CH617885A5

CH617885A5 -

Info

Publication number: CH617885A5
Application number: CH490377A
Authority: CH
Inventors: Georges Chiron
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1976-04-21
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1980-06-30
Also published as: FR2348811A1; FR2348811B1; FI771227A7; IT1072838B; JPS52129771A; LU77169A1; NL7704295A; US4147488A; DK174377A; BE853773A; DE2717750A1; NO771361L; CA1073533A; ES458047A1; SE7704474L

Description

La présente invention se réfère à la fabrication en continu de profilés de formes quelconques à partir de résines synthétiques thermodurcissables renforcées de fibres de verre sous la forme de fils continus, retordus ou non, de tissus ou mats, ces fils, mats ou tissus, pouvant être associés. Elle concerne le procédé de fabrication de ces profilés et le dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.

Il est connu de réaliser de tels profilés par conformation dans une filière et par chauffage extérieur de celle-ci par fluide chaud ou par résistance électrique permettant de porter ladite filière à une température assurant la polymérisation de la résine. L'apport thermique se faisant par contact, il en résulte que la polymérisation des faces extérieures du profilé intervient avant celle du cœur, ce qui risque d'entraîner des fissurations internes. Ce chauffage extérieur de la filière ne permet donc d'opérer qu'à vitesse très lente, ou conduit à utiliser des filières très longues.

Il est également connu d'utiliser le chauffage par pertes diélectriques au moyen de courant haute fréquence, ce qui permet d'échauffer à cœur et d'amorcer la polymérisation simultanément sur toute la section du matériau saturé de résine, éliminant les risques signalés précédemment.

Cependant, les hautes fréquences utilisées requièrent l'emploi de filières non métalliques fabriquées dans un matériau à faibles pertes diélectriques, on emploie de préférence le polytétrafluoréthylène ou PTFE, mais cette matière présente l'inconvénient de s'user très rapidement en surface, ce qui modifie les dimensions des filières et ne permet pas de maintenir la stabilité de dimension des profilés.

Il a également été proposé pour l'exécution de certains profilés d'effectuer une suite de conformations successives à l'aide de rouleaux lamineurs servant en même temps d'électrodes pour effectuer le chauffage HF, ce qui permet d'accélérer la polymérisation de la résine. Cette méthode permet seulement d'envoyer des impulsions de chauffage assez courtes; elle ne se prête ni à l'obtention de toutes les formes souhaitables ni à des vitesses d'élaboration élevées.

Il est également connu, dans d'autres procédés améliorés, d'opérer en deux étapes.

Dans une première étape, un chauffage diélectrique amorce la polymérisation de la résine; une conformation simultanée peut éventuellement être effectuée. Dans ce cas, la filière utilisée dans le champ électrique est alors en matériau à faibles pertes diélectriques.

Tandis que, dans une seconde étape, on effectue une polymérisation finale, au cours de laquelle le matériau à polymériser traverse une filière métallique non soumise à l'influence du champ électrique haute fréquence, mais chauffée de façon classique par

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l'extérieur. Cette polymérisation finale est, dans certains cas, complétée par passage dans un four.

La conformation et le durcissement final effectués dans la deuxième étape exigent une filière métallique relativement longue, ce qui crée des difficultés en raison du coefficient de frottement relativement élevé entre la filière et le matériau formant le profilé. En outre, la mise en œuvre de ce procédé conduit à employer des filières coûteuses et un double dispositif de chauffage peu économique.

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif qui permettent d'éliminer l'ensemble de ces inconvénients.

Plus précisément, le procédé selon l'invention se réfère à la réalisation en continu de profilés à partir de résines synthétiques thermodurcissables renforcées de fibres de verre sous la forme de fils continus, de tissus ou de mats, associés ou non, consistant à faire passer le matériau en fibres de verre imprégné de résine dans un dispositif de conformation à filière et à provoquer un échauffement par pertes diélectriques dans une cellule où règne un champ électrique haute fréquence pour assurer la polymérisation de la résine.

Ce procédé est caractérisé en ce que le matériau imprégné traverse un champ électrique ayant une valeur maximale dans la partie amont de la cellule de chauffage haute fréquence, et est soumis, pendant son parcours à l'intérieur de la cellule, à une succession de conformations brèves, le champ électrique se trouvant réduit ou dérivé au moment de chaque opération de conformation.

Contrairement à ce qui était réalisé jusqu'à maintenant dans la technique concernée, l'ensemble des étapes d'amorçage de la polymérisation, de conformation et de durcissement final du matériau imprégné est effectué, selon l'invention, à l'intérieur de la cellule de chauffage diélectrique sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des filières en PTFE.

Suivant une forme d'exécution du procédé, les étapes précédentes sont réalisées dans une cellule de chauffage haute fréquence qui constitue une ligne ouverte résonnante. Cette ligne est alimentée de telle sorte qu'un maximum de tension de l'onde stationnaire se trouve dans la partie amont de la cellule de chauffage.

De préférence, la ligne ouverte résonnante oscille au voisinage du quart d'onde.

Le fait d'effectuer l'amorçage de la polymérisation, la conformation et le durcissement final du matériau de façon continue, dans une cellule de chauffage HF de longueur suffisante et satisfaisant aux conditions définies précédemment élimine tout risque de déformation du matériau à sa sortie de la cellule et présente en outre l'avantage de supprimer l'étape de conformation ultérieure prévue dans les procédés connus.

L'invention concerne également un dispositif pour mettre en œuvre ce procédé de fabrication en continu des profilés. Ce dispositif est constitué essentiellement d'un système de conformation comprenant plusieurs filières courtes réparties à l'intérieur d'une cellule de chauffage haute fréquence constituant une ligne ouverte résonnante. Ces filières peuvent être réalisées d'une manière générale en tout matériau résistant à l'abrasion présentant une résistance mécanique suffisante; elles sont de préférence en un métal approprié, notamment un acier spécial.

Suivant une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention, la réduction ou la dérivation du champ électrique au niveau des filières métalliques est obtenue en utilisant une cellule de chauffage constituée d'une succession d'éléments de condensateur reliés électriquement par des ponts de liaison, les filières métalliques courtes étant disposées chacune entre deux éléments de condensateur, au niveau des ponts de liaison. Grâce à cette disposition particulière, les filières métalliques se trouvent insérées dans la cellule où règne le champ électrique haute fréquence sans risque de décharge électrique.

Par ailleurs, cet agencement présente l'avantage de permettre au matériau imprégné de parcourir l'ensemble de la cellule haute fréquence en étant porté et conformé par les filières courtes successives,

sans frotter contre les parois de la cellule revêtues éventuellement d'un isolant dans les espaces ménagés entre ces filières.

Dans le procédé suivant l'invention, le profilé est donc soumis à un champ électrique haute fréquence (HF) qui décroît dans la cellule de chauffage en suivant le profil général d'une ligne oscillante quart d'onde; ce champ subit plusieurs perturbations brèves et répétées au moment des différentes opérations de conformation à travers la série de filières métalliques, mais reprend entre chaque filière le profil général imposé par la ligne quart d'onde. Cependant, les filières étant courtes, l'interruption du chauffage par pertes diélectriques à l'intérieur du profilé qui résulte de la dérivation du champ électrique est en fait très brève. Elle ne risque donc pas de ralentir la réaction de polymérisation. On entend par filières courtes, au sens de l'invention, des filières dont la longueur est suffisante pour supporter les efforts mécaniques de traction transmis par le profilé en réalisant la conformation désirée, sans toutefois risquer de perturber le régime d'onde stationnaire existant dans la cellule.

Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, la longueur totale de la cellule de chauffage par pertes diélectriques est voisine du quart de longueur d'onde du générateur d'excitation; il est alors possible, en alimentant en bout de ligne (c'est-à-dire à l'extrémité aval de la cellule) avec une tension minimale du générateur d'excitation, d'obtenir une tension haute fréquence élevée à l'autre extrémité de la ligne. Le ventre de l'onde stationnaire correspondant à l'entrée du matériau imprégné dans la cellule de chauffage par pertes diélectriques, on élève alors très rapidement la température dudit matériau jusqu'à une valeur permettant d'amorcer la réaction de polymérisation. Par la suite, la décroissance de la tension haute fréquence (c'est-à-dire du champ électrique) le long de la ligne diminue l'énergie apportée au matériau, mais cette diminution est contre-balancée par l'apport d'énergie des réactions de polymérisation exothermiques. La superposition des deux phénomènes permet d'entretenir la réaction de polymérisation et d'obtenir un profilé complètement durci à la sortie de la cellule de chauffage. Pour une résine donnée, il convient donc de déterminer la vitesse de défilement du matériau dans la cellule de chauffage pour réaliser le bilan d'énergie le plus favorable.

Il convient de noter, à ce sujet, que l'élévation brusque de température au début du parcours du matériau dans la zone de chauffage est renforcée par le fait que la résine non polymérisée présente un facteur de pertes stgS très grand par rapport à la résine durcie. Ce facteur va en décroissant lors de l'avancement du matériau dans la zone haute fréquence par suite de son durcissement progressif.

Il faut remarquer cependant que des températures trop élevées risquent de provoquer des irrégularités dans la résine polymérisée. Par ailleurs, l'emploi de températures très élevées crée ensuite des contraintes interfaciales verre/résine trop importantes. L'énergie dégagée par pertes diélectriques dans le matériau étant proportionnelle à la fréquence d'excitation, on choisira donc cette fréquence, et par suite la longueur de la cellule, de manière à ne pas provoquer ces phénomènes.

L'utilisation d'une cellule de chauffage fonctionnant en ligne ouverte résonnante accordée au quart d'onde permet de polymé-riser toute résine thermodurcissable présentant des pertes diélectriques suffisantes. Pour un réglage maximal du champ haute fréquence correspondant à la limite imposée par les effluves, seule la vitesse de passage conditionne le durcissement en bout de ligne.

La fabrication de profilés imposant, pour des raisons de rentabilité, une vitesse importante, il peut être intéressant d'augmenter la longueur de la ligne. En conséquence, bien qu'une longueur égale au quart de la longueur d'onde X du générateur d'excitation soit la forme préférée de l'invention, il est cependant possible, en utilisant une ligne de longueur 4- par exemple, d'obtenir une compensation d'énergie satisfaisante en choisissant une vitesse adaptée de défilement du matériau imprégné.

D'une manière générale, toute cellule constituant une ligne résonnante dans laquelle sont disposées des filières métalliques courtes, le champ électrique oscillant étant sensiblement maximal

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dans la partie amont de la cellule, représente une mise en œuvre du procédé selon l'invention, mais on peut bien évidemment utiliser une cellule dont la longueur a une valeur différente de \ aux dépens d'une baisse du rendement énergétique total et d'une uniformité moins bonne de la température dans le matériau en cours de polymérisation.

De même, une modification du profil de variation du champ électrique le long de la cellule par déplacement du point d'alimentation de la ligne rentre également dans le cadre général de l'invention.

On a pu constater que le procédé suivant l'invention permettait d'obtenir, par rapport aux procédés nécessitant l'utilisation de filières métalliques longues chauffées de façon classique ou par rapport aux procédés de chauffage HF avec emploi de filières en PTFE, les avantages suivants:

— diminution du coût de l'ensemble de filières;

— possibilité de réaliser de nouveaux profilés, ceux-ci pouvant avoir des sections compliquées;

— fiabilité de l'installation permettant de prolonger la durée des périodes de fabrication sans changement des filières;

— rendement énergétique amélioré.

La gamme des hautes fréquences utilisée est de préférence comprise entre 10 et 100 MHz environ. Cependant, il convient d'employer les fréquences autorisées pour les usages industriels par la Convention internationale des télécommunications d'Atlantic City et, parmi celles-ci, les suivantes utilisables pour le chauffage par pertes diélectriques;

13,56 MHz ±0,05%

27,12 MHz±0,05%

40,68 MHz+0,05%.

Les longueurs d'onde correspondantes sont approximativement:

22 m 11 m ^-7,4m.

L'utilisation de ces fréquences permet de simplifier les problèmes de blindage.

La cellule de chauffage associée au générateur de haute fréquence constitue d'une façon générale un condensateur dans lequel défile le profilé en cours de polymérisation. Ce condensateur peut se présenter sous des formes différentes suivant le type de profilé à réaliser. Dans tous les cas, sa capacité doit permettre de satisfaire la relation de résonnance

LCco2 = 1

L étant le coefficient de self-induction de la self d'accord du générateur en henrys, C la capacité propre de la cellule en farads, et co=2 7t F, F étant la fréquence de travail du générateur.

En fait, la self d'accord d'un générateur haute fréquence est généralement réglable et permet une certaine liberté dans le choix de la capacité et des diverses formes de cellule réalisables.

La description qui suit est relative à des formes de réalisation particulièrement intéressantes et à des modes de mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus donnés à titre d'exemples non limitatifs. Elle met en évidence les caractéristiques et avantages des objets de l'invention et se réfère aux dessins annexés qui montrent:

fig. 1 et 2, des diagrammes de tension et de température; fig. 3, un schéma d'une cellule suivant l'invention;

fig. 4, une vue en perspective des ponts de liaison entre éléments de condensateur à armatures rectilignes;

fig. 5, une vue en perspective d'une partie d'un élément de condensateur;

fig. 6, une vue en perspective d'une forme de réalisation d'une filière;

fig. 7 et 8, une vue en perspective d'une filière et d'une partie d'un élément de condensateur pour la fabrication de profilés ouverts;

fig. 9, une coupe horizontale d'une cellule utilisée pour des profilés creux;

fig. 10, une coupe verticale schématique d'une installation suivant l'invention;

fig. 11, une vue schématique en coupe horizontale détaillée de la cellule et des filières de la fig. 10;

fig. 12 et 13, une coupe verticale au niveau des repères XII-XII et XlII-Xm de la fig. 11.

Des références identiques sont utilisées dans chacune des figures pour repérer les mêmes éléments.

La courbe de la fig. 1 représente la décroissance de la tension dans une cellule de chauffage de longueur £ alimentée par l'aval en fonction de la distance par rapport à l'entrée de la cellule. La fig. 2 montre, en fonction de cette même distance, la courbe relative à la température 0 prise par le matériau imprégné de résine jusqu'à sa sortie de la cellule sous forme de profilé P. 0O est la température initiale du matériau tandis que 0i, au point d'inflexion de la courbe, correspond à la température minimale à partir de laquelle il devient possible d'amorcer la réaction de polymérisation; 0j dépend de la résine utilisée. Le maximum 02 représente la température au point exothermique maximal. Au voisinage de ce point, la chaleur dégagée par la réaction de polymérisation atteint un maximum.

La fig. 3 représente schématiquement un dispositif de conformation et de chauffage diélectrique suivant l'invention. Ce dispositif comprend des filières F2, F3 placées dans une cellule C formée d'une succession d'éléments de condensateur Ci, C2, C3 à armatures rectilignes reliés électriquement les uns aux autres par des ponts de liaison Ai, A2. Les filières F2, F3 sont intercalées entre les éléments de condensateur au niveau des ponts de liaison. Cet ensemble est parcouru par le matériau imprégné qui pénètre d'abord dans une filière d'entrée F1 située en amont de la cellule et sort sous la forme d'un profilé P du dernier élément de condensateur C3.

Les ponts de liaison Ai, A2 sont formés de pièces métalliques rigides, de préférence arrondies, qui enjambent les filières (voir aussi la vue de la fig. 4) ; la largeur 1 de ces pièces métalliques est avantageusement égale à la largeur des éléments de condensateur Ci, C2, C3 qu'ils relient, et la distance minimale d entre tout point d'un pont de liaison et de la filière métallique correspondante doit être telle qu'il ne puisse y avoir décharge électrique. L'ensemble des éléments de condensateur Ci, C2, C3 et les ponts de liaison Ai, A2 formant la cellule C constitue un condensateur unique comprenant deux électrodes rigides, symétriques par rapport à l'axe des filières, et assimilable à une ligne électrique d'impédance caractéristique à peu près constante.

Cette cellule C en métal à forte conductibilité électrique tel que cuivre, laiton, aluminium, forme une ligne ouverte de longueur 4 alimentée dans sa partie aval par un générateur de courant haute fréquence G. La distance d'entre les armatures des éléments de condensateur Ci, C2, C3 définit le champ électrique HF auquel est soumis le matériau imprégné et doit donc être réglable. Il convient que cette distance d'soit la plus petite possible afin que le champ soit le plus grand possible dans le but de permettre un échauffement rapide du matériau au départ, l'énergie dissipée dans ce dernier étant directement proportionnelle au carré du champ électrique HF. Par contre, cette distance d'est limitée inférieure-ment par la rigidité diélectrique de l'air. Elle dépend par ailleurs de la possibilité d'accord du générateur HF utilisé.

La distance séparant deux filières consécutives doit être choisie de telle sorte qu'il n'apparaisse aucune déformation dans le profilé en cours de conformation. On notera, d'autre part, que la position de la dernière filière dans la cellule de chauffage n'est pas quelconque; elle est au contraire liée à la position du point exothermique maximal 02 défini précédemment. Plus précisément, il est important que le profilé en cours de conformation rencontre cette dernière filière lorsque l'état de la résine, à la surface dudit profilé, se trouve encore entre la phase de gel et la phase de durcissement (ce changement d'état de la résine se produit au voisinage du point exothermique maximal).

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Pour améliorer l'état de surface du profilé, il est avantageux que la dernière filière soit plus longue que les précédentes de façon qu'à sa sortie la phase exothermique maximale soit terminée.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la dernière filière peut cependant être constituée d'un matériau isolant résistant à l'abrasion et présentant des pertes diélectriques moyennes à la fréquence de travail (tg5 de l'ordre de 1 à 1,5-10" 6 par exemple), tel que certaines céramiques. Il n'est plus nécessaire, dans ce cas, de placer cette filière au niveau d'un pont de liaison. Un apport de chaleur supplémentaire par pertes diélectriques dans le matériau céramique est alors effectué au niveau de la dernière filière qui joue le rôle de filière chauffante, ce qui accélère le processus de polymérisation de la résine à la surface du profilé en cours de formation.

Comme précisé précédemment, la tension HF est très élevée à l'entrée de la cellule de chauffage C et il est indispensable d'éviter tout claquage susceptible de perturber le travail et tout risque d'effluves pouvant provoquer des incendies du fait de la très grande inflammabilité des résines synthétiques. Ces inconvénients sont éliminés en supprimant tout angle vif sur les éléments constitutifs de la cellule et en polissant au maximum les surfaces. Pour diminuer encore les risques d'effluves, il est possible d'isoler les surfaces de la cellule, comme représenté sur la fig. 5. Les armatures 1 et l'de chaque élément de condensateur sont pourvues intérieurement d'un revêtement 2 et 2' en matériau isolant à faibles pertes diélectriques, par exemple du type PTFE. On prévoit, d'autre part, un couvercle 3, également en PTFE, possédant des ouvertures 4 pour permettre une libération des vapeurs de solvant contenu dans la résine. Grâce à cette disposition, l'efficacité du chauffage, à puissance consommée constante et, par suite, la vitesse de défilement du matériau imprégné de résine peuvent être augmentées. En effet, l'ensemble du revêtement et du couvercle constitue une isolation thermique diminuant considérablement les pertes par conduction et convection et évite ainsi le refroidissement de la peau du profilé en cours de polymérisation par contact avec l'air. Le revêtement 2 et 2' a donc un double rôle : il évite les effluves pouvant prendre naissance entre les armatures 1 et l'des éléments de condensateur, d'une part, et il sert d'isolant thermique, d'autre part. L'épaisseur de ce revêtement doit être telle qu'il existe un jeu suffisant entre le profilé en cours de formation et ledit revêtement de manière à éviter tout encrassement et toute usure du PTFE par frottement.

La filière F2 représentée sur la fig. 6 est constituée d'une plaque d'acier 5 pourvue d'un orifice calibré 6 dont la section correspond à celle du profilé à obtenir. Les dimensions des orifices calibrés des différentes filières peuvent être identiques ou légèrement décroissantes pour empêcher un essorage trop brutal de la résine. Un chanfrein ou un arrondi 7 présente l'avantage de ne pas détériorer la surface extérieure du profilé lorsqu'il rencontre les différentes filières. Celles-ci sont fixées sur le bâti de l'installation au moyen des trous de fixation 8 et se trouvent ainsi mises à la masse. Il convient de noter qu'à l'intérieur de la cellule les différentes filières constituent les seuls points d'appui pour le profilé P.

Pour obtenir des profilés ouverts présentant des sections particulières telles qu'une forme en U par exemple, on utilise une filière dont l'orifice 6 correspond à cette forme (fig. 7). La fig. 8 montre les modifications apportées dans ce cas au niveau des éléments de condensateur Ci, C2, C3. On ajoute au couvercle 3 défini précédemment une pièce supplémentaire 9 en matériau diélectrique et constituant une contre-forme. La permittivité e de ce matériau a, de préférence, une valeur voisine de celle du profilé en cours de conformation, de façon à obtenir un champ électrique approximativement constant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cellule. Un jeu suffisant doit encore subsister entre le profilé et cette contre-forme 9 pour des raisons d'usure par frottement. Cette contre-forme 9 peut, de façon équivalente, être rapportée sur les armatures des éléments de condensateur.

Le système de filières décrit pour l'obtention de profilés en forme de jonc peut aussi être utilisé pour réaliser des profilés creux. Pour ce faire, on dispose dans la cellule C un noyau flottant 10 passant par l'axe des filières métalliques successives tel que représenté sur la fig. 9.

La fig. 10 montre en coupe verticale une installation permettant la mise en œuvre du procédé selon l'invention pour l'obtention de profilés à partir de résine thermodurcissable renforcée par des mèches de fibres de verre.

Cette installation comporte un support-dévidoir 11 dans lequel sont disposées les bobines 12 d'alimentation en mèches 13. Ces mèches pénètrent dans un système de guidage tel qu'une plaque à œillets 14, ces œillets étant disposés en lignes successives et à égale distance. A leur sortie de la plaque à œillets 14, les mèches sont conduites dans un peigne 15, chaque dent du peigne permettant de séparer les mèches les unes des autres. Le faisceau ainsi constitué entre la plaque à œillets et le peigne est divisé en deux nappes parallèles à l'aide de deux cadres métalliques 16 et 17 pouvant être déplacés de haut en bas.

Un bac d'imprégnation 18 contenant la résine est disposé entre la plaque à œillets et le peigne, sous les cadres métalliques 16 et 17. Le déplacement de ces derniers vers le bas permet d'immerger les deux nappes de mèches dans le bain de résine tout en conservant la séparation de chaque mèche par rapport aux autres, cela dans le but d'assurer la meilleure imprégnation.

Précédant le peigne séparateur 15, une racle 19 constituée par deux lèvres en caoutchouc assure un premier essorage éliminant une partie de l'excès de résine entraîné par les mèches. A la sortie du peigne 15, la nappe de mèches imprégnées passe sur deux étages d'essorage 20 et 21 comprenant de simples racles. Les mèches sont rassemblées sous la forme d'un toron à l'aide d'une filière F0 qui est une filière de préconformation servant à conformer l'ébauche du profilé.

L'ensemble du système d'imprégnation décrit ci-dessus peut être avantageusement remplacé par une injection de résine au niveau de la filière Fo. Dans ce cas, l'injection et la préconformation sont effectuées simultanément.

Le jonc préformé en Fo et Fi passe dans le dispositif de mise en forme et de polymérisation de la résine. Cette polymérisation est obtenue, par échauffement par pertes diélectriques au moyen de courant HF, dans la cellule C formant une ligne sensiblement quart d'onde. Cette cellule, excitée par un générateur haute fréquence G, comprend une succession d'éléments de condensateur plans Ci, C2, C3, C4, C5 reliés électriquement. Les liaisons électriques de la cellule au générateur G sont établies à l'extrémité aval de la cellule du côté de la sortie du jonc P réalisé. Entre chacun de ces éléments de condensateur sont disposées des filières de conformation F2, F3, F4, F5. Le dernier élément de condensateur C5 a une longueur plus importante que les précédents pour respecter les conditions concernant la position de la dernière filière F5.

Une goulotte 22 reçoit l'excès de résine éliminé au niveau des étages d'essorage et des filières.

L'ensemble de la cellule C et des filières Fi, F2, F3, F4, F5 est fixé sur un bâti 23. Un dispositif d'entraînement continu 24 (à rouleaux par exemple), placé à une certaine distance de la cellule C, assure la circulation du jonc P fabriqué. A la suite de ce dispositif est prévue une machine de coupe 25, à scie diamantée ou autre, pour le tronçonnage du jonc ou des profilés à des longueurs déterminées.

Sur la vue de détail de la fig. 11 et sur les coupes des fig. 12 et 13, on voit en 26 des isolateurs intercalés entre le bâti 23 et les armatures isolées l'des éléments de condensateur, ces armatures étant alimentées en courant HF par le générateur G et étant réunies les unes aux autres par les ponts de liaison Ai, A2, A3, A4. Par commodité de fabrication, chacune des autres armatures 1 des éléments de condensateur est en contact avec la masse par fixation directe sur le bâti.

Un voltmètre capacitif 27 est branché sur la cellule C au niveau de l'élément de condensateur Ci et permet le contrôle de la tension HF et, par suite, réchauffement produit par pertes diélectriques dans le profilé en cours de formation.

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Les autres éléments visibles sur les fig. 12 et 13 sont déjà représentés sur les figures précédentes et portent les mêmes références.

On donne ci-après un exemple de mise en œuvre d'un appareillage, tel que décrit en référence aux fig. 10 à 13, pour la réalisation d'un jonc ou profilé à section cylindrique composé d'un renfort verre textile associé à une résine polyester.

Le renfort se présente sous la forme d'une mèche appelée Stratifil, composée de 16 fils de 160 tex, chaque fil étant lui-même une association de 800 filaments de 10 (im environ de diamètre. La référence classique d'un tel produit est la suivante :

- Stratifil EC10 2560 P 25 (160)

- E : nature du verre

- C: fibre continue Silionne

- 10: diamètre du filament unitaire en microns

- 2560: titre de la mèche en tex (1 tex = 1 g/1000 m)

- (160): titre du fil unitaire en tex

- P25 : nature de l'ensimage déposé sur le verre.

Le nombre de mèches de Stratifil est choisi de telle sorte que le pourcentage en poids de renfort dans le produit fini (jonc de diamètre 20 mm) soit voisin de 70%, pourcentage correspondant à environ 150 mèches de Stratifil.

Par ailleurs, chaque mèche de renfort est issue d'une pelote ou bobine contenant environ 8000 m de Stratifil.

La composition pondérale (parties en poids=pp) de la résine d'imprégnation est la suivante:

Rhodester 1108 Rhodester 1102 Styrène Lucidol B 50 Trigonox K 70

100 pp 15 pp 10 pp 2,3 pp 0,4 pp résines polyester Rhone-Poulenc catalyseurs (peroxydes) Nourylande

Les 150 mèches de Stratifil en provenance du support-dévidoir 11 à étages, sur lequel sont disposées les 150 pelotes de renfort, pénètrent dans la plaque à œillets 14 de 500 x 300 mm contenant 150 œillets.

A la sortie de la plaque à œillets, les mèches sont conduites dans le peigne 15, chaque dent du peigne permettant de séparer les mèches les une des autres.

La longueur totale d'imprégnation dans le bac 18 est d'environ 1 m.

A la sortie du peigne séparateur 15, les nappes de fils sont rassemblées dans la filière de préconformation F0 sous la forme d'un toron s cylindrique de diamètre 25 mm. La distance séparant le peigne 15 de la filière Fo est environ égale à 2 m.

Les filières, y compris la filière d'entrée Fj, sont constituées par des plaques (acier demi-dur) de 80 x 80 x 15 mm percées d'un trou dont le diamètre est le suivant:

io Fi=20,5 mm F2=20,3 mm F3=20,l mm F4etF5=20mm.

La distance entre une filière et le pont de liaison correspondant 15 est de 50 mm.

Les armatures des éléments de condensateur plans sont réalisées à partir de barres de cuivre électrolytique de section 50 x 3 mm. Les longueurs de ces éléments de condensateur sont les suivantes: Ci =C2=C3=C*=50 cm.

20 La longueur d'onde X étant de 22 m et la distance entre chaque élément de condensateur étant de 12 cm, il en résulte:

C5 =?—(50 x 4)—(12 x 4)=302 cm.

La distance séparant les armatures en regard est de 30 mm. Ces armatures sont recouvertes d'un revêtement de PTFE de 3 mm, la 25 distance utile résultante étant donc de 24 mm.

La cellule HF est excitée par un générateur haute fréquence de type 4 C2 (4 kW) Brown Bovery, calé sur la fréquence de 13,56 MHz.

Avec une tension HF de 7 à 8 kV en tête de ligne (entrée de la cellule), la vitesse de fabrication est de l'ordre de 1,30 m/mn. Cette 30 vitesse pourrait être encore augmentée en travaillant avec des potentiels HF plus importants.

Des macrophotographies de sections du jonc obtenu montrent, malgré la vitesse élevée de fabrication (130 cm/mn), l'absence de criques, fissures, bulles ou défauts susceptibles de dégrader rapide-35 ment les performances du produit.

Par ailleurs, le procédé suivant l'invention est d'une grande fiabilité; en effet, un essai de fabrication, tel que celui décrit ci-dessus, a été poursuivi pendant 60 h sans intervention au niveau des filières disposées dans la cellule de chauffage.

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Claims

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1. Procédé pour la fabrication en continu de profilés à partir de résines synthétiques thermodurcissables renforcées de fibres de verre sous la forme de fils continus, de tissus ou de mats, associés ou non, consistant à faire passer le matériau en fibres de verre imprégné de résine dans un dispositif de conformation à filière et à provoquer un échauffement par pertes diélectriques dans une cellule où règne un champ électrique haute fréquence pour assurer la polymérisation de la résine, caractérisé en ce que le matériau imprégné traverse un champ électrique ayant une valeur maximale dans la partie amont de ladite cellule et est soumis, pendant son parcours à l'intérieur de la cellule, à une succession de conformations, le champ électrique se trouvant réduit ou dérivé au moment de chaque opération de conformation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des étapes de polymérisation, conformation et durcissement final du matériau imprégné de résine est effectué dans ladite cellule de chauffage haute fréquence.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau imprégné de résine traverse une cellule de chauffage haute fréquence (HF) qui constitue une ligne ouverte résonnante alimentée de façon à obtenir un maximum de tension de l'onde stationnaire résultante à l'extrémité amont de ladite cellule.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérise en ce que le matériau imprégné de résine traverse une cellule de chauffage HF constituant une ligne ouverte résonnante oscillant au voisinage du quart d'onde.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau imprégné de résine subit la dernière conformation lorsqu'il arrive au voisinage du point exothermique maximal.

6. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 comprenant un dispositif pour l'imprégnation du matériau en fibres de verre, au moins un organe de préconformation, une cellule de chauffage haute fréquence, un dispositif de conformation et un dispositif d'entraînement du profilé, caractérisé en ce que le dispositif de conformation est constitué d'une série de filières de longueur inférieure à leur diamètre (F2, F3,...) réparties à l'intérieur de la cellule de chauffage (C).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les filières sont métalliques.

8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la cellule de chauffage est formée de deux électrodes ayant une longueur voisine du quart de la longueur d'onde du générateur (G) d'excitation HF.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cellule de chauffage est alimentée au moyen du générateur HF par son extrémité aval.

10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la cellule de chauffage haute fréquence (C) est constituée d'une succession d'éléments de condensateur (Ci, C2, C3,...) reliés électriquement entre eux par des ponts de liaison (Ai, A2, •••) et en ce que les filières métalliques (F2, F3,...) sont disposées chacune entre deux éléments de condensateur au niveau desdits ponts de liaison.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque élément de condensateur (Ci, C2, C3,...) est formé de deux armatures rectilignes (1 et 1') et en ce que les ponts de liaison (Ai, A2,...) sont des pièces métalliques rigides enjambant les filières (F2, F3,...).

12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le dernier élément de condensateur de la cellule de chauffage dans la direction d'avance du profilé a une longueur plus grande que les précédents.

13. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que les éléments de condensateur (Ci, C2, C3,...) sont garnis intérieurement d'un revêtement isolant (2) en un matériau à faibles pertes diélectriques tel que le polytétrafluoréthylène.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'épaisseur du revêtement (2) est telle qu'il existe du jeu entre ledit revêtement et le profilé en cours de conformation.

15. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 14, caractérisé en ce que la cellule de chauffage (C) comporte un couvercle (3) en un matériau à faibles pertes diélectriques.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une contre-forme (9) en un matériau diélectrique à permittivité voisine de celle du profilé est rapportée au couvercle (3).

17. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 16, caractérisé en ce que les filières sont constituées de plaques métalliques (5), notamment en acier, comportant un orifice calibré (6) correspondant au profil à obtenir.

18. Dispositif suivant l'une des revendication 6 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte un noyau flottant (10) passant par l'axe des filières successives.

19. Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 18, caractérisé en ce que la dernière filière est constituée d'un matériau résistant à l'abrasion présentant des pertes diélectriques moyennes tel qu'un matériau céramique.