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la fabrication de pièces de construction e de pièces moulées de tous genres au moyen de corps de matière fibreuse pourvus de liants.
La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de pièces de construction et de pièces moulées de tous genres, en particulier pour la construction d'avions, d'automobiles et de bateaux ou d'autres pièces de construction pour la fabrication desquelles on a employé jusqu'à présent le bois ou la tôle, comme par exemple les portes, les. fenêtres, les murs, les plaques, les meubles, les réservoirs, etc.., au moyen de corps de matière fibreuse pourvus de liants.
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Il est connu d'une part de munir des pièces moulées, fabriquées à partir d'une bouillie de matière fibreuse, ae produits hydrofuges ou de rendre leurs surfaces résistantes à l'hu- midité et à l'usure par application d'une couche protectrice.
Ces genres de traitement n'ont toutefois aucune influence notable sur les propriétés de solidité rapportées à l'ensemble de la secion transversale.
Il est aussi connu d'autre part de fabriquer des pièces de construction pour automobiles ou des pièces analogues par empilage de bandes de papier imprégnées de résine artificielle, avec emploi de pression et de chaleur. Ce procédé ne pouvait toutefois pas être satisfaisant pour différentes raisons.
Pour autant que les masses pressées de résine artificielle bien moulables faites sans règle ont été employées,par exemple celles avec de la sciure de bois, des matières fibreuses et des tissus déchiquetés comme matière de remplissage, on n'est pas parvenu à réaliser une résistance suffisante à la rupture.
On peut bien obtenir des pièces moulées de meilleure solidité lorsqu'on part, pour la fabrication de nappes de matière fibreuse ou de tissu imprégnés, de résines artificielles dont la capacité de façonnage peut encore être satisfaisante en cas de réalisation convenable du procédé de compression. Les pièces moulées homogènes pouvant être fabriquées au moyen de ces matières stratifiables et qui possèdent dans toute leur section transversale la même composition et la même structure, car elles sont imprégnées uniformément du liant, ont toutefois à coté de propriétés avantageuses l'inconvénient d'une ténacité trop minime.
Une sollicitation excessive de semblables pièces moulées, qui se présente fréquemment lors de leur emploi pour la construction de véhicules, conduit par suite de la haute sensibilité connue à l'entaillement de ces genres de substances, à des ruptures avec de grands éclats. Cet incon vénient nuit naturellement fortement à la possibilité d'emploi.
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Tous les inconvénients mentionnés des procédés connus sont évités par le procédé pour la fabrication de pièces de cons- truction et des pièces moulées suivant la présente invention,
Le nouveau procédé est caractérisé en ce qu'à partir d'une bouil- lie de matières fibreuses, ou de matières fibreuses de nature organique ou anorganique finement réparties dans des liquides, avec la coopération de liants, on fabrique d'abord une pièce moulée dans laquelle le liant est réparti de telle manière qu'il se forme des zones à forte teneur en liant à c8té de zones de plus faible teneur en liant ou de zones exemptes de liant, à l'intérieur de la section transversale du corps moulé, après quoi les pièces moulées pourvues du liant subissent la suite du traitement, éventuellement avec emploi simultané de pression et de chialeur,
emploi successif de pression et de chaleur, ou emploi de chaleur ou de pression seulement.
Le procédé suivant la présente invention se distin- gue avantageusement en plusieurs choses à l'état actuel de la technique dans ce domaine. Un avantage consiste en ce qu'on peut produire à partir des matières fibreuses réparties dans des liquides,, les formes les plus diverses des pièces de construction, par expulsion du liquide d'une manière relativement simple et avec des épaisseurs de parois quelconques, tandis qu'avant tout il est facile de produire des transitions s'étendant continûment ' de minimes épaiss.eurs de paroi à des épaisseurs plus grandes ainsi que des renforcements locaux de la section transversale.
Le se- cond avantage consiste en.ce que la solidité et la ténacité de pièces. moulées fabriquées avec une teneur en résine croissant o u décroissant par z8ne sont très notablement plus grandes que celles de matières stratifiées à répartition continûment uniforme du liant, et que par exemple les valeurs pour la résistance à la flexion aux chocs sont parfois plus de deux fois aussi élevées.
Un autre avantage réside dans le traitement des matières fibreu-
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ses qui conserve la résistance et préserve la matière car en considération du moulage préalable de la pièce de construction ou de la pièce moulée, le traitement subséquent approprié à la nature du liant employé consiste de préférence seulement en une augmentation de densité et en un durcissement.
Comme liants, on peut employer avantageusement des ma- tières artificielles, par exemple des matières artificiel s durcissahles ettilermoplastiques comme par exemple les résines artificielles durcissables et non durcissables, des polymérisats, des polymérsats mixtes, des esters de cellulose et des éthers de cellulose, en outre également le bitume, l'asphalte et les liants analogues également ceux de nature anorganique. Ces liants sont introduits' pendant ou après la fabrication de la pièce moulée dans celle-ci, et l'on fait absorber le liant par exemple sous forme de solutions de différente concentration, éventuellement à l'aide d'une pression et du vide.
Le liant peut également être ajouté de prime abord à la bouillie de matière fibreuse ou par exemple à l'état de suspension, graduellement et en différentes doses, pour la production des différentes teneurs en liant. On peut également employer, lors de la fabrication des pièces moulées simultanément des liants de différentes natures, en nombre et en quantité quelconques, également mélangés ensemble. On peut employer aussi des substances qui ne possèdent pas le caractère de liants, par exemple des matières chimiques hydrofuges ou ralentissant la combustion, avantageusement pour la prodtection des zônes pauvres en liants ou exemptes de liants.
Suivant la présente invention, on opère avantageusement de telle manière qu'une zône, par exemple la face supérieure du corps moulé, possède la plus grande teneur en liant et que cette teneur va en diminuant constamment ou éventuellement par gradins
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jusqu'à une valeur petite quelconque ou jusqu'àzéro vers la face opposée, par exemple la face inférieure du corps moulé.
La répartition des couches peut toutefois se faire aussi dans l'ordre de succession inverse, en ce sens que la face inférieure de la pièce moulée possède la teneur en liant la plus élevée qui va en diminuant vers-la face supérieure. On produit suivant ce procédé des pièces moulées à sécurité à la rupture tout particulièrement élevée et à grande ténacité*
En développant encore l'invention, on peut également opérer de telle manière que les deux zones extérieures de la pièce moulée, soit la face supérieureet la face inférieure, possèdent la teneur la plus élevée en liant et que cet-te teneur va en diminuant constamment ou également par gradins jusqu'à une valeur petite quelconque ou jusqu'à zéro vers le milieu de la section transversale ou vers le centre.
Dans ce cas, également, la possibilité de l'inversion existe, en ce sens que suivant la présente invention, la zone centrale de la section transversale possède la plus forte teneur en liant et que cette teneur diminue constamment ou par gradins jusqu"à une valeur petite quelconque ou jusqu' à zéro vers la face supérieure et la face inférieure de la pièce moulée. On produit ainsi, suivant l'un ou l'autre des-modes de travail, des pièces moulées à noyau tendre et à surface dure ou des pièces à noyau dur et à surface tendre.
Dans une seule pièce moulée, il peut y avoir toutefois aussi des. zones à teneur élevée et à teneur minime en liant et éventuellement des zones sans teneur en liant, dans un ordre de succession quelconque et d'une étendue quelconque, ces zones s'étendant dans un sens quelconque. De-semblables pièces moulées possèdent, outre une résistance mécanique élevée, des propriétés d'amortissement remarquables.
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Les zones à teneur élevée en liant et les zones à teneur plus faible en liant et les zones exemptes de liant peuvent toutefois aussi être Établies autrement que par couches, par exemple aussi en bandes ou en treillis, de sorte que par exera- ple dans un corps moulé, une carcasse en treillis à teneur élevée en liant est incorporée dans une masse de matière fibreuse plus pauvre en liant ou exempte de liant. Onobtient ainsi une pièce moulée consistant en une ossature dure et rigide, avec une masse tendre et par conséquent tenace dans les intervalles.
Ces zônes en bandes ou en treillis peuvent toutefois être employées également supplémentairement dans les autres combinaisons décrites, de sorte qu'on fabrique par exemple une pièce moulée qui présente a la face supérieure et à la face infé- rieure des zônes a forte teneur en liant et contient,incorporée dans le noyau plus pauvre en liant ou exempt de liant, de nouveau une carcasse établie en forme de treillis, à forte teneur en liant.
Dans beaucoup de cas, il est avantageux de combinec dans un ordre de succession quelconque plusieurs système semblables de matière fibreuse à teneur en liant répartie différemment en zônes, également des systèmes de forme différente, et de les réunir ensuite en un corps moulé unitaire, vu que de cette manière on peut produire des corps moulés d'épaisseur et de forme quelconques.
Suivant le liant employé, on choisit le parachèvement du corps moulé considéré. Si on emploie par exemple des résines artificielles durcissables, les corps moulés pourvus de cellesci sont rendus denses et dur'cis sous la pression et la chaleur.
On peut, en outre, suivant la présente invention, incorpo- rer dans les pièces moulées ou disposer sur celles-ci, en certains endroits ou de manière continue, en vue de l'amélioration des surfaces ou pour le raidissage ou pour procurer la possibili-
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té de liaison, des pièces de forme et de nature quelconques, par exemple des pièces de bois, , de métal ou de matières artifi- ciellea, en outre des câbles, des tressages ou des tissus de matières fibreuses ou de métaux, également des feuilles de bois, de métaux, de fibre vulcanisée ou de matières artificielles.
On peut finalement insérer, lors de la fabrication des pièces de construction ou des pièces moulées, d'autres pièces comme par. exemple les éléments de liaison nécessaires pour l'assemblage ultérieur, comme des charnières, des saillies, des appen- dices, des. profilés, des boîtes, des paliers, des tubes et des moulures de forme et de nature quelconques.
Exemple.1.-
90 parties de matière fibreuse de cellulose à la soude en suspension dans de l'eau sont mélangées intimement à 10 parties de résine de formaldéhyde et de phénol finement pulvérisée, et sont placées dans un moule tamisant dans lequel après l'expul- sion du liquide, il se forme une pièce moulée de fibre avec la résine artificielle répartie entre les fibres. Après l'achèvement et le séchage,'cette pièce est retirée du moule et pressée dans une presse hydraulique 1 une pression d'environ 200-400 kg/cm2 et une température de 145-1.65 C, jusqu'à durcissement et est éventuel lement refroidie ensuite..
Exemple 2.- (Teneur en résine décroissant graduellement).
On prépare cinq charges de matières fibreuses de cellulose en suspension dans de l'eau avec de la résine de formaldéhyde et de phénol finement pulvérisée, la proportion de matières fibreuses par rapport à la résine artificielle étant la suivante , exprimée en parties en poids : 1ère charge 50 parties de résine artificielle:
50 p.de m t.fib.
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<tb> 2ème <SEP> " <SEP> 40 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 60 <SEP> " <SEP> "
<tb> 3ème <SEP> " <SEP> 30 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> " <SEP> "
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<tb> Sème <SEP> " <SEP> 10 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 90 <SEP> " <SEP> "
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Ces charges scnt placées successivement dans le Moule tamisant et après l'élimination du liquide, on obtient la pièce moulée fibreuse faite des différentes charges avec des sections transversales composées en conséquence. Cette pièce moulée est dors traitée de lamanière indiquée a l'exemple 1. exemple 3.
(n prépare cinq charges de matières fibreuses de cellulose à la soude et de résine de formaldéhyde et du phénol fi nement pulvérisée, la proportion de matières fibreuses par rapport à la résine artificielle étant la-suivante, exprimée en parties en poids : 1ère charge 30 parties de résine artificielle:
70 p.de mat.fib.
EMI8.1
Sème TT 20 Il Il if if 80 Il Il 3ème Il 1p if il a 90 if Il 4ème Il .20 n Il Il 80" Il Il it
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<tb> Sème <SEP> " <SEP> 30 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> Il <SEP> " <SEP> "
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Ces charges sont de nouveau introduites successivement dans le moule tamisant et il se forme alors une pièce moulée de matière fibreuse avec une teneur en résine allant en croissant du milieu de la section transversale vers l'extérieur. La suite du traitement se fait suivant l'exemple 1. exemple 4.
Lorsque les charges sont préparées de la manière suivante :
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1ère charge 1(.., parties de résine artificielle : 0 p.ae ut.fih
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2ème Il -S0 if tt n eut 80 cr rr
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<tb> 3ème <SEP> " <SEP> 30 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 70 <SEP> " <SEP> "
<tb> 4ème <SEP> " <SEP> 20 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 80 <SEP> " <SEP> "
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5ème 11 le Il If if if SO v if il prend naissance une pièce moulée de fibre ayant une teneur en résine diminuant du milieu de la section transversale vers l'extérieur. L suite du traitement de cette pièce moulée se fait de nouveau suivant l'exemple 1.
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Exemple 5.
Chaque fois deux pièces moulées de fibres suivant l'exemple 1 et une pièce moulée suivant l'exemple 4 sont traitées dans un moule commun sous pression et sous chaleur jusqu' au durcissement . On obtient ainsi un corps moulé qui possède aux parois extérieures la plus grande teneur en résine et en outre un noyau dur, riche en résine, délimité par des.couches pauvres en résine. Dans ce corps moulé-, on peut noyer, avant l'introduction dans le moule de presse, des pièces de châssis, des boites et des charnières qui sont alors réunies solidement au corps moulé pendant le pressage.
Revendications.
1.- Procédé pour la fabrication de pièces de construction et de pièces moulées de tous genres, en particulier pour la cons- truction d'avions, d'automobiles et de bateaux, au moyen de matières fibreuses pu d'agglomérations de matières fibreuses pourvues de liants, caractérisé en ce qu'au moyen d'une bouillie de matières fibreuses, ou de matières fibreuses de nature organique ou anorganique finement réparties dans des liquides, on fabrique d'abord avec emploi simultané de liants une pièce moulée, le liant étant réparti de telle manière qu'il se forme des zones à teneur élevée en liant à côté de zones à teneur plus petite en liant ou.
de z8nes exemptes de liant, à l'intérieur de la section transversale de la pièce moulée, après quoi les piè ces moulées pourvues du liant subissent la suite du-traitement, éventuellement avec emploi simultané de pression et de chaleur, emploi successif de pression et de chaleur ou emploi de chaleur ou de pression seule.