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Title:
SHAPE MEMORY DEFORMABLE ARTICLE, PROCESS FOR MANUFACTURING A SHAPE MEMORY DEFORMABLE ARTICLE AND LAMINATE OBTAINED DURING THE IMPLEMENTATION OF THE MANUFACTURING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/115673
Kind Code:
A1
Abstract:
Shape memory deformable article, said article (1) comprising a laminate (5), the laminate (5) comprising a plurality of structural layers (6) respectively having facing attachment surfaces, the structural layers (6) being elastically deformable, and at least one attachment layer (7) inserted between the attachment surfaces of the structural layers (6), the attachment layer (7) comprising a viscoelastic adhesive substance (8) that can be crosslinked to give an elastomer and is spread over at least a portion of the attachment surfaces of the structural layers (6), the adhesive substance (8) being at least partly crosslinked.

Inventors:
ESCOFFIER ARTHUR (FR)
JIGUET CYRIL (FR)
Application Number:
PCT/FR2017/053640
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OBSESS (FR)
International Classes:
B27D1/04; B32B37/12; B27D1/08; B27G11/00; B27G11/02; B27H1/00; B27M3/22; B32B9/04; B32B38/00; B32B38/18; B32B37/18
Domestic Patent References:
WO2011101735A12011-08-25
WO2013182894A12013-12-12
WO2011101735A12011-08-25
Foreign References:
Other References:
KOJI ADACHI ET AL: "Flexible LVL: Potential for Newly Material Design", 14 October 2010 (2010-10-14), Geneva, Switzerland, pages 1 - 5, XP055456368, Retrieved from the Internet [retrieved on 20180305]
Attorney, Agent or Firm:
CABINET PLASSERAUD (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Article déformable à mémoire de forme, caractérisé en ce que l'article comporte un stratifié (5), le stratifié (5) comportant :

- une pluralité de couches de structure (6) présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure (6) étant déformables élastiquement, et

- au moins une couche de solidarisation (7) interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure (6), la couche de solidarisation (7) comprenant une substance adhésive (8) réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure (6), la substance adhésive (8) étant au moins en partie réticulée,

dans lequel la substance adhésive (8) est viscoélastique.

2. Article selon la revendication 1, dans lequel la substance adhésive (8) réticulée présente un allongement à la rupture compris entre 90% et 1500 %, notamment entre 400% et 1200%.

3. Article selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la substance adhésive (8) présente une viscosité dynamique à 20 °C comprise entre 200 mPa.s et 12500 mPa.s, de préférence entre 200 mPa.s et 7000 mPa.s.

4. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la substance adhésive (8) est un mastic colle choisi parmi un mastic colle monocomposant réticulable par condensation et un mastic colle bi-composant réticulable par interaction, de préférence à l'humidité ambiante et/ou par activation thermique et/ou par activation actinique, ledit mastic colle étant préférablement choisi parmi les polyuréthanes, les polyuréthanes modifiés silane, les silicones, les polysulfures, les polyéthers, les polyéthers modifiés silanes et leurs mélanges.

5. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de solidarisation présente une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure, comprise entre 0,15 mm et 1,2 mm.

6. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le stratifié présente une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure, inférieure ou égale à 30 cm, de préférence à 10 cm.

7. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins l'une des couches de structure (6) comporte un matériau ayant un comportement mécanique anisotrope.

8. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, qui est constitué essentiellement de bois, dans lequel au moins l'une des couches de structure (6) est une feuille de bois constituée essentiellement de bois.

9. Article selon la revendication 8, dans lequel la feuille de bois présente une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement à la surface de solidarisation, comprise entre 0,1 mm et 5 mm.

10. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le stratifié est mis en forme de manière à présenter au moins une courbure dans au moins un plan.

11. Procédé de fabrication d'un article (1) déformable à mémoire de forme, comprenant :

- une étape d'assemblage au cours de laquelle un stratifié (5) est réalisé, le stratifié comportant une pluralité de couches de structure (6) présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure (6) étant déformables élastiquement, et au moins une couche de solidarisation (7) interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure (6), la couche de solidarisation (7) comprenant une substance adhésive (8) viscoélastique réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure (6),

- une étape de formage au cours de laquelle la substance adhésive (8) de la couche de solidarisation (7) subit une réticulation.

12. Procédé de fabrication selon la revendication 11, prévoyant, au cours de l'étape d'assemblage, de faire varier une répartition de la substance adhésive (8) de la couche de solidarisation (7).

13. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, prévoyant, au cours de l'étape de formage, de mettre en forme le stratifié de telle manière qu'il présente au moins une courbure dans au moins un plan.

14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, prévoyant, au cours de l'étape de formage, de mettre en forme l'article (1) en pressant le stratifié (5) contre un moule, de préférence un moule de cintrage (20) présentant la forme l'article (1).

15 Stratifié (5) obtenu à l'issue de l'étape d'assemblage du procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, comportant une pluralité de couches de structure (6) présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure (6) étant déformables élastiquement, et au moins une couche de solidarisation (7) interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure (6), la couche de solidarisation (7) comprenant une substance adhésive (8) viscoélastique réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure (6), la substance adhésive (8) étant non réticulée.

Description:
Article déformable à mémoire de forme, procédé de fabrication d'un article déformable à mémoire de forme et stratifié obtenu au cours de la mise en œuyre du procédé de fabrication L'invention se rapporte à un article déformable à mémoire de forme, à un procédé de fabrication d'un article déformable à mémoire de forme et à un stratifié obtenu au cours de la mise en œuvre du procédé de fabrication. Par article déformable à mémoire de forme, on entend ici un article ayant une certaine forme, notamment en trois dimensions (3D), et apte à se déformer élastiquement et revenir de manière réversible à cette forme après déformation élastique.

Les articles déformables à mémoire de forme, comme par exemple des armatures de masque de ski, des palmes de plongée, des chaises en plastique et autres, sont généralement réalisés par moulage de matière synthétique et/ou en caoutchouc naturel ou synthétique. Un tel mode de fabrication autorise une grande flexibilité dans les produits obtenus, notamment en termes de formes et de dimensions (ex : adaptation à la morphologie, etc.). En revanche, il nécessite la conception de moules onéreux et complexes notamment du fait qu'ils nécessitent un état de surface à très faible rugosité. Ces moules sont également associés à des installations d'outils de production lourds et onéreux. Ce mode de fabrication n'est pas adapté à des petites ou moyennes séries. Il offre, en outre, peu de flexibilité dans la mise en œuvre du procédé de fabrication. Par ailleurs, les articles issus de ce procédé de fabrication présentent peu de personnalisation géométrique du fait de la nécessité de fabriquer en grande série et ne jouissent pas d'une image de qualité du fait du matériau utilisé.

Pour améliorer cette image, il existe des articles, par exemple des chaises, constitués essentiellement de bois, c'est-à-dire à plus de 50% de bois. Du point de vue des consommateurs, de tels articles connaissent un engouement non seulement pour les sensations de bien être qu'ils peuvent procurer mais également pour l'image de respect de l'environnement qu'ils peuvent renvoyer. Ainsi, à la vue ou au touché, le bois peut donner une impression rassurante de confort et de robustesse. A l'odeur, le bois peut évoquer des souvenirs. Le bois est, par ailleurs, une ressource naturelle, renouvelable et recyclable. Du point de vue des fabricants, ces articles présentent également un certain nombre d'avantages en termes de propriétés mécaniques et de coûts.

Pour obtenir des articles en bois de formes complexes en 3D, la matrice du bois doit être complètement déstructurée à la suite d'un procédé long, complexe et coûteux et ensuite les différentes couches de bois sont collées par une colle rigide et l'article n'a plus d'élasticité, il n'est donc pas à mémoire de forme au sens de l'invention. Pour des articles en bois moulé non déstructuré, le produit obtenu est rigide et/ou dans le cas de produit en plaque, il peut fléchir mais revient en position de plaque dès l'effort enlevé, autrement dit le produit n'arrive pas à conserver une forme donnée, notamment 3D, autre que plane. Les articles précédents en forme, sont généralement obtenus par des procédés à fortes pressions de cintrage, entre des moules et contre-moule en acier, présentant des inconvénients analogues à ceux évoqués précédemment pour la fabrication d'article en plastique. Par ailleurs, les articles connus ne peuvent présenter que des formes relativement simples, avec une déformation que suivant un rayon et un angle. Ils ne peuvent pas, par exemple, présenter des formes plus compliquées, notamment en 3D, aux rayons de cintrage et angles de cintrage variés voire antagonistes.

On connaît, en particulier, du document WO 2011/101735 un article obtenu à partir d'un stratifié comportant des couches de structure en bois et une couche de solidarisation interposée entre les couches de structure en bois et constituée d'une substance adhésive en élastomère réticulable. Pour permettre de déformer le stratifié afin d'obtenir un article en 3D, des couches de structure en métal sont interposées entre les couches de structure en bois.

Toutefois, dans le document WO 2011/101735, les couches de structure sont déformées plastiquement et la couche de solidarisation est rigide après réticulation. Bien qu'une fois mise en forme, les couches de structure en métal présentent une certaine résilience, l'article obtenu n'est pas déformable à mémoire de forme au sens de l'invention, c'est-à-dire qu'il ne peut pas se déformer élastiquement et revenir à cette forme en 3D après déformation élastique. En outre, l'article du document WO 2011/101735 impose la présence de couches de structure en métal et n'offre pas de modularité satisfaisante.

L'invention vise à pallier les problèmes évoqués ci-dessus.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un article déformable à mémoire de forme, l'article comportant un stratifié, le stratifié comportant :

- une pluralité de couches de structure présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure étant déformables élastiquement, et

- au moins une couche de solidarisation interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure, la couche de solidarisation comprenant une substance adhésive réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure, la substance adhésive étant au moins en partie réticulée,

dans lequel la substance adhésive est viscoélastique.

Du fait de sa nature viscoélastique, la substance adhésive est peu ou pas sujette au fluage et autorise des glissements relatifs des couches de structure et ainsi un cisaillement dans le stratifié dont il résulte des capacités de déformation notamment en flexion et en torsion, y compris après réticulation de la substance adhésive et le cas échéant après mise en forme en 3D. Par ailleurs cette construction permet d'obtenir, si souhaité, des formes 3D cintrées ou galbées et donc beaucoup plus compliquées mais aussi plus agréables à l'œil et/ou mieux adaptées aux besoins. La mise en œuvre de la substance adhésive viscoélastique permet de réaliser un collage à faible pression et d'épaisseur contrôlée et de mieux gérer les propriétés mécaniques, notamment de souplesse et d'élasticité, du stratifié pour obtenir le comportement souhaité de l'article résultant. Les propriétés mécaniques du stratifié peuvent être modulées soit localement soit dans l'ensemble du stratifié en calibrant l'épaisseur et/ou en modifiant la composition de la substance adhésive de la façon appropriée au résultat souhaité lors de la fabrication de l'article.

L'article résultant présente un grand nombre d'avantages parmi lesquels une possibilité de déformations élastiques et donc réversibles, tant en flexion qu'en torsion, et un amortissement des vibrations.

La substance adhésive réticulée peut présenter un allongement à la rupture compris entre 90% et 1500 %, notamment entre 400% et 1200%.

La substance adhésive peut présenter une viscosité dynamique à 20 C comprise entre 200 mPa.s à 12500 mPa.s, de préférence entre 200 mPa.s et 7000 mPa.s.

La substance adhésive peut être un mastic colle choisi parmi un mastic colle monocomposant réticulable par condensation et un mastic colle bi-composant réticulable par intercation, de préférence à l'humidité ambiante et/ou par activation thermique et/ou par activation actinique, ledit mastic colle étant préférablement choisi parmi les polyuréthanes, les polyuréthanes modifiés silane, les silicones, les polysulfures, les polyéthers, les polyéthers modifiés silanes et leurs mélanges On peut également envisager des colles à base de caoutchouc naturel réticulable par vulcanisation.

En variante, la substance adhésive peut être de type hot melt.

La couche de solidarisation peut présenter une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure, comprise entre 0,01mm et 2 mm, notamment entre 0,05 mm et 1,2 mm, de préférence entre 0,15 mm et 1,2 mm. Une épaisseur de la couche de solidarisation comprise entre 0,15 mm et 1,2 mm favorise encore le cisaillement au sein de la couche de solidarisation et améliore les capacités de déformation de l'article.

Le stratifié peut présenter une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure, inférieure ou égale à 30 cm, de préférence à 10 cm.

Au moins l'une des couches de structure peut comporter un matériau ayant un comportement mécanique anisotrope.

Selon des dispositions particulières, l'invention vise à réaliser des articles complexes, notamment en trois dimensions et notamment galbés avec éventuellement des galbes dans des directions différentes, du type de ceux obtenu par moulage plastique, mais en des matériaux nobles, écologiques et durables, dont le bois.

L'article peut être constitué essentiellement de bois, c'est-à-dire à au moins 50 % de bois, en particulier d'au moins 70 %, de préférence d'au moins 80% de bois. Au moins l'une des couches de structure est alors une feuille de bois constituée essentiellement de bois, c'est-à-dire à au moins 50 % de bois, en particulier d'au moins 70 %, de préférence d'au moins 80% de bois.

On peut ainsi obtenir un article ayant les mêmes caractéristiques, voire des caractéristiques supérieures (par exemple mémoire de forme) qu'un article en matière synthétique moulée (thermoformée ou cintrée), tout en étant de meilleure qualité (en bois), plus esthétique (et par exemple galbé) et plus riche.

La feuille de bois peut présenter une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement à la surface de solidarisation, comprise entre 0,1 mm et 5 mm.

Le stratifié peut être mis en forme de manière à présenter au moins une courbure dans au moins un plan et généralement plusieurs courbures dans plusieurs plans et/ou selon des directions différentes, obtenu par formage avec matrice/poinçon ou moulage, et maintenu en forme par la substance adhésive. Un tel article présente, au repos, une forme 3D non plane avec des courbures dans des directions très différentes et un contour, tout en étant déformable à mémoire de forme.

II peut être obtenu de manière simple et rapide par formage ou moulage du stratifié.

En particulier, du fait de sa capacité à être déformé élastiquement, l'article mis en forme peut aisément être démoulé et retiré du moule (moule/contre moule, et/ou matrice/ poinçon) même en cas de formes complexes et présentant des contredépouilles. Les moules ou outils de formage sont donc beaucoup plus simples à réaliser en cas de formes complexes et le procédé de fabrication est beaucoup plus souple et moins coûteux que les procédés de moulage ou d'injection de matière plastique traditionnels. Le procédé de fabrication est notamment adapté à la réalisation de petites séries.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de fabrication d'un article déformable à mémoire de forme, comprenant :

- une étape d'assemblage au cours de laquelle un stratifié est réalisé, le stratifié comportant une pluralité de couches de structure présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure étant déformables élastiquement, et au moins une couche de solidarisation interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure, la couche de solidarisation comprenant une substance adhésive viscoélastique réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure,

- une étape de formage au cours de laquelle la substance adhésive de la couche de solidarisation subit une réticulation.

Un tel procédé de fabrication peut notamment être mis en œuvre pour obtenir un article tel que défini précédemment.

Compte tenu de l'utilisation de la substance adhésive viscoélastique, le procédé de fabrication peut être mis en œuvre facilement avec un matériel et un processus de moulage sous faible pression peu onéreux.

Le procédé de fabrication peut prévoir, au cours de l'étape d'assemblage, de faire varier une répartition de la substance adhésive de la couche de solidarisation. En particulier, la variation de la répartition de la substance adhésive peut résulter notamment d'une différence dans la composition de la couche de solidarisation ou dans l'épaisseur de la couche de solidarisation. Il est ainsi possible d'adapter la couche de solidarisation à l'application particulière de l'article fabriqué. Cette adaptation peut être faite entre des articles différents mais également au sein d'un même article, en fonction du comportement souhaité.

Le procédé de fabrication peut prévoir, au cours de l'étape d'assemblage, de faire varier une répartition de la substance adhésive de la couche de solidarisation.

Le procédé de fabrication peut prévoir, au cours de l'étape de formage, de mettre en forme le stratifié de manière à présenter au moins une courbure dans au moins un plan.

En particulier, le procédé de fabrication peut prévoir, au cours de l'étape de formage, de mettre en forme l'article en pressant le stratifié contre une matrice ou un moule, présentant la forme de l'article. La matrice ou le moule présente selon le cas une ou plusieurs courbures dans un ou plusieurs plans et surtout selon plusieurs directions, c'est-à-dire une forme en 3D plus ou moins complexes. En particulier, la matrice/moule peut présenter des zones en creux ou en relief.

Au cours de l'étape d'assemblage, la couche de solidarisation peut être interposée entre les surfaces de solidarisation avant réticulation de la substance adhésive et, au cours de l'étape de formage, les couches de structure du stratifié peuvent être déformées avant réticulation de la substance adhésive. L'article mis en forme à partir du stratifié cintré, c'est-à-dire présentant au moins une courbure dans au moins une direction, peut être récupéré après réticulation d'au moins une partie de la substance adhésive.

Le procédé de fabrication peut comprendre en outre une étape de patronage au cours de laquelle les couches de structure sont découpées selon le contour de l'article. Au cours de l'étape de patronage :

- tout ou partie des couches de structure peuvent être découpées avant leur assemblage pour réaliser le stratifié selon l'étape d'assemblage,

- le stratifié réalisé à l'étape d'assemblage peut être découpé, et/ou

- l'article obtenu après l'étape de formage peut être découpé.

De préférence, l'étape de patronage est mise en œuvre avant d'interposer la couche de solidarisation entre les surfaces de solidarisation des couches de structure et de réaliser le stratifié. Ces dispositions permettent de libérer les contraintes intrinsèques des couches de structure avant encollage et cintrage et autorise ainsi de plus grandes déformations.

Selon un troisième aspect, l'invention propose un stratifié obtenu à l'issue de l'étape d'assemblage du procédé de fabrication tel que défini précédemment, comportant une pluralité de couches de structure présentant respectivement des surfaces de solidarisation en regard, les couches de structure étant déformables élastiquement, et au moins une couche de solidarisation interposée entre les surfaces de solidarisation des couches de structure, la couche de solidarisation comprenant une substance adhésive viscoélastique réticulable en élastomère et étendue sur au moins une partie des surfaces de solidarisation des couches de structure, la substance adhésive étant non réticulée.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, la description étant faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un article constitué essentiellement de bois obtenu par la mise en œuvre d'un mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention, l'article comportant une pluralité de couches de structure constituées essentiellement de bois, et au moins une couche de solidarisation interposée entre les couches de structure, la couche de solidarisation comprenant une substance adhésive viscoélastique réticulable en élastomère,

- la figure 2 est une représentation schématique d'une étape de patronage du procédé de fabrication au cours de laquelle des couches de structure superposées sont découpées selon un contour de l'article,

- la figure 3 est une représentation schématique d'une étape d'assemblage du procédé de fabrication au cours de laquelle la substance adhésive est déposée sur au moins une surface de solidarisation de chaque couche de structure découpée avant réticulation de la substance adhésive,

- la figure 4 est une représentation schématique de l'étape d'assemblage du procédé de fabrication au cours de laquelle la substance adhésive est étalée sur la surface de solidarisation avant réticulation de la substance adhésive pour former la couche de solidarisation,

- la figure 5 est une représentation schématique de l'étape d'assemblage du procédé de fabrication au cours de laquelle un stratifié est réalisé en interposant les couches de solidarisation entre les couches de structure avant réticulation de la substance adhésive,

- la figure 6 est une représentation schématique d'un moule conformé selon une forme de l'article,

- la figure 7 est une représentation schématique d'une étape de formage du procédé de fabrication au cours de laquelle l'article est mis en forme en pressant le stratifié sur le moule de manière à déformer les couches de structure du stratifié avant réticulation de la substance adhésive, le stratifié étant pressé sur le moule par une bâche à vide soumise à une dépression,

- la figure 8 est une représentation schématique d'une variante de l'étape de formage du procédé de fabrication de la figure 7 au cours de laquelle le stratifié est pressé sur le moule par un contre-moule.

Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues.

La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'un article 1 obtenu à partir d'un stratifié 5 comportant plusieurs couches de structure 6 superposées entre lesquelles des couches de solidarisation 7 sont interposées. Dans le mode de réalisation représenté, sans y être limité, l'article 1 est l'armature 2 d'un masque de protection pour les yeux d'un utilisateur au cours de la pratique d'activités de montagne en hiver. L'armature 2 comporte un cadre 3 délimitant un évidement 4.

Dans le mode de réalisation représenté, sans y être limité, le stratifié 5 est constitué essentiellement de bois, c'est-à-dire d'au moins 50% de bois, et en particulier d'au moins 70 % de bois, de préférence d'au moins 80% de bois. Une ou plusieurs des couches de structure 6 sont des feuilles de bois constituées essentiellement de bois, c'est-à-dire d'au moins 50% de bois, et en particulier d'au moins 70 % de bois, de préférence d'au moins 80% de bois. Le bois utilisé pour les feuilles de bois peut être de tout type approprié notamment en terme d'essence ou de provenance (naturel, recyclé, récupération de chute, etc.). Selon les propriétés et l'esthétique recherchées, les couches de structure 6 peuvent également comprendre des feuilles élastiquement déformables d'autres natures que le bois et notamment des feuilles en métal, en matériau plastique, en matériau composite, en cuir ou autre.

Chacune des couches de structure 6 présente des surfaces de solidarisation opposées présentant une longueur L et une largeur 1 selon des première Dl et deuxième D2 directions perpendiculaires entre elles, et une épaisseur e mesurée selon une troisième direction D3 perpendiculaire aux première Dl et deuxième D2 directions, entre les deux surfaces de solidarisation. Chaque couche de structure 6 a une épaisseur e réduite par rapport à la longueur L et la largeur 1. Chaque feuille de bois peut notamment présenter une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 5 mm.

Chacune des couches de solidarisation 7 comprend une substance adhésive 8 en élastomère réticulable ou polymérisable. Selon l'invention, la substance adhésive a un comportement viscoélastique. En particulier, la substance adhésive 8 peut présenter un allongement à la rupture compris entre 90 % et 1500 %, notamment compris entre 400% et 1200% Par exemple, la substance adhésive 8 est constituée par un mastic colle monocomposant réticulable par condensation, de préférence à l'humidité ambiante et/ou par activation thermique et/ou par activation actinique. Le mastic colle peut être choisi parmi les polyuréthanes, les polyuréthanes modifiés silane, les silicones, les polysulfures, les polyéthers, les polyéthers modifiés silanes et leurs mélanges. La substance adhésive 8 pourrait constituée par un mastic colle bi-composant réticulable par intercation. On peut également envisager du caoutchouc naturel.

La substance adhésive 8 peut présenter à l'état non réticulé, une viscosité adaptée à l'application en une couche d'épaisseur sensiblement constante ou non, par exemple une viscosité dynamique à 20°C comprise entre 200 mPa.s à 12500 mPa.s , de préférence entre 200 mPa.s et 7000 mPa.s.

En interposant une telle substance adhésive 8 entre les surfaces de solidarisation des couches de structure 6, un cisaillement entre les couches de structure 6 élastiquement déformables est autorisé de sorte que l'article 1 peut être globalement déformable et présenter une mémoire de forme c'est-à-dire pouvoir revenir de manière réversible à sa forme initiale après déformation. Il peut en outre être mis en forme, -galbé-, de manière à présenter une ou plusieurs courbures autour d'un ou plusieurs axes tout en préservant son caractère déformable à mémoire de forme. L'article 1 peut notamment présenter une forme tridimensionnelle telle que celle du masque de protection (masque de ski) représenté. On obtient donc un article ayant une certaine forme en 3D et apte à se déformer élastiquement et revenir à cette forme en 3D après déformation élastique Cette substance adhésive 8 est visqueuse ce qui permet d'en adapter la concentration et/ou l'épaisseur au sein d'un même article ou d'un article à l'autre de manière à obtenir le comportement souhaité.

L'article 1 est obtenu par la mise en œuvre d'un procédé de fabrication dont un mode de réalisation particulier non-limitatif est décrit en relation avec les figures 2 à 8.

Des plaques dans lesquelles les couches de structure 6 sont formées sont stockées. Elles comprennent des plaques de bois dans lesquelles les feuilles de bois sont formées et éventuellement des plaques de toute autre nature appropriée pour la réalisation de l'article 1. Elles comprennent, par exemple, des plaques de bois rectangulaires de 3500 mm de longueur, de 300 mm de largeur et de 0,6 mm d'épaisseur.

La figure 2 illustre une étape de patronage au cours de laquelle les couches de structure 6 sont découpées selon un contour de l'article 1. Dans le mode de réalisation représenté, les plaques 10 prédébitées en plaquettes 11 de dimensions réduites, par exemple 240 mm de longueur et 110 mm de largeur, sont superposées sur une hauteur h, par exemple de 60 mm. Les couches de structure 6 sont ensuite découpées selon un contour extérieur du cadre 3 de l'armature 2 et un contour intérieur de l'évidement 4 de l'armature 2. La découpe des couches de structure 6 peut être réalisée de toute manière appropriée et notamment au moyen d'une découpeuse laser pour réaliser une découpe précise, d'un emporte-pièce pour une découpe de série et/ou d'un massicot pour une découpe linéaire. Au cours de l'étape de patronage, les feuilles de bois peuvent être disposées selon une orientation souhaitée des feuilles de bois dans l'article 1, notamment 0°, 90°, +45° ou -45°. Cela permet d'obtenir un caractère particulier de rigidité ou de flexion, orthotrope ou pseudo isotrope. Les couches de structure 6 peuvent faire l'objet d'un traitement. Par exemple, les feuilles de bois peuvent être teintes notamment dans un bain de teinte aqueuse. Selon un mode de réalisation avantageux, les feuilles de bois peuvent subir un traitement de surface afin de faciliter le collage.

Les figures 3 à 5 représentent une étape d'assemblage du procédé de fabrication consistant à réaliser le stratifié 5 en interposant les couches de solidarisation 7 entre les couches de structure 6. En particulier, sur la figure 3, la substance adhésive 8 est déposée, avant réticulation de la substance adhésive 8, par tout moyen approprié, tel qu'un pistolet pneumatique 16, sur au moins l'une des surfaces de solidarisation de chaque couche de structure 6. Sur la figure 4, la substance adhésive 8 est étalée, par exemple au moyen d'une calibreuse manuelle 17, sur la surface de solidarisation avant réticulation de la substance adhésive 8 pour former la couche de solidarisation 7. En variante, la dépose et l'étalement de la substance adhésive 8 peuvent être obtenus par des moyens automatisés. La couche de solidarisation 7 peut présenter une épaisseur maximale, mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure, comprise entre 0,01 mm et 2 mm, notamment entre 0,05 mm et 1,2 mm, de préférence entre 0,15 mm et 1,2 mm. Sur la figure 5, les couches de structure 6 sont empilées avec la surface de solidarisation de l'une des couches de structure 6 en regard de la surface de solidarisation de la couche de structure adjacente 6. L'empilement est réalisé avant réticulation de la substance adhésive 8, le cas échéant suivant une séquence déterminée quant à l'orientation des feuilles de bois.

A l'issu de cette étape, le stratifié 5 comportant des couches de structure 6 superposées et des couches de solidarisation 7 interposées entre les surfaces de solidarisation, avec la substance adhésive 8 non réticulée, est obtenu. Le stratifié 5 peut présenter une épaisseur E mesurée perpendiculairement aux surfaces de solidarisation des couches de structure 6 inférieure à 30 cm, de préférence inférieure à 10 cm, par exemple de 3 cm.

Dans le mode de réalisation représenté, avant réticulation de la substance adhésive 8, l'article 5 est mis en forme au cours d'une étape de formage du stratifié 5 de manière à déformer les couches de structure 6. Le stratifié 5 présente alors une ou plusieurs courbures selon différentes directions dans un ou plusieurs plans distincts et sécants. Dans le mode de réalisation représenté, une déformation est appliquée pour maintenir les feuilles de bois dans le domaine élastique. De façon complémentaire ou alternative, en fonction des matériaux dont sont faites les couches de structure 6, la déformation appliquée peut être élastique ou plastique. Dans d'autres modes de réalisation, le stratifié pourrait rester plan, l'étape de formage comprenant uniquement la réticulation de la substance adhésive.

En particulier, au cours de cette étape consistant à mettre en forme l'article 1, le stratifié 5 est pressé sur un moule 20, représenté sur la figure 6, conformé selon une forme de l'article 1. Le moule 20 peut être réalisé en tout matériau approprié, notamment en panneaux de fibres à densité moyenne (MDF selon la dénomination anglaise : médium density fiberboard), en matériau composite, en plâtre, en aluminium ou autre, par exemple par impression 3D ou strato-conception. Dans le mode de réalisation représenté, le moule 20 est un moule positif ayant globalement la forme du haut d'un visage sur lequel l'armature 2 du masque viendra s'appliquer.

Le stratifié 5 est placé sur le moule 20 et positionné à l'aide de piges 21 dont une longueur correspond sensiblement, par exemple à 10% près, à l'épaisseur E du stratifié 5 pour éviter de gêner ou réduire une pression mise en œuvre sur le stratifié 5 pour en déformer les couches de structure 6. En variante, le stratifié 5 pourrait être positionné et maintenu en place par tout moyen approprié. En particulier, une empreinte en creux matérialisée en tiretés sur la figure 6 pourrait être prévue en complément ou en remplacement des piges ou de tout autre organe de maintien du stratifié.

Sur la figure 7, pour réaliser la mise en forme du stratifié 5, le stratifié 5 est pressé sur le moule de cintrage 20 à l'aide d'une presse sous vide mettant en œuvre une membrane à vide 22, par exemple en silicone ou polyuréthane à 600 % d'allongement, soumise à une dépression. Dans le mode de réalisation représenté, la mise en forme est obtenue à une température comprise entre 15°C et 200°C, de préférence entre 25°C et 120°C, avec une pression de - 0,9 bars appliquée pendant 7 à 24 minutes pour une substance adhésive 8 polyuréthane et 15 secondes à 20 minutes pour une substance adhésive 8 de type hotmelt.

En variante représentée sur la figure 8, pour réaliser le cintrage du stratifié 5, le stratifié 5 peut être pressé sur le moule 20 par un contre-moule 25.

En outre, dans d'autres modes de réalisation, la mise en forme de l'article 1 pourrait être obtenu par un cintrage du stratifié 5 en le pressant dans un moule négatif.

Ce n'est qu'après réticulation de la substance adhésive 8 qu'elle peut assurer un maintien des courbures du stratifié 5 résultant de son moulage, tout en autorisant un glissement des couches de structure 6 les unes par rapport aux autres du fait de sa nature viscoélastique, et que l'article 1 mis en forme peut être récupéré en particulier pour subir des étapes d'usinage et de finition. Le procédé est applicable à la réalisation d'autres articles en formes ainsi qu'en plaque recherchant les mêmes caractéristiques de souplesse et/ou mécanique, et par exemple des palmes de plongée, du mobilier, du packaging, de la carrosserie, d'objet art et déco, de pièce d'art, de coque, d'accessoires de sports, d'objets design, de lunette, de conteneur, de jouer, de panneaux d'agencement intérieur et extérieur, de couverture de livre, d'accessoire de protection et globalement tout article pouvant être conçus avec un stratifié mis en forme ou en plaque.

Il est, par ailleurs, spécialement adapté à la petite série et personnalisation de produits en forme 3D à base de bois tels que décrit ci-avant, déformables élastiquement, c'est-à-dire aptes à revenir à leur forme originale (par exemple, une forme donnée par un moule) après déformation sous un effort déterminé (ne dépassant pas leur limite élastique).

Exemple

A titre d'exemple non limitatif, une armature 2 d'un masque de protection analogue à celui représenté sur les figures a été fabriqué à partir d'un stratifié comprenant :

- 5 feuilles de bois d'épaisseur 0,6 mm en hêtre et une feuille de bois additionnelle réalisant une face externe de l'armature,

- du mastic colle polyuréthane monocomposant à 600% d'allongement à la rupture, en épaisseur de 0,1 mm, pour les couches de solidarisation.

Au cours de l'étape de formage, le stratifié 5 a été mis en forme dans un moule à une température de pressage de 80°C pendant 30 mn.