLE FOAM DUCT
  • the air circuit ducts existing in aircraft are made with composite materials, in particular based on fibers caught in a resin.
  • composite materials have the advantage of having excellent mechanical characteristics, for example in terms of rigidity or mechanical resistance, while being light. They can also be coupled with materials used as thermal insulators, for example insulating foams.
  • thermal insulators for example insulating foams.
  • the mechanical characteristics are of less importance.
  • foam conduits flexible by nature, particularly light and also allowing suitable thermal insulation.
  • These foam ducts have, in particular thanks to their flexibility, the advantage of being easier to install, less fragile and can adapt to their environment if necessary.
  • document EP-B1-2814660 describes a foam conduit and its manufacturing process which consists of giving a cylindrical shape to a sheet of foam before joining the lateral edges of the sheet by gluing, that is to say i.e. by the use of glue placed between the side edges.
  • an objective of the invention is therefore to propose an improved process for obtaining a foam conduit which does not have, at least, one of the aforementioned drawbacks.
  • the method according to the invention may include one or more of the characteristics below, taken in isolation from each other or in combination with each other:
  • step c) is carried out in an oven or oven
  • thermoformable foam which the thermoformable foam is chosen from polyvinylidene fluoride (PVDF), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), polyether sulfone (PESU) or polyethylene terephthalate (PET);
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PPSU polyphenylsulfone
  • PEI polyetherimide
  • PESU polyether sulfone
  • PET polyethylene terephthalate
  • the method comprises, after step c), a step consisting of dismantling the at least one fixing means;
  • the method comprises, before step c), and after step b), a step consisting of mounting at least one wedge to at least one end edge of the preformed conduit, the wedge having a shaped section predefined, so that the conduit adopts the predefined shape of the wedge in section;
  • the invention also relates to an installation for implementing the method of manufacturing a thermoformable foam conduit as described in the above, the installation comprising at least: a shaper provided with lips configured to cooperate with each other , tools capable of closing and opening the lips of the shaper, a heating system; the shaper being pre-installed in or on the tooling capable of closing and opening the lips of the shaper.
  • the installation may include one or more of the characteristics below, taken individually with each other or in combination with each other: the shaper is removable; the installation comprises at least one fixing means capable of keeping the lips closed; the heating system is an oven or oven.
  • Figure 1 represents a schematic flat view of a sheet of thermoformable foam
  • Figure 2 represents a schematic perspective view of a straight conduit, in particular formed from at least one sheet of thermoformable foam according to Figure 1,
  • Figure 3 represents a schematic perspective view of a conduit having a curvature relative to its longitudinal axis, conduit in particular formed from two sheets of thermoformable foam,
  • Figure 4A represents a schematic cross-sectional view of one embodiment of a shaper according to the invention, in particular when the shaper contains a sheet of thermoformable foam and the shaper is open
  • Figure 4B represents a schematic cross-sectional view of the shaper of Figure 4A, in particular when the shaper is closed,
  • Figure 5A represents a schematic cross-sectional view of another embodiment of a shaper according to the invention, in particular when the shaper contains two sheets of thermoformable foam and the shaper is open,
  • Figure 5B represents a schematic cross-sectional view of the shaper of Figure 5A, in particular when the shaper is closed,
  • Figure 7 represents a partial schematic perspective view of the shaper according to the invention, in particular when a wedge is mounted at at least one end edge of the preformed conduit.
  • conduit C made of thermoformable foam.
  • duct must be understood as designating a generally tubular device allowing the conveyance of a fluid and also making it possible to isolate this fluid from an environment external to the conduit.
  • Conduit is also understood to mean a constituent element of an assembly that can form a circuit or network.
  • Figure 1 shows a sheet 10 of thermoformable foam, shown flat in a state considered as initial, that is to say before any shaping to obtain a conduit C, shown in the figure 2.
  • the sheet 10 is the raw material of a conduit C.
  • This sheet 10 comprises a first side edge 11A and a second side edge 11 B, each of its two side edges 11A, 11B connects a first edge of end 12A to a second end edge 12B.
  • Figure 2 shows an example of conduit C in thermoformable foam obtained at the end of manufacturing according to the invention, from at least one sheet 10 in thermoformable foam as represented in Figure 1.
  • the conduit C is straight, that is to say that the conduit is substantially parallel to its longitudinal axis X, and is formed of a single sheet 10 of foam.
  • the straight conduit C can be formed of several sheets 10, for example of two sheets 10, 10'.
  • first side edge 11A of a first sheet 10 is welded with the second side edge 11 B' of a second sheet 10', while the second side edge 11 B is welded with the first side edge 11A' of the second 10' sheet.
  • a curved conduit C means that the internal part of the curvature is shorter than the external part.
  • the first sheet 10, positioned at the internal part of the curvature is smaller in size than the dimension of the second sheet 10', then positioned at the external part of the curvature.
  • the term “dimension” can for example designate the distance separating each side edge 11A, 11 B and/or the distance separating each end edge 12A, 12B from each of the sheets 10, 10’.
  • the sheets 10, 10' are pre-cut.
  • the material composing the thermoformable foam of each sheet 10 is chosen in a non-limiting manner from polyvinylidene fluoride (PVDF), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), polyether sulfone (PESU) or even polyethylene terephthalate (PET).
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PPSU polyphenylsulfone
  • PEI polyetherimide
  • PESU polyether sulfone
  • PET polyethylene terephthalate
  • thermoformable foam The manufacture of a conduit C in thermoformable foam as described above can be done using a dedicated installation.
  • This installation comprises a shaper 20 which is provided with lips 21A, 21 B configured to cooperate with each other.
  • the installation also includes tooling capable of closing and opening the lips 21 A, 21 B of the shaper 20, the shaper 20 being pre-installed in or on this tool.
  • the installation also includes a heating system.
  • the shaper 20 is removable.
  • the shaper 20 can be placed in the installation tooling and can also be removed from it, whether it is open or closed with at least one sheet 10 of thermoformable foam inside.
  • the shaper 20 can be in one piece, as illustrated in Figures 4A and 4B or have two parts, as illustrated in Figures 5A and 5B.
  • a first part is provided with lips 21 A, 21 B configured to cooperate with the lips 21 A’, 21 B’ of the second part.
  • the two parts of the shaper 20 may be non-symmetrical.
  • the former 20 comprises two parts.
  • the lips 21 A, 21 B, 21 A', 21 B' of the shaper 20 can be held together using at least one fixing means 40.
  • This fixing means 40 can be, of non-limitatively, a screw/nut system or a clamp.
  • the heating system is configured to allow uniform temperature distribution.
  • the lips 21 A, 21 B of the shaper 20 are closed by means of the tooling.
  • the at least one sheet 10 is preformed in the form of a conduit C in which its lateral edges 11 A, 11 B are joined together.
  • the section of the preformed conduit C is then, by default, substantially circular.
  • a first example of a shaper 20 comprising at least one sheet 10 of thermoformable foam is shown in Figures 4A and 4B.
  • the shaper 20 is in one piece.
  • a single sheet 10 is inserted inside the shaper 20.
  • the orientation or position of the sheet 10 shown in the example of Figures 4A and 4B is non-limiting and given for illustration purposes.
  • the first side edge 11 A and the second side edge 11 B are distant from the lips 21 A, 21 B of the shaper 20, and for example placed substantially opposite the lips 21 A, 21 B of the shaper 20.
  • the sheet 10 of thermoformable foam is constrained by the shaper 20 and adopts the shape of the latter, which is that of the conduit C.
  • the shaper 20 is closed, that is to say say once the lip 21 A and the lip 21 B of the shaper 20 cooperate with each other, the first side edge 11A and the second side edge 11 B of the sheet 10 are joined together, as visible in Figure 4B. It is understood that more than one sheet 10 of foam can be used with this configuration.
  • Figures 4A and 4B are preferred for shaping a straight conduit C, that is to say without curvature along the longitudinal axis X of the conduit C.
  • a shaper 20 comprising at least one sheet 10 of thermoformable foam is shown in Figures 5A and 5B.
  • the shaper 20 is in two parts.
  • two sheets 10, 10' are inserted inside the shaper 20.
  • the orientation or position of the sheets 10, 10' shown in the example of Figures 5A and 5B is non-limiting and given for illustration purposes.
  • the shaper 20 is closed, the sheets 10, 10' of thermoformable foam are constrained by the shaper 20 and adopt the shape of the latter, which is that of the conduit C.
  • the first side edge 11A and the second side edge 11 B of a first sheet 10 are respectively joined to the second side edge 11 B' and to the first side edge 11A' of the second sheet 10', as visible in Figure 4B. It is understood that less or more than two sheets 10, 10' of thermoformable foam can be used with this configuration.
  • a step 122 optional and which can be carried out after step 120, the lips 21 A, 21 B of the shaper 20 are kept closed using at least one fixing means 40. In this way, the shaping of the at least one sheet 10 is improved by limiting the risks of unwanted opening of the shaper 20.
  • the at least one fixing means 40 is advantageously a screw/nut assembly, as visible in Figure 5B.
  • the shaper 20 can be removed from the tooling.
  • a wedge 30 is mounted at at least one end edge 12A, 12B, and preferably at each edge of end 12A, 12B.
  • Figure 7 shows this wedge 30, once mounted, which has a section of predefined shape.
  • the predefined shape of the section of the wedge 30 can be oblong or ellipsoidal.
  • the section of the conduit C will take the shape of the section of the wedge.
  • this wedge makes it possible to adapt the shape of the section of the conduit C according to needs, in particular when a circular section is not desired.
  • the conduit C is removed from the former 20 after opening the latter using the tooling.
  • an adhesive tape can advantageously be applied at least in part to the external weld line marking the junction of the side edges 11 A, 11 B.
  • An adhesive tape can also be applied at each of the end edges 12A, 12B. Applying adhesive tape helps reinforce the conduit.
  • the process as described above allows improvement in the shaping of the thermoformable foam sheet(s) to form a conduit. This is both simplified and faster. Indeed, on the one hand, the mere closure of the shaper allows the sheet(s) to be preformed into conduit, and, on the other hand, the thermoformable property of the foam allows the conduit to retain its shape thanks to heating. , which makes it possible to limit the constraints at the welding level for example. In addition, the heating step simultaneously makes it possible to thermoform the conduit but also to weld the side edges of the sheet(s) together. Another advantage is to allow the shaping of conduits of different shapes such as straight conduits or those describing a curve for example.
  • the sheet of thermoformable foam inserted into the former is the raw material directly shaped.
  • the ratio of the mass of the raw product, that is to say the sheet of thermoformable foam, to the mass of the final product, that is to say the conduit is close to 1. In other words, it There is almost no loss of material.

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Abstract

Procédé de fabrication d'un conduit en mousse thermoformable comportant les étapes suivantes : a) insérer au moins un feuillet (10) en mousse thermoformable à l'intérieur d'un conformateur (20) muni de lèvres (21 A, 21 B) configurées pour coopérer entre elles, le conformateur étant préinstallé dans ou sur un outillage apte à fermer et ouvrir lesdites lèvres, ledit au moins un feuillet ayant deux bords latéraux (11 A, 11 B) reliant un premier bord d'extrémité à un second bord d'extrémité; b) fermer les lèvres du conformateur au moyen de l'outillage, de sorte à préformer ledit au moins un feuillet sous la forme d'un conduit dans lequel ses bords latéraux sont accolés; et c) chauffer ledit au moins un feuillet avec son conformateur à une température adaptée pour assurer un soudage desdits bords latéraux et thermoformer le conduit.

Description

Description
TITRE : PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN CONDUIT EN MOUSSE THERMOFORMABLE
Domaine technique de l’invention
[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un conduit en mousse thermoformable et l’installation mettant en œuvre ce procédé. Le conduit ainsi obtenu est utilisé en particulier pour la circulation d’un flux d’air au sein d’un aéronef.
Arrière-plan technologique
[0002] Généralement, les conduits de circuit d’air existant dans les aéronefs sont réalisés avec des matériaux composites, notamment à base de fibres prises dans une résine. Ces matériaux composites ont l’intérêt de présenter d’excellentes caractéristiques mécaniques, par exemple en termes de rigidité ou résistance mécanique, tout en étant légers. Ils peuvent aussi être couplés avec des matériaux utilisés comme isolants thermiques, par exemple des mousses isolantes. Toutefois, pour certaines applications, en particulier pour les conduits d’air, les caractéristiques mécaniques sont de moindre importance. On a donc vu apparaître ces dernières années des conduits en mousse, souples par nature, particulièrement légers et permettant par ailleurs une isolation thermique adaptée. Ces conduits en mousse présentent, notamment grâce à leur souplesse, l’avantage d’être plus faciles à installer, moins fragiles et peuvent s’adapter à leur environnement au besoin.
[0003] Il existe différentes méthodes de fabrication pour des conduits en mousse.
[0004] Par exemple, le document EP-B1-2814660 décrit un conduit en mousse et son procédé de fabrication qui consiste à donner une forme cylindrique à un feuillet de mousse avant de joindre les bords latéraux du feuillet par collage c’est-à-dire par l’usage d’une colle déposée entre les bords latéraux.
[0005] Le document W0-A1 -2008/156505 décrit, lui, un conduit en mousse thermoplastique, à base de polyfluorure de vinylidène (PVDF) par exemple, et son procédé de fabrication. Ce procédé de fabrication consiste à insérer un feuillet de mousse thermoplastique dans un conformateur comportant un mandrin cylindrique et des cloisons s’étendant autour du mandrin, le feuillet étant inséré entre le mandrin et les cloisons. En particulier, le feuillet est enroulé autour du mandrin de sorte que les bords latéraux du feuillet se recouvrent, préformant le conduit. Le recouvrement des bords latéraux du feuillet et le conduit ainsi préformé sont chauffés et pressés par les cloisons de sorte à souder les bords du feuillet et thermoformer le conduit. En alternative, il est également proposé un procédé consistant à placer à plat dans un conformateur deux feuillets de mousse thermoplastique, chauffer puis faire le vide dans un moule pour conformer les feuillets à la forme du conformateur.
[0006] Le document EP-B1 -445592 décrit également un conduit en mousse thermoplastique et son procédé de fabrication qui consiste à insérer deux feuillets en mousse préchauffés dans un conformateur, fermer le conformateur de sorte à souder les bords latéraux des feuillets entre eux avant d’injecter un fluide sous pression entre les feuillets de sorte leur donner la forme du conformateur et ainsi former un conduit.
[0007] Les procédés de fabrication d’un conduit en mousse précités peuvent être coûteux et/ou complexe à mettre en œuvre.
[0008] Aussi, un objectif de l’invention est donc de proposer un procédé amélioré pour l’obtention d’un conduit en mousse n’ayant pas, au moins, l’un des inconvénients précités.
Résumé de l’invention
[0009] Il est donc proposé un procédé de fabrication d’un conduit en mousse thermoformable comportant les étapes suivantes : a) insérer au moins un feuillet en mousse thermoformable à l’intérieur d’un conformateur muni de lèvres configurées pour coopérer entre elles, le conformateur étant préinstallé dans ou sur un outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres, l’au moins un feuillet ayant deux bords latéraux reliant un premier bord d’extrémité à un second bord d’extrémité ; b) fermer les lèvres du conformateur au moyen de l’outillage, de sorte à préformer l’au moins un feuillet sous la forme d’un conduit dans lequel ses bords latéraux sont accolés ; et c) chauffer l’au moins un feuillet avec son conformateur à une température adaptée pour assurer un soudage des bords latéraux et thermoformer le conduit. [0010] Ainsi, grâce à l’invention on assure une mise en forme simplifiée et rapide du ou des feuillets en mousse pour former un conduit. En effet, d’une part, la seule fermeture du conformateur permet de préformer le(s) feuillet(s) en conduit, et, d’autre part, la propriété thermoformable de la mousse permet au conduit de conserver sa forme grâce au chauffage, ce qui permet de limiter les contraintes au niveau de la soudure par exemple. En outre, l’étape de chauffage permet simultanément de thermoformer le conduit mais aussi de souder les bords latéraux du ou des feuillets.
[0011] Le procédé, selon l’invention, peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises isolément les unes avec les autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le conformateur est amovible ;
- l’étape c) s’effectue dans un four ou une étuve ;
- le procédé comprend, après l’étape c), une étape consistant à recevoir un ruban adhésif sur au moins une ligne de soudure externe formée par le soudage des bords latéraux et au niveau des bords d’extrémités de sorte à renforcer le conduit ;
- lequel la mousse thermoformable est choisie parmi le polyfluorure de vinylidène (PVDF), le polyphénylsulfone (PPSU), le polyétherimide (PEI), le polyéther sulfone (PESU) ou le polyéthylène téréphtalate (PET) ;
- à l’étape b), les lèvres du conformateur sont maintenues fermées à l’aide d’au moins un moyen de fixation ;
- le procédé comprend, après l’étape c), une étape consistant à démonter l’au moins un moyen de fixation ;
- le conformateur est en métal, en alliage métallique ou en un matériau composite ;
- le procédé comprend, au préalable à l’étape c), et après l’étape b), une étape consistant à monter au moins une cale à au moins un bord d’extrémité du conduit préformé, la cale ayant une section de forme prédéfinie, de sorte que le conduit adopte en section la forme prédéfinie de la cale ;
- la section de la cale est de forme oblongue ou ellipsoïdale ; [0012] L’invention concerne également une installation de mise en œuvre du procédé de fabrication d’un conduit en mousse thermoformable tel que décrit dans ce qui précède, l’installation comportant au moins : un conformateur muni de lèvres configurées pour coopérer entre elles, un outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres du conformateur, un système de chauffage ; le conformateur étant préinstallé dans ou sur l’outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres du conformateur.
[0013] L’installation, selon l’invention, peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises isolément les unes avec les autres ou en combinaison les unes avec les autres : le conformateur est amovible ; l’installation comprend au moins un moyen de fixation apte à maintenir les lèvres fermées ; le système de chauffage est un four ou une étuve.
Brève description des figures
[0014] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
[0015] La figure 1 représente une vue schématique à plat d’un feuillet de mousse thermoformable,
[0016] La figure 2 représente une vue schématique en perspective d’un conduit droit, en particulier formé à partir d’au moins un feuillet de mousse thermoformable selon la figure 1 ,
[0017] La figure 3 représente une vue schématique en perspective d’un conduit présentant une courbure par rapport à son axe longitudinal, conduit en particulier formé à partir de deux feuillets de mousse thermoformable,
[0018] La figure 4A représente une vue schématique en coupe transversale d’une forme de réalisation d’un conformateur selon l’invention, en particulier lorsque le conformateur contient un feuillet en mousse thermoformable et que le conformateur est ouvert, [0019] La figure 4B représente une vue schématique en coupe transversale du conformateur de la figure 4A, en particulier lorsque le conformateur est fermé,
[0020] La figure 5A représente une vue schématique en coupe transversale d’une autre forme de réalisation d’un conformateur selon l’invention, en particulier lorsque le conformateur contient deux feuillets en mousse thermoformable et que le conformateur est ouvert,
[0021] La figure 5B représente une vue schématique en coupe transversale du conformateur de la figure 5A, en particulier lorsque le conformateur est fermé,
[0022] La figure 6 représente un schéma bloc du procédé de fabrication selon l’invention,
[0023] La figure 7 représente une vue schématique partielle en perspective du conformateur selon l’invention, en particulier lorsqu’une cale est montée à au moins un bord d’extrémité du conduit préformé.
Description détaillée de l’invention
[0024] Dans ce qui suit, il est fait référence à un conduit C en mousse thermoformable. Le terme « conduit » doit être compris comme désignant un dispositif globalement tubulaire permettant l’acheminement d’un fluide et permettant également d’isoler ce fluide d’un environnement externe au conduit. On entend également par « conduit » un élément constitutif d’un ensemble pouvant former un circuit ou un réseau.
[0025] La figure 1 montre un feuillet 10 en mousse thermoformable, représenté à plat dans un état considéré comme initial, c’est-à-dire avant toute mise en forme pour l’obtention d’un conduit C, représenté sur la figure 2. Autrement dit, le feuillet 10 est le matériau brut d’un conduit C. Ce feuillet 10 comporte un premier bord latéral 11A et un second bord latéral 11 B, chacun de ses deux bords latéraux 11A, 11B relie un premier bord d’extrémité 12A à un second bord d’extrémité 12B.
[0026] La figure 2 montre un exemple de conduit C en mousse thermoformable obtenu à l’issue de la fabrication selon l’invention, à partir d’au moins un feuillet 10 en mousse thermoformable tel que représente en figure 1 . Dans l’exemple de la figure 2, le conduit C est droit, c’est-à-dire que le conduit est sensiblement parallèle à son axe longitudinal X, et est formé d’un unique feuillet 10 en mousse. Ainsi, le premier bord latéral 11A et le second bord latéral 11 B du feuillet 10 sont soudés entre eux, et une ligne de soudure externe et une ligne de soudure interne sont alors formées sur le conduit C. Dans une autre forme de réalisation, non représentée, le conduit C droit peut être formé de plusieurs feuillets 10, par exemple de deux feuillets 10, 10’. Ainsi, le premier bord latéral 11A d’un premier feuillet 10 est soudé avec le second bord latéral 11 B’ d’un second feuillet 10’, tandis que le second bord latéral 11 B est soudé avec le premier bord latéral 11A’ du second feuillet 10’. Autrement dit, il y a deux soudures et, pour chaque soudure, sont formées une ligne de soudure externe et une ligne de soudure interne sont alors formées sur le conduit C.
[0027] La figure 3 montre un exemple de conduit C en mousse thermoformable obtenu à l’issue de la fabrication selon l’invention et présentant une courbure par rapport à l’axe longitudinal X’ du conduit C. Un conduit C courbe peut être formé à partir d’au moins deux feuillets 10, 10’ en mousse thermoformable. Dans un cas avec deux feuillets 10, 10’, le premier bord latéral 11A d’un premier feuillet 10 est soudé avec le second bord latéral 11 B’ d’un second feuillet 10’, tandis que le second bord latéral 11 B est soudé avec le premier bord latéral 11A’ du second feuillet 10’. Deux lignes de soudure S, S’ sont alors formées sur le conduit C. Bien que non représenté, un conduit C courbe peut être formé de plus de deux feuillets 10, 10’, par exemple quatre, augmentant en conséquence le nombre de lignes de soudure. Un conduit C formé avec plus de deux feuillets 10, 10’ permet la réalisation de géométries plus complexes du conduit C.
[0028] Par ailleurs, un conduit C courbe induit que la partie interne de la courbure est plus courte que la partie externe. Aussi, le premier feuillet 10, positionné au niveau de la partie interne de la courbure, est de dimension inférieure à la dimension du deuxième feuillet 10’, alors positionné au niveau de la partie externe de la courbure. Le terme « dimension » peut par exemple désigner la distance séparant chaque bord latéral 11A, 11 B et/ou la distance séparant chaque bord d’extrémité 12A, 12B de chacun des feuillets 10, 10’. Avantageusement, les feuillets 10, 10’ sont prédécoupés.
[0029] Avantageusement, le matériau composant la mousse thermoformable de chaque feuillet 10 est choisi de manière non limitative parmi le polyfluorure de vinylidène (PVDF), le polyphénylsulfone (PPSU), le polyétherimide (PEI), le polyéther sulfone (PESU) ou encore le polyéthylène téréphtalate (PET).
[0030] La fabrication d’un conduit C en mousse thermoformable tel que décrit précédemment peut se faire à l’aide d’une installation dédiée. [0031] Cette installation comporte un conformateur 20 qui est muni de lèvres 21A, 21 B configurées pour coopérer entre elles. L’installation comprend également un outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20, le conformateur 20 étant préinstallé dans ou sur cet outillage. L’installation comprend aussi un système de chauffage.
[0032] Avantageusement, le conformateur 20 est amovible. Autrement dit, le conformateur 20 peut être placé dans l’outillage de l’installation et peut également en être retiré, et ce, qu’il soit ouvert ou fermé avec au moins un feuillet 10 de mousse thermoformable à l’intérieur.
[0033] Le conformateur 20 peut être d’une seule pièce, comme illustré par les figures 4A et 4B ou bien comporter deux parties, comme illustré par les figures 5A et 5B.
[0034] Lorsque le conformateur 20 est en deux parties, une première partie est munie de lèvres 21 A, 21 B configurées pour coopérer avec les lèvres 21 A’, 21 B’ de la seconde partie. En variante, non représentée, les deux parties du conformateur 20 peuvent être non symétriques.
[0035] Le conformateur 20 peut être en un matériau métallique, en alliage métallique, par exemple un acier, ou encore en un matériau composite, par exemple à base de fibres de carbone noyées dans une résine époxy. Tous ces matériaux ont l’avantage de présenter une conductivité thermique apte à améliorer la qualité du thermoformage.
[0036] Dans le cas particulier d’un conformateur 20 en un matériau autre que métallique ou alliage métallique, il est préféré que le conformateur 20 comporte deux parties.
[0037] Les lèvres 21 A, 21 B, 21 A’, 21 B’ du conformateur 20 peuvent être maintenues solidaires entre elles à l’aide d’au moins un moyen de fixation 40. Ce moyen de fixation 40 peut être, de manière non limitative, un système vis/écrou ou bien un clamp.
[0038] Le système de chauffage est configuré pour permettre une répartition homogène de la température.
[0039] Le système de chauffage peut par exemple être un four ou une étuve. [0040] En outre, le système de chauffage peut être externe. C’est-à-dire qu’il n’est pas compris dans le même bâti que l’outillage de fermeture/ouverture du conformateur 20.
[0041] Il est fait référence à présent à la figure 6 montrant un schéma bloc du procédé 100 de fabrication d’un conduit en mousse thermoformable.
[0042] À une étape 110, au moins un feuillet 10 de mousse thermoformable est inséré dans un conformateur 20 tel que décrit dans ce qui précède. Ce conformateur 20 est par ailleurs préinstallé dans ou sur un outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20.
[0043] À une étape 120, les lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20 sont fermées au moyen de l’outillage. De la sorte, l’au moins un feuillet 10 est préformé sous la forme d’un conduit C dans lequel ses bords latéraux 11 A, 11 B sont accolés. On comprend que la section du conduit C préformé est alors, par défaut, sensiblement circulaire.
[0044] Un premier exemple de conformateur 20 comprenant au moins un feuillet 10 de mousse thermoformable est montré sur les figures 4A et 4B. Dans cette forme de réalisation, le conformateur 20 est en une seule pièce. Dans l’exemple des figures 4A et 4B, un seul feuillet 10 est inséré à l’intérieur du conformateur 20. On comprend que l’orientation ou la position du feuillet 10 montré sur l’exemple des figures 4A et 4B est non limitative et donnée à titre d’illustration. Avantageusement, le premier bord latéral 11 A et le second bord latéral 11 B sont éloignés des lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20, et par exemple placés sensiblement à l’opposé des lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20.
[0045] Lorsque le conformateur 20 est fermé, le feuillet 10 de mousse thermoformable est contraint par le conformateur 20 et adopte la forme de ce dernier, qui est celle du conduit C. Une fois le conformateur 20 fermé, c’est-à-dire une fois que la lèvre 21 A et la lèvre 21 B du conformateur 20 coopèrent entre elles, le premier bord latéral 11A et le second bord latéral 11 B du feuillet 10 sont accolés, comme visible sur la figure 4B. Il est entendu que plus d’un feuillet 10 de mousse peut être utilisé avec cette configuration.
[0046] La forme de réalisation des figures 4A et 4B est préférée pour la mise en forme d’un conduit C droit, c’est-à-dire sans courbure le long de l’axe longitudinal X de la conduite C. [0047] Un autre exemple de conformateur 20 comprenant au moins un feuillet 10 de mousse thermoformable est montré sur les figures 5A et 5B. Dans cette forme de réalisation, le conformateur 20 est en deux parties. Dans le cas particulier des figures 5A et 5B, deux feuillets 10, 10‘ sont insérés à l’intérieur du conformateur 20. On comprend que l’orientation ou la position des feuillets 10, 10’ montrés sur l’exemple des figures 5A et 5B est non limitative et donnée à titre d’illustration. Lorsque le conformateur 20 est fermé, les feuillets 10, 10’ de mousse thermoformable sont contraints par le conformateur 20 et adoptent la forme de ce dernier, qui est celle du conduit C. Une fois le conformateur 20 fermé, c’est-à-dire une fois que la lèvre 21 A de chaque partie du conformateur 20 coopère avec la lèvre 21 B de l’autre partie du conformateur 20, le premier bord latéral 11A et le second bord latéral 11 B d’un premier feuillet 10 sont respectivement accolés au second bord latéral 11 B’ et au premier bord latéral 11A’ du second feuillet 10’, comme visible sur la figure 4B. Il est entendu que moins ou plus de deux feuillets 10, 10’ de mousse thermoformable peuvent être utilisés avec cette configuration.
[0048] La forme de réalisation des figures 5A et 5B peut être particulièrement utile pour la fabrication d’un conduit C décrivant une courbe en suivant son axe longitudinal X’, tel que décrit dans ce qui précède.
[0049] À une étape 122, facultative et pouvant être réalisée après l’étape 120, les lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20 sont maintenues fermées à l’aide d’au moins un moyen de fixation 40. De la sorte, on améliore la mise en forme de l’au moins un feuillet 10 en limitant les risques d’ouverture non désirée du conformateur 20.
[0050] Lorsque le conformateur 20 est en une seule partie, l’au moins un moyen de fixation 40 est avantageusement un clamp, comme visible sur la figure 4B.
[0051] Lorsque le conformateur 20 est en deux parties, l’au moins un moyen de fixation 40 est avantageusement un ensemble vis/écrou, comme visible sur la figure 5B.
[0052] À une étape 124, prenant place après 122 et lorsque le conformateur 20 est amovible, le conformateur 20 peut être retiré de l’outillage.
[0053] À une étape 126, facultative, pouvant prendre place après l’une quelconque des étapes 120, 122 ou 124, une cale 30 est montée à au moins un bord d’extrémité 12A, 12B, et de préférence à chaque bord d’extrémité 12A, 12B. La figure 7 montre cette cale 30, une fois montée, qui présente une section de forme prédéfinie. En particulier, la forme prédéfinie de la section de la cale 30 peut être de forme oblongue ou ellipsoïdale. De la sorte, avec la cale installée, la section du conduit C prendra la forme de la section de la cale. On comprend que cette cale permet d’adapter la forme de la section du conduit C selon les besoins, en particulier lorsqu’une section circulaire n’est pas désirée. La cale 30 est destinée à rester montée au bord d’extrémité désigné jusqu’au retrait du conduit C du conformateur 20, une fois le conduit C thermoformé. On comprend que la réalisation de l’étape 126 nécessite un accès à au moins un des bords d’extrémités 12A, 12B. Autrement dit, l’outillage prévoit au moins un accès à ces bords extrémités 12A, 12B, en particulier lorsque l’étape 126 est réalisée à la suite directe de l’une quelconque des étapes 120 ou 122, c’est-à-dire lorsque le conformateur 20 n’est pas amovible.
[0054] À une étape 130, prenant place après l’une quelconque des étapes 120, 122, 124 ou 126, le conformateur 20 contenant l’au moins un feuillet 10 préformé est chauffé dans un système de chauffage. Le chauffage est réalisé à une température adaptée pour assurer un soudage des bords latéraux 11 A, 11 B du feuillet 10 et thermoformer le conduit C. Avantageusement, la mousse thermoformable est chauffée de sorte à se rapprocher de la température de fusion du matériau choisi pour former le conduit C. De la sorte, une soudure de qualité et une forme définitive après retour à la température ambiante peuvent être obtenues. En revanche, la température de chauffage ne doit pas être trop élevée pour ne pas passer à l'état fondu, ce qui ferait perdre l'état de mousse au matériau choisi.
[0055] Lorsque le conformateur 20 est amovible, il peut être placé dans un système de chauffage externe à l’installation. Ce système de chauffage peut être un four ou une étuve.
[0056] À une étape 132, après l’étape 130, réalisée si l’étape 122 facultative a été mise en œuvre, l’au moins un moyen de fixation 40 maintenant les lèvres 21 A, 21 B du conformateur 20 fermées est démonté.
[0057] À une étape 140, le conduit C est retiré du conformateur 20 après ouverture de celui-ci au moyen de l’outillage.
[0058] À une étape 150, après avoir retiré le conduit C du conformateur 20, un ruban adhésif peut être avantageusement appliqué au moins en partie sur la ligne de soudure externe marquant la jonction des bords latéraux 11 A, 11 B. Un ruban adhésif peut également être appliqué au niveau de chacun des bords d’extrémités 12A, 12B. L’application d’un ruban adhésif permet de renforcer le conduit. [0059] Il apparaît clairement que le procédé tel que décrit précédemment permet l’amélioration de la mise en forme du ou des feuillets en mousse thermoformable pour former un conduit. Celle-ci étant à la fois simplifiée et plus rapide. En effet, d’une part, la seule fermeture du conformateur permet de préformer le(s) feuillet(s) en conduit, et, d’autre part, la propriété thermoformable de la mousse permet au conduit de conserver sa forme grâce au chauffage, ce qui permet de limiter les contraintes au niveau de la soudure par exemple. En outre, l’étape de chauffage permet simultanément de thermoformer le conduit mais aussi de souder entre eux les bords latéraux du ou des feuillets. [0060] Un autre avantage est de permettre la mise en forme de conduit de différentes formes comme des conduits droits ou décrivant une courbe par exemple.
[0061] Il a en outre été constaté qu’avec un tel procédé de fabrication, la perte de matière due à la fabrication est diminuée ou sensiblement identique à des procédés de fabrication plus coûteux. En effet, le feuillet de mousse thermoformable inséré dans le conformateur est le matériau brut directement mis en forme. Ainsi, le ratio de la masse du produit brut, c’est-à-dire le feuillet de mousse thermoformable, sur la masse du produit final, c’est-à-dire le conduit, est proche de 1. Autrement dit, il n’y quasiment pas de perte de matière.

Claims

Revendications
[1] Procédé de fabrication d’un conduit (C) en mousse thermoformable comportant les étapes suivantes : a) insérer au moins un feuillet (10) en mousse thermoformable à l’intérieur d’un conformateur (20) muni de lèvres (21 A, 21 B) configurées pour coopérer entre elles, le conformateur étant préinstallé dans ou sur un outillage apte à fermer et ouvrir lesdites lèvres, ledit au moins un feuillet ayant deux bords latéraux (11 A, 11 B) reliant un premier bord d’extrémité (12A) à un second bord d’extrémité (12B) ; b) fermer les lèvres du conformateur au moyen de l’outillage, de sorte à préformer ledit au moins un feuillet sous la forme d’un conduit dans lequel ses bords latéraux sont accolés ; et c) chauffer ledit au moins un feuillet avec son conformateur à une température adaptée pour assurer un soudage desdits bords latéraux et thermoformer le conduit.
[2] Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le conformateur est amovible.
[3] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l’étape c) s’effectue dans un four ou une étuve.
[4] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant, après l’étape c), une étape consistant à recevoir un ruban adhésif sur au moins une ligne de soudure externe formée par le soudage des bords latéraux (11A, 11 B) et au niveau des bords d’extrémités (12A, 12B) de sorte à renforcer le conduit (C).
[5] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la mousse thermoformable est choisie parmi le polyfluorure de vinylidène (PVDF), le polyphénylsulfone (PPSU), le polyétherimide (PEI), le polyéther sulfone (PESU) ou le polyéthylène téréphtalate (PET).
[6] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, à l’étape b), les lèvres du conformateur sont maintenues fermées à l’aide d’au moins un moyen de fixation (40).
[7] Procédé selon la revendication 6, comprenant, après l’étape c), une étape consistant à démonter ledit au moins un moyen de fixation (40).
[8] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le conformateur (20) est en métal, en alliage métallique ou en un matériau composite.
[9] Procédé selon la revendication 8, comprenant, au préalable à l’étape c) et après l’étape b), une étape consistant à monter au moins une cale (30) à au moins un bord d’extrémité (12A, 12B) du conduit (C) préformé, la cale ayant une section de forme prédéfinie, de sorte que le conduit adopte en section la forme prédéfinie de ladite cale.
[10] Procédé selon la revendication 9, dans lequel la section de la cale (30) est de forme oblongue ou ellipsoïdale.
[11] Installation de mise en œuvre du procédé de fabrication d’un conduit (C) en mousse thermoformable selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 , comportant au moins : un conformateur (20) muni de lèvres (21 A, 21 B) configurées pour coopérer entre elles, un outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres du conformateur, un système de chauffage ; le conformateur étant préinstallé dans ou sur l’outillage apte à fermer et ouvrir les lèvres du conformateur.
[12] Installation selon la revendication 12, dans laquelle le conformateur (20) est amovible.
[13] Installation selon l’une quelconque des revendications 12 ou 13, comprenant au moins un moyen de fixation apte à maintenir les lèvres (21 A, 21 B) fermées.
[14] Installation selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans laquelle le système de chauffage est un four ou une étuve.
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