[0001] L'invention concerne l'assemblage de profilés en aluminium extrudés reliés entre
eux par des profilés ou barrettes en matière plastique. De tels assemblages sont réalisés
par exemple pour fabriquer des ensembles dits "à rupture de pont thermique" ou plus
simplement "à coupure thermique", qui équipent les cadres de fenêtres, (chambre froide,
véhicule frigorifique, etc..). Toute autre application liée à l'assemblage profilé
en alliage d'aluminium - profilé en matière plastique est également concernée par
la présente invention. Nous utiliserons par la suite la réalisation de cadres de fenêtres
pour illustrer l'invention.
[0002] Les cadres de fenêtres de bâtiments sont classiquement constitués d'une partie fixe,
appelée dormant, et d'une partie mobile, pivotante ou coulissante, appelée ouvrant.
Si le dormant est généralement visible depuis l'extérieur, le masquage de l'ouvrant
dans le dormant (ouvrant caché) est une tendance d'importance croissante. Le dormant
assure la jonction entre l'ouvrant et la maçonnerie du bâtiment. Il supporte l'ouvrant
muni du vitrage et, de ce fait, reprend tous les efforts induits par l'ensemble. L'ouvrant,
quant à lui, assure la jonction entre le dormant et le vitrage, détermine la position
de l'ensemble ouvrant-vitrage et permet sa manipulation. Ouvrant et dormant assurent
également une fonction d'isolation thermique et d'étanchéité entre les ambiances interne
et externe du bâtiment.
[0003] En général, l'ouvrant et le dormant comportent chacun un premier profilé en contact
avec l'ambiance externe et un deuxième profilé en contact avec l'ambiance interne
du bâtiment, le premier profilé et le deuxième profilé étant séparés par un élément
intermédiaire qui assure une rupture de pont thermique entre lesdits premier et deuxième
profilés. Cet élément intermédiaire isolant est typiquement un profilé en matière
plastique, typiquement en résine, en polyamide ou en PVC, éventuellement chargée de
fibres de verre. Dans d'autres assemblages, ce profilé en matière plastique peut se
trouver en position non intermédiaire, par exemple en extrémité (profilé en alliage
d'aluminium associé seulement à un profilé plastique, ou encore entouré par deux profilés
plastiques, etc...). Mais, quelle que soit sa position dans l'assemblage, cet élément
isolant, que nous appellerons par la suite "barrette", "barrière thermique" ou encore
"coupure thermique", doit être solidaire d'au moins un profilé en alliage d'aluminium,
la liaison, continue ou discontinue, étant classiquement réalisée par voie chimique
(collage) ou mécanique (sertissage).
[0004] Le collage est une opération assez longue qui nécessite une préparation soignée de
l'état de surface des deux parties à mettre en contact. Il impose de plus l'emploi
de matériaux adhésifs toujours délicats à utiliser sur une ligne de fabrication (risque
d'encrassage voire de blocage des lignes, contraintes sanitaires en raison des substances
volatiles susceptibles d'être nuisibles à la santé, obligation de contrôler soigneusement
la température et l'humidité dans l'environnement de l'assemblage collé, etc....).
[0005] Dans le cas du sertissage, la barrette présente une protubérance, ménagée en général
sur l'une de ses extrémités. Cette protubérance est typiquement en forme de queue
d'aronde mais ce peut être tout simplement l'extrémité proprement dite de la barrette.
Lorsque la barrette est un élément intermédiaire entre un premier profilé en alliage
d'aluminium et un deuxième profilé en alliage d'aluminium, les deux extrémités de
la barrette sont en général munies d'une telle protubérance de sorte qu'elles peuvent
être serties, simultanément ou séquentiellement, sur chacun desdits profilés.
[0006] L'opération de sertissage consiste à déformer plastiquement et au défilé, à l'aide
d'un effort mécanique exercé typiquement par une molette ou un galet de sertissage,
une partie du profilé en alliage d'aluminium dont la section présente deux aspérités
en vis-à-vis, appelées "marteaux", qui, sous l'effet d'efforts parallèles à la paroi
du profilé sur laquelle sont attachés lesdits marteaux, fléchissent en direction de
ladite protubérance, se plaquent contre elle et se déforment plastiquement par compression
sous l'effet de ces efforts.
[0007] Les marteaux forment en coopération avec la paroi du profilé à laquelle ils sont
attachés une zone concave, ou gorge, à l'intérieur de laquelle la protubérance de
la barrette est introduite en vue du sertissage. Pour réaliser le sertissage de la
barrette, on place des galets au contact des parois extérieures des marteaux puis
on exerce un effort sur ces galets en direction de la protubérance en les faisant
rouler le long desdits marteaux. L'espace compris entre les galets est défini de telle
sorte que les marteaux fléchissent lors de leur passage, la forme de la gorge devenant
sensiblement complémentaire de celle de la protubérance qui se trouve ainsi piégée.
Le fléchissement se poursuit jusqu'à ce que la face intérieure de chaque marteau arrive
au contact d'une paroi de la protubérance. Au travers de la surface de contact se
transmet en tout ou partie l'effort de sertissage vers la barrette, les marteaux continuant
à se déformer plastiquement par compression. Après que les galets aient quitté la
zone concernée, l'effort de sertissage s'annule mais le contact frottant obtenu sur
l'interface entre la protubérance et les marteaux déformés permet l'immobilisation
totale de la barrette par rapport audit profilé.
[0008] La matière de la barrette doit être capable de résister à l'ensemble des efforts
mécaniques appliqués au produit lors de l'opération de sertissage ainsi que durant
toute sa phase d'utilisation. Elle doit en particulier résister aux efforts de sertissage
transmis par les marteaux. Ceci implique l'utilisation de matériaux isolants présentant
de bonnes caractéristiques mécaniques, en particulier une bonne résistance à l'écrasement.
Des matières plastiques telles que le polyamide 6.6 chargé de fibres de verre (PA6.6
FV) et le polychlorure de vinyle (PVC) sont des matériaux connus, aptes à résister
aux efforts mécaniques appliqués lors du sertissage.
[0009] Le sertissage est une opération mécanique qui présente, du fait des efforts imposés
et des outils employés, quelques risques sur l'aspect de surface des profilés (rayures,
...), de sorte que le traitement de surface des profilés, en particulier le laquage,
est effectué de préférence après sertissage. Dans ces conditions, c'est l'assemblage
profilé-barrette qui doit être soumis au laquage, en particulier au traitement thermique
qui lui est associé, caractérisé par une température élevée. Celle-ci doit en effet
être suffisamment haute (typiquement 180 °C) pour que la surface laquée présente un
aspect esthétique acceptable, caractérisé par un bon "tendu".
[0010] De plus, le sertissage est une opération qui est réalisée au défilé, profilé par
profilé et qui est par conséquent longue. Cette opération nécessite, pour déformer
plastiquement les marteaux, l'emploi de galets qui doivent avoir accès auxdits marteaux,
tout en agissant dans une direction donnée. Comme les efforts appliqués sur les marteaux
doivent être substantiellement perpendiculaires aux marteaux pour les faire fléchir
en direction de la protubérance qu'ils entourent, ils doivent être sensiblement parallèles
à la paroi à laquelle lesdits marteaux sont attachés, ce qui implique, les marteaux
étant peu élancés, que les galets doivent pouvoir se déplacer très près de ladite
paroi, laquelle ne peut pas présenter de reliefs susceptibles de remplir d'autres
fonctions. De ce fait, l'accès des galets de sertissage aux marteaux est une contrainte
sur le design des profilés: certaines sections de profilé ne sont pas envisageables,
ce qui risque de pénaliser l'efficacité thermique, technique, fonctionnelle et acoustique
du produit fini.
[0011] La déformation plastique des marteaux peut également induire des contraintes résiduelles
dans les produits finis qui se libèrent pendant l'opération de laquage et qui conduisent
au non respect de certaines tolérances géométriques.
[0012] Enfin, pour augmenter la capacité d'isolation thermique des cadres de fenêtre en
aluminium, la tendance actuelle est d'augmenter la largeur des barrettes, ce qui a
pour effet d'augmenter la résistance thermique globale de l'assemblage profilé aluminium
- barrette - profilé aluminium. Cependant l'augmentation de la largeur se traduit
par un plus grand élancement de la section de barrette, ce qui, toutes choses égales
par ailleurs, peut la rendre plus flexible, plus facilement déformable, et donc induire
un moins bon respect des tolérances dimensionnelles imposées à la géométrie de l'assemblage.
Pour résoudre ce problème, on peut soit épaissir lesdites barrettes mais, dans ce
cas, on perd, en termes d'isolation thermique, au moins une partie du gain apporté
par l'augmentation de la largeur, soit concevoir des géométries de barrette plus complexes.
Ainsi, les barrettes se présentent de plus en plus souvent sous forme de profilés
plastiques non plus massifs mais tubulaires, avec des formes complexes, plus délicates
à sertir. De fait, le sertissage est une technique de plus en plus difficilement adaptable
aux nouvelles conceptions des barrettes.
[0013] La demanderesse a donc cherché à développer un procédé alternatif permettant de réaliser
des assemblages composites de type profilé en alliage d'aluminium - barrette en matière
plastique et qui permettrait d'éviter les inconvénients liés au collage et ceux liés
au sertissage. Dans ce cadre le document
DE2361323A1 divulgue un procédé d'assemblage selon le préambule de la revendication 1.
[0014] Un premier objet de l'invention est un procédé d'assemblage d'au moins un profilé
extrudé en alliage d'aluminium et d'au moins une barrette en matière plastique pour
former un ensemble dit à rupture de pont thermique, la barrette comprenant au moins
une protubérance en matière thermoplastique, typiquement à l'extrémité de ladite barrette,
le profilé étant muni d'au moins une paroi extérieure comprenant une zone concave
ou "gorge" destinée à recevoir ladite protubérance de la barrette, comportant les
étapes suivantes :
- a) on se munit dudit profilé, choisi de telle sorte que ladite gorge présente un fond
et des parois latérales en contre-dépouille;
- b) on présente ledit profilé de façon à ce que l'accès à ladite gorge destinée à recevoir
la protubérance de ladite barrette soit libre;
- c) on se munit de ladite barrette, choisie de telle sorte que ladite protubérance
est en un matériau plastique;
- d) on introduit ladite protubérance de la barrette jusqu'à ce que son extrémité atteigne
le fond de ladite gorge et on agit sur le matériau plastique de ladite protubérance
de façon à ce qu'elle puisse être déformée plastiquement sous l'effet des contraintes;
- e) on exerce sur ledit profilé et sur ladite barrette ds efforts antagonistes (F),
dirigés selon une direction sensiblement perpendiculaire au fond de ladite gorge et
dont l'intensité est telle que ladite protubérance est déformée plastiquement à l'intérieur
de ladite gorge,
caractérisé en ce qu'à la base de ladite protubérance se trouve une dépression apte
à recevoir, sous forme de bourrelets, le surplus de matière thermoplastique qui provient
de ladite protubérance et qui n'a pas pu s'écouler à l'intérieur de ladite gorge.
[0015] Bien évidemment un tel procédé est applicable à tout assemblage par lequel une barrette
en matière plastique doit être solidarisée à un profilé en alliage d'aluminium. Le
terme "barrette" employé ici doit être compris comme désignant une pièce allongée
en matière plastique, typiquement un profilé long d'au moins un mètre et dont la section
a une aire comprise entre 50 mm
2 et 500 mm
2. La barrette en matière plastique peut être mono-matière, par exemple un profilé
extrudé en matière thermoplastique, ou comprendre plusieurs matériaux plastiques,
par exemple un profilé plastique co-extrudé. Elle est en tout cas caractérisée par
le fait qu'elle comprend une protubérance en matériau thermoplastique. Ladite protubérance
est une partie saillante de la barrette qui présente une forme telle qu'elle peut
être introduite dans ladite gorge du profilé. Dans le cas où la barrette a une section
parallélépipédique, ladite protubérance est tout simplement une extrémité de ladite
barrette.
[0016] Appliqué à la réalisation d'ensembles à coupure thermique, le procédé selon l'invention
diffère fondamentalement des procédés de l'art antérieur par le fait que l'on n'agit
plus sur le profilé, comme dans le cas du sertissage, ni sur la seule interface profilé-barrette
comme dans le cas du collage, mais dans la masse de la matière thermoplastique de
la protubérance de la barrette, en lui imposant localement, typiquement au niveau
de l'extrémité de ladite protubérance, une déformation irréversible. Avant ou après
avoir introduit ladite protubérance de la barrette jusqu'à ce que son extrémité atteigne
le fond de ladite gorge, on agit sur le matériau plastique de ladite protubérance
de façon à ce qu'elle puisse être déformée plastiquement sous l'effet de contraintes.
Le moyen le plus courant pour atteindre ce but consiste à utiliser une barrette présentant
une protubérance en matière thermoplastique et à chauffer localement ladite protubérance
jusqu'à ce qu'elle atteigne une température de mise en forme, ladite température de
mise en forme étant supérieure à la température de transition ductile-fragile dudit
matériau thermoplastique, de préférence supérieure à sa température de transition
vitreuse, de préférence encore supérieure à sa température de fusion.
[0017] Pour réaliser une liaison ferme entre profilé et barrette, les efforts antagonistes
sont maintenus le temps nécessaire pour que la gorge soit complètement remplie par
la matière thermoplastique de la barrette et pour que les effets du retrait de la
matière plastique au cours du refroidissement soient compensés. Compte tenu des tolérances
dimensionnelles, du temps d'application, de la plage de température obtenue, il se
peut qu'un surplus de matière thermoplastique s'écoule ou flue en dehors de la gorge.
Pour éviter que les "bavures" ou "bourrelets" ainsi formés perturbent la configuration
géométrique visée, on choisit avantageusement une barrette qui présente, à la base
de ladite protubérance, une dépression apte à recevoir lesdits bourrelets, qui correspondent
au surplus de matière thermoplastique qui n'a pas pu s'écouler à l'intérieur de ladite
gorge.
[0018] Lorsque la température est proche de la température de fusion, on peut assimiler
ce procédé à du surmoulage par compression. On entend par "surmoulage par compression"
le moulage par compression d'une partie d'une première pièce, typiquement en matière
plastique, qui, selon son comportement viscoplastique, se déforme, flue ou s'écoule
dans la cavité d'une deuxième pièce, typiquement en métal ou en une deuxième matière
plastique ayant une meilleure tenue à chaud que la première matière plastique, ladite
cavité faisant office d'empreinte de moule.
[0019] Le moulage par compression de pièces thermoplastiques est un procédé connu. Il consiste
à placer une ébauche en matière thermoplastique sur le fond de l'empreinte d'un moule,
à la porter à une température suffisamment élevée pour que cette ébauche puisse être
déformée lorsque la partie mobile du moule (par exemple un poinçon) se déplace en
direction du fond de l'empreinte de moule, appliquant ainsi sur l'ébauche un effort
de compression dirigé de façon substantiellement normale audit fond d'empreinte. Dans
le cas particulier de la présente invention, la gorge joue le rôle d'une empreinte
de moule et la partie non chauffée de la barrette joue le rôle de la partie mobile
du moule. Celle-ci se déplace vers le profilé sous l'effet d'un effort dirigé selon
une direction sensiblement perpendiculaire au fond de ladite gorge et dont l'intensité
est telle que ladite protubérance se déforme plastiquement et flue à l'intérieur de
ladite gorge.
[0020] La température à laquelle cette mise en forme par compression moulage est effectuée
doit être supérieure à la température de transition ductile-fragile (T
DF ∼0,8*Tg) du matériau de ladite barrette, de préférence supérieure à la température de transition
vitreuse (Tg). Pour effectuer rapidement cette compression avec des efforts de compression
peu élevés, il est avantageux que cette température soit voisine, voire supérieure
à la température de fusion (Tf) dudit matériau.
[0021] Le procédé selon l'invention est applicable à tout assemblage par lequel une barrette
en matière plastique doit être solidarisée à un profilé en alliage d'aluminium. La
solidarisation recherchée peut être une solidarisation lâche, c'est-à-dire correspondant
à une liaison entre pièces présentant encore au moins un degré de liberté: on applique
la compression juste le temps nécessaire pour que l'extrémité de la protubérance déformée
se trouve, après refroidissement, piégée dans la gorge du profilé, en raison de la
forme en contre-dépouille des parois latérales de ladite gorge.
[0022] De manière plus générale, notamment dans le cadre de la réalisation des ensembles
à coupure thermique, on cherche une solidarisation ferme, c'est-à-dire sans degré
de liberté, entre le profilé en alliage d'aluminium et la barrette. Dans ce cas, lesdits
efforts antagonistes sont maintenus le temps nécessaire pour que l'ensemble de ladite
cavité soit rempli par la matière thermoplastique de la barrette. De préférence, pour
compenser les effets du retrait de la matière plastique au cours du refroidissement,
on maintient lesdits efforts antagonistes pendant le refroidissement de la protubérance,
jusqu'à ce que cette dernière atteigne une valeur typiquement inférieure à la température
de transition ductile-fragile du matériau de la barrette.
[0023] Dans une modalité de l'invention, la matière plastique et/ou la zone du profilé au
voisinage de la gorge est refroidie, typiquement par soufflage d'air froid, de façon
à limiter la durée de maintien de l'assemblage sous contrainte.
[0024] Le profilé et la barrette étant des pièces élancées longues typiquement de 1 à 8
mètres, il est possible d'appliquer les dits efforts antagonistes au défilé, par exemple
à l'aide d'une paire de mollettes encadrant l'ensemble constitué par le profilé et
la barrette dont une protubérance a été introduite dans la gorge du profilé. La distance
entre molettes est définie de telle sorte que, dans l'entrefer délimité par ces molettes,
ledit ensemble est soumis à des forces antagonistes dont l'intensité est suffisante
pour que, pendant la durée de leur passage, le surmoulage par compression de l'extrémité
de la protubérance puisse être réalisé dans la gorge.
[0025] Cependant, en particulier lorsque l'on vise une solidarisation ferme, les efforts
antagonistes appliqués sont de préférence des efforts répartis, exercés sur une longueur
commune du profilé et de la barrette et appliqués pendant un temps suffisamment long
pour remplir complètement la gorge et compenser le retrait au cours du refroidissement.
Ladite longueur commune peut être la longueur totale commune du profilé et de la barrette,
car ces derniers sont en principe de même longueur mais ils pourraient avoir des longueurs
différentes dans d'autres applications. Toutefois, dans un mode de réalisation particulier
de l'invention, on applique les efforts antagonistes de compression sur une partie
seulement de la longueur totale commune du profilé et de la barrette, ce qui, en limitant
lesdits efforts et en facilitant les conditions de refroidissement, permet de mieux
contrôler la géométrie de l'assemblage final.
[0026] Lorsque l'assemblage à réaliser est un ensemble où alternent profilés en alliage
d'aluminium et barrettes en matière plastique, par exemple l'assemblage "profilé en
alliage d'aluminium - barrette - profilé en alliage d'aluminium", on réalise chaque
liaison en suivant les étapes a) à e), le rôle du profilé extrudé en alliage d'aluminium
étant joué par le profilé composite résultant de l'assemblage précédent.
[0027] De préférence également, avant d'introduire la protubérance de la barrette dans la
gorge, on réalise des reliefs sur la surface du fond et/ou des parois latérales de
la gorge pour parfaire la liaison ferme entre profilé et barrette. Par exemple, on
introduit une molette crantée dans le fond de ladite gorge et on fait rouler celle-ci
en appliquant un effort dont l'intensité est telle qu'il permet d'obtenir la formation
de crans sur ledit fond de gorge.
[0028] Au cours de l'étape d) du procédé selon l'invention, on introduit et on chauffe localement
la protubérance de la barrette dans la gorge jusqu'à ce qu'elle atteigne la température
de mise en forme visée. Le chauffage peut être effectué de différentes façons:
- i) de préférence, la protubérance est chauffée localement alors qu'elle est déjà insérée
dans la gorge. Plusieurs méthodes de chauffage sont possibles:
i1) la barrette comprend une bande, un fil ou tout autre moyen conducteur d'électricité
qui est accolé à ladite protubérance ou inséré dans ladite protubérance et on procède
au chauffage de ladite protubérance par effet Joule provenant d'un courant passant
ou induit dans ledit moyen conducteur d'électricité;
i2) ladite protubérance comprend un insert ferromagnétique ou est en une matière thermoplastique
chargée en particules ferromagnétiques et on procède au chauffage de ladite protubérance
par effet Joule provenant d'un courant induit circulant dans le ledit insert ou lesdites
particules ferromagnétiques;
i3) on échauffe une partie du profilé qui entoure ladite cavité jusqu'à une température
telle que l'extrémité de ladite protubérance se trouve, au contact de ladite gorge,
au moins à ladite température de mise en forme;
i4) l'extrémité de ladite protubérance destinée à être insérée dans la gorge du profilé
est recouverte d'une matière A et l'intérieur de la gorge du profilé contient, typiquement
sous la forme d'une couche déposée sur le fond de la gorge, une matière B qui réagit
de façon exothermique avec la matière A dès qu'elle entre en contact avec celle-ci;
ainsi, lorsque ladite protubérance est introduite dans ladite gorge, la réaction entre
les matières A et B, exothermique, fournit l'énergie nécessaire pour le chauffage
de ladite extrémité de protubérance; les épaisseurs des couches des matières A et
B sont calculées de façon à ce que la température d'échauffement atteigne une domaine
de température apte à la mise en forme pendant le temps nécessaire à ladite mise en
forme;
- ii) la zone à déformer de la protubérance peut également être chauffée avant d'être
introduite dans ladite gorge par tout moyen conventionnel extérieur (air chaud, radiant,
etc...). Si la partie du profilé entourant la gorge n'est pas elle-même préchauffée,
ladite zone à déformer de la protubérance doit être portée à une température plus
élevée que la température de mise en forme visée, pour tenir compte du refroidissement
lors de son contact avec le fond de gorge.
- iii) enfin, en particulier si la protubérance est associée à un moyen conducteur d'électricité
ou encore à un insert ferromagnétique ou à des particules ferromagnétiques, comme
évoqué en i1 et i2, on peut commencer à préchauffer la zone de la protubérance avant
que celle-ci soit introduite dans la gorge puis continuer le chauffage de façon à
atteindre la température de mise en forme lors de l'application desdits efforts antagonistes.
[0029] Tel que décrit et revendiqué en revendication principale, le procédé selon l'invention
concerne un assemblage élémentaire. Lorsque l'assemblage à réaliser est un ensemble
où alternent profilés en alliage d'aluminium et barrettes en matière plastique - par
exemple l'assemblage "profilé en alliage d'aluminium / barrette / profilé en alliage
d'aluminium" que l'on trouve dans les ouvrants et les dormants des cadres de fenêtre
-, il peut être mis en oeuvre pour réaliser chaque liaison entre un profilé en alliage
d'aluminium et une barrette plastique. De préférence, il est répété séquentiellement,
autant de fois que nécessaire. A partir du deuxième assemblage élémentaire "profilé
en alliage d'aluminium - barrette", on suit les étapes a) à e) telles que décrites
précédemment, à la seule différence près que le rôle du "profilé extrudé en alliage
d'aluminium" est joué par le profilé composite résultant de la réalisation de l'assemblage
élémentaire précédent.
[0030] Si l'assemblage à réaliser comprend peu de liaisons "profilés en alliage d'aluminium
- barrette", typiquement deux ou trois, et si les gorges et les protubérances se trouvent
sensiblement alignées sur une même direction sensiblement perpendiculaire aux fonds
desdites gorges, alors on peut mettre en oeuvre simultanément le procédé d'assemblage
élémentaire en exerçant lesdits efforts antagoniste sur la paroi extérieure de chaque
pièce d'extrémité dudit assemblage.
[0031] En mettant en oeuvre le procédé selon l'invention pour réaliser des ensembles à coupure
thermique, on évite ainsi tous les inconvénients associés au sertissage et tous ceux
associés au collage.
[0032] On peut caractériser l'assemblage susceptible d'être obtenu par le procédé selon
l'invention d'une autre manière. En effet, si l'on a effectué le chauffage de la protubérance
à l'extérieur de la gorge, avant l'introduction de celle-ci dans ladite gorge, celle-ci
peut se trouver exempte de traces de bande, fil ou tout autre moyen conducteur d'électricité,
d'insert ferromagnétique ou de particules ferromagnétiques. L'assemblage susceptible
d'être obtenu par le procédé selon l'invention peut également être reconnu par le
fait que, en fin de compression surmoulage, il est difficile d'éviter que des bourrelets
de matière thermoplastique se forment à la base de la protubérance, dans une zone
extérieure à la gorge du profilé mais directement voisine de celle-ci.
[0033] Il s'agit dans ce cas d'un assemblage selon la revendication 12 d'au moins un profilé
extrudé en alliage d'aluminium et d'au moins une barrette en matière plastique, ledit
profilé étant muni d'au moins une paroi extérieure présentant une zone concave ou
"gorge", la barrette comprenant au moins une protubérance en matière thermoplastique,
ladite gorge présente un fond et des parois latérales en contre-dépouille, et délimite
une zone complètement remplie par la matière thermoplastique de la protubérance de
ladite barrette, sans qu'il y ait de matière adhésive à l'interface entre ladite matière
thermoplastique et l'alliage d'aluminium constituant ledit profilé, et caractérisé
en ce que, au débouché de ladite gorge, ladite barrette présente des bourrelets de
matière thermoplastique provenant de ladite protubérance, lesdits bourrelets étant
situés dans une dépression ménagée au pied de ladite protubérance.
[0034] Un autre objet selon l'invention est l'utilisation du procédé tel que décrit précédemment
et selon la revendication 13 pour réaliser des ensembles à coupure thermique entrant
dans la fabrication de cadres de fenêtres, de portes, de vérandas, de murs-rideaux
ou de tout autre élément formant frontière entre l'extérieur et l'intérieur d'une
enceinte au sein de laquelle doit régner une température différente de celle de l'extérieur.
[0035] Le procédé peut s'appliquer à des profilés préalablement laqués ou anodisés ou revêtus
d'autres types de peintures ou apprêts, ce qui a pour effet, notamment, de supprimer
tout risque de détérioration de la surface comme c'était le cas pour l'opération de
sertissage. Avantageusement, les contraintes mécaniques résiduelles induites dans
les profilés par ladite opération de sertissage étant éliminées, les tolérances géométriques
imposées à l'assemblage final peuvent être plus contraignantes, ce qui permet de garantir
une géométrie d'assemblage plus précise.
[0036] Le fait de pouvoir réaliser l'assemblage sur des profilés ayant déjà leur état de
surface définitif, notamment dans le cas du laquage a aussi pour conséquence que la
barrière thermique ou barrette n'a pas à subir ou supporter l'opération de cuisson
de la laque. Ceci autorise le choix, pour la barrière thermique ou barrette d'un matériau
plus isolant, c'est-à-dire de conductivité thermique nettement inférieure à celle
du polyamide PA6.6 FV, comme notamment des matériaux polymères du type PVC, utilisés
de façon préférentielle dans le procédé selon l'invention.
[0037] Les profilés extrudés sont par ailleurs, le plus généralement, réalisés en alliage
d'aluminium de la famille 6xxx et plus particulièrement du type AA6060, selon les
désignations définies par l' « Aluminum Association » dans les « Registration Record
Series» qu'elle publie régulièrement, type d'alliage classiquement utilisé dans les
produits pour applications dans le domaine du bâtiment.
[0038] On notera que, de façon avantageuse, du fait que le procédé selon l'invention peut
s'appliquer à des profilés préalablement laqués ou anodisés ou revêtus d'autres types
de peintures ou apprêts, les profilés extérieur et intérieur peuvent avoir subi des
traitements de finition de surface différents.
[0039] Le procédé selon l'invention trouve une application tout aussi avantageuse dans la
réalisation de murs rideaux, constitués par juxtaposition, de façon analogue à la
réalisation de panneaux, d'ensemble de profilés résultant du procédé selon l'invention,
et leur assemblage par tout moyen mécanique, ou autre, entre eux, de même que dans
des panneaux de structure de carrosserie telle que plancher, mur, plafond, ou porte,
de véhicule frigorifique, ou des panneaux de structure de chambre froide.
[0040] Enfin, l'utilisation de ce procédé d'assemblage n'est pas exclusive d'autres procédés
d'assemblage. Par exemple, il peut être associé à un procédé du type clipsage du profilé
sur la barrette.
La figure 1 illustre en vue de face et en coupe le détail des différentes pièces d'un
premier assemblage telles qu'elles se présentent avant l'étape d):
La figure 2 illustre en vue de face et en demi-coupes le détail des différentes pièces
d'un deuxième assemblage à réaliser: à gauche, telles qu'elles se présentent avant
l'étape d), à droite telles qu'elles se présentent au cours de l'étape d).
Les figures 3a à 3c illustrent en vue de face et en coupe trois phases de réalisation
de trois assemblages.
Les figures 4a à 4c illustrent en vue de face et en coupe trois phases de réalisation
d'un ensemble à coupure thermique (dormant d'un cadre de fenêtre). La figure 4d illustre
une variante d'ensemble à coupure thermique réalisé selon l'invention.
La figure 5a illustre en vue de face et en coupe un profilé destiné à réaliser un
assemblage élémentaire sur lequel, après compression surmoulage d'une barrette de
section parallélépipédique dans la gorge du profilé, des essais de traction et de
cisaillement ont été effectués. La figure 5b illustre en vue de face et en coupe ledit
assemblage élémentaire.
[0041] Les figures 1, 3a, et 5b représentent des modes de réalisation selon l'état de la
technique. Les figures 2, 3b, et 3c représentent des modes de réalisation selon la
présente invention.
EXEMPLE 1: (Figures 1 et 3a)
[0042] La figure 1 illustre un profilé extrudé (10) en alliage d'aluminium et une barrette
(20) en matière thermoplastique devant être assemblés par surmoulage compression.
La barrette comprend une protubérance (21), située à l'extrémité de ladite barrette.
Un épaulement (29) matérialise la transition entre ladite protubérance (21) et la
partie centrale (28) de la barrette (20). Le profilé (10) est muni d'une paroi extérieure
(18) qui comprend une zone concave ou "gorge" (15) destinée à recevoir ladite protubérance
de la barrette.
[0043] Le profilé (10) a été choisi de telle sorte que la gorge (15) présente un fond (17)
et des parois latérales (16) en contre-dépouille, la section étant délimitée par un
contour en forme de queue d'aronde. Le profilé (10) est présenté de telle sorte que
l'accès à la gorge (15) destinée à recevoir la protubérance (21) de ladite barrette
soit libre. La barrette, en un matériau thermoplastique va être introduite jusqu'à
ce que son extrémité atteigne le fond de ladite gorge.
[0044] Un micro-profilé en alliage d'aluminium, dont la forme de la section a été adaptée
à celle de la protubérance (21), a été inséré sous forme de bande métallique (30)
dans ladite protubérance. En faisant passer un courant électrique dans ledit micro-profilé,
on chauffe par effet Joule ladite protubérance jusqu'à ce qu'elle atteigne la température
de mise en forme, voisine de 190°C - 200 °C pour une barrette en PVC. Ladite température
de mise en forme est ici proche de la température de fusion du PVC.
[0045] Des efforts antagonistes sont exercés sur une longueur commune du profilé (10) et
de la barrette (20), dirigés perpendiculairement au fond de gorge. L'intensité de
l'effort réparti appliqué sur la protubérance est de l'ordre de 1000 N/m. Avec une
telle force, l'extrémité de la protubérance est déformée de manière irréversible à
l'intérieur de la gorge (15), de sorte que ladite protubérance (21) se trouve, après
refroidissement, piégée dans ladite gorge (15). L'effort réparti a été appliqué successivement
sur des portions communes de profilé et de barrette longues d'environ 1 mètre et adjacentes,
avec une zone de recouvrement de quelques centimètres.
Exemple 2 (Figures 2, 3b et 3c (variante avec puits))
[0046] Cet exemple diffère du précédent en ce que la barrette (20') présente une dépression
(25) au niveau de l'épaulement (29') qui se trouve à la base de la protubérance (21').
Lorsqu'on fait chauffer la protubérance grâce à l'effet Joule produit par le courant
traversant le conducteur (30), celle-ci s'enfonce progressivement jusqu'à ce que les
extrémités (26) de l'épaulement (29') arrivent au contact de la paroi extérieure (18).
La matière plastique s'écoule en formant un bourrelet (23) qui remplit progressivement
les zones d'ancrage de la gorge (15). Un bourrelet (22) correspondant à un surplus
de matière thermoplastique qui s'écoule en dehors de la gorge (15) est recueilli à
l'intérieur de la dépression (25).
[0047] En ménageant un "puits" (19) dans le fond de la gorge (15) (figure 3c), on a éloigné
la partie la plus chaude de la protubérance de l'entrée de la gorge. On a ainsi localisé
la zone chauffée par le conducteur vers le fond de la gorge, en limitant l'écoulement
de la matière plastique en dehors de la gorge.
Exemple 3 (Figure 4a, 4b, 4c)
[0048] Les figures 4a à 4c illustrent la formation d'un assemblage "profilé en alliage d'aluminium
- barrette - profilé en alliage d'aluminium" destiné à réaliser un dormant de fenêtre.
La barrette (20") est ici un profilé tubulaire en polyamide 6.6 chargé en fibres de
verre à 30% (PA6.6FV). Elle est destinée à être assemblée aux profilés (10.1) et (10.2).
Pour cela, elle est munie de deux protubérances (21.1) et (21.2), qui ne sont pas
des extrémités massives mais des portions de profilé dont l'épaisseur moyenne est
légèrement plus grande mais du même ordre de grandeur que celle du reste de profilé.
Chaque profilé (10.1, 10.2) est muni d'au moins une gorge (15.1, 15.2) destinée à
la jonction avec la barrette (20"). Dans cet exemple, chaque profilé est muni de deux
gorges et la barrette présente deux protubérances (21.1; 21.2) attachées à chacun
de ses côtés. Des bandes métalliques (35.1) et (35.2) ont été introduites dans les
fonds (17.1) et (17.2) des gorges (15.1) et (15.2).
[0049] Sur la figure 4b, les protubérances (21.1) et (21.2) sont introduites dans les gorges
(15.1) et (15.2) des profilés (10.1) et (10.2). On fait passer un courant électrique
dans la bande métallique (35.1, 35.2) pour chauffer le fond de gorge (15.1, 15.2)
et l'extrémité de la protubérance (21.1, 21.2). Lorsque celle-ci atteint une température
suffisante, elle se déforme sous l'effet d'un effort compressif F, la matière plastique
s'écoulant dans les zones en contre-dépouille. On obtient ainsi l'assemblage tel qu'illustré
en figure 4c.
[0050] Si les protubérances (21.1) et (21.2) sont bien alignées dans la direction des efforts
de compression, comme c'est le cas dans cet exemple où les couples de protubérances
et les couples de gorges sont symétriques par rapport à un même axe (100) aligné dans
la direction des efforts de compression, l'opération illustrée en figure 4b peut être
effectuée simultanément sur les assemblages élémentaires, en exerçant des efforts
antagonistes (F) sur la paroi extérieure de chacun des profilés en alliage d'aluminium.
[0051] La figure 4d) illustre une variante de cet exemple, dans laquelle, au lieu d'installer
une bande métallique (35.1 et 35.2) en fond de gorge, on utilise une barrette avec
des protubérances munies de micro-profilés (30.1 et 30.2).
Exemple 4 (Figures 5a et 5b)
[0052] Des essais mécaniques ont été réalisés pour vérifier la bonne tenue mécanique des
liaisons PVC/Alu réalisées par surmoulage-compression.
[0053] Pour cela nous avons réalisé des éprouvettes à partir:
- d'une portion de profilé pour cadre de fenêtre laqué blanc classique, dont la section,
illustrée en Figure 5a, est munie d'une gorge en forme en queue d'aronde. Ladite portion
est longue de 60 mm. Le profilé est recouvert d'une couche de laque d'épaisseur comprise
entre 60 et 80 µm. La référence de la laque utilisée est Alesta AP Blanc Trafic Brillant,
du type RAL 841 GL - 9016.
- d'une barrette PVC de section rectangulaire (typiquement 30 mm * 2,2 mm), de longueur
60 mm, une de ses extrémités (27) jouant le rôle de protubérance (21), tel qu'évoqué
dans le cadre de la présente invention.
[0054] Nous avons réalisé des éprouvettes à partir d'assemblages tels que schématisés en
Figure 5b par compression-surmoulage de l'extrémité (27) de la barrette dans la gorge
(15) du profilé. Le PVC a été porté localement à 180°C pour certains échantillons
et à 200°C pour d'autres échantillons. La température de l'extrémité de la barrette
a été contrôlée en plaçant un thermocouple au contact de la paroi du profilé, dans
une zone accessible (11), située au droit de la gorge. Des éprouvettes de référence,
de même géométrie finale mais obtenues, sans effectuer de compression surmoulage,
à l'aide de barrettes munie de protubérances en forme de queue d'aronde, ont également
été testées.
[0055] Nous avons effectué sur ces éprouvettes des essais de traction transversale et des
essais de cisaillement.
[0056] Les essais de traction transversale on été réalisés à température ambiante, sur les
échantillons refroidis mais non vieillis. Sur le tableau 1 ci-dessous, on peut noter
une résistance moyenne de 69 N/mm, c'est-à-dire des résultats qui sont comparables
à ceux obtenus sur les échantillons de référence, qui ont présenté une résistance
de 70 N/mm. On a constaté d'autre part qu'à à 180°C, le remplissage complet des gorges
par le PVC de la barrette était plus long à obtenir et nécessitait un effort plus
important.
[0057] Ces valeurs sont à mettre en perspective par rapport aux valeurs mini données par
la norme NF 252 (Révision n°4), à savoir 50 N/mm pour un assemblage à l'état neuf
et de 24 N/mm pour un assemblage à l'état vieilli.
Tableau 1
Index |
T surmoulage[°C] |
Type |
Fmax [daN] |
F/l [N/mm] |
A |
200 |
Eprouvette |
398 |
66 |
B |
200 |
Eprouvette |
397 |
66 |
c |
200 |
Eprouvette |
338 |
56 |
D |
180 |
Eprouvette |
445 |
74 |
E |
180 |
Eprouvette |
464 |
77 |
F |
|
Référence |
428 |
71 |
G |
|
Référence |
412 |
69 |
H |
|
Référence |
420 |
70 |
[0058] En ce qui concerne le test de cisaillement, aucun des échantillons n'a été cassé.
Nous avons observé une déformation plastique du PVC dans la masse de la barrette avant
que la jonction barrette-profilé soit dégradée. Sur le tableau 2, nous avons reporté
l'effort réparti (F/l) maximal observé avant la déformation plastique du PVC dans
la masse de la barrette.
Tableau 2
Index |
T surmoulage [°C] |
Type |
Fmax [daN] |
F/l [N/mm] |
a |
180 |
Echantillon |
301 |
50 |
b |
180 |
Echantillon |
338 |
56 |
c |
200 |
Echantillon |
302 |
50 |
d |
200 |
Echantillon |
317 |
53 |
e |
200 |
Echantillon |
295 |
49 |
1. Procédé d'assemblage d'au moins un profilé extrudé en alliage d'aluminium (10) et
d'au moins une barrette (20) en matière plastique pour former un ensemble dit à rupture
de pont thermique, la barrette (20) comprenant au moins une protubérance (21) en matière
thermoplastique, typiquement à l'extrémité de ladite barrette (20), le profilé (10)
étant muni d'au moins une paroi extérieure (18) comprenant une zone concave ou "gorge"
(15) destinée à recevoir ladite protubérance (21) de la barrette (20), comportant
les étapes suivantes :
a) on se munit dudit profilé (10), choisi de telle sorte que ladite gorge (15) présente
un fond (17) et des parois latérales (16) en contre-dépouille;
b) on présente ledit profilé (10) de façon à ce que l'accès à ladite gorge (15) destinée
à recevoir la protubérance (21) de ladite barrette (20) soit libre;
c) on se munit de ladite barrette (20), choisie de telle sorte que ladite protubérance
(21) est en un matériau thermoplastique;
d) on introduit ladite protubérance (21) de la barrette (20) jusqu'à ce que son extrémité
atteigne le fond (17) de ladite gorge (15) et on agit sur le matériau plastique de
ladite protubérance (21) de façon à ce qu'elle puisse être déformée plastiquement
sous l'effet de contraintes;
e) on exerce sur ledit profilé (10) et sur ladite barrette (20) des efforts antagonistes
(F), dirigés selon une direction sensiblement perpendiculaire au fond (17) de ladite
gorge (15) et dont l'intensité est telle que ladite protubérance (21) est déformée
plastiquement à l'intérieur de ladite gorge (15),
caractérisé en ce qu'à la base de ladite protubérance (21) se trouve une dépression (25) apte à recevoir,
sous forme de bourrelets (22), le surplus de matière thermoplastique qui provient
de ladite protubérance (21) et qui n'a pas pu s'écouler à l'intérieur de ladite gorge
(15).
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, à l'étape d), on chauffe localement ladite protubérance (21) jusqu'à ce qu'elle
atteigne une température de mise en forme, ladite température de mise en forme étant
supérieure à la température de transition ductile-fragile dudit matériaux thermoplastique,
de préférence supérieure à sa température de transition vitreuse, de préférence encore
supérieure à sa température de fusion.
3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits efforts antagonistes (F) sont maintenus le temps nécessaire pour que ladite
gorge (15) soit substantiellement remplie par la matière thermoplastique de la barrette
(20).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 caractérisé en ce qu'après l'étape e), on maintient lesdits efforts antagonistes (F) pendant le refroidissement
de la protubérance (21), jusqu'à ce que cette dernière atteigne une valeur typiquement
inférieure à la température de transition ductile-fragile du matériau de la barrette
(20).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, avant l'étape
d), on réalise des reliefs sur la surface du fond (17) et/ou des parois latérales
(16) de ladite gorge (15).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel ladite barrette
(20) comprend une bande (30), un fil ou tout autre moyen conducteur d'électricité
accolé à ladite protubérance (21) ou inséré dans ladite protubérance (21) et dans
lequel on procède au chauffage de ladite protubérance (21) par effet Joule provenant
d'un courant passant ou induit dans ledit moyen conducteur d'électricité.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la protubérance
(21) de ladite barrette (20) comprend un insert ferromagnétique ou est en une matière
thermoplastique chargée en particules ferromagnétiques et dans lequel on procède au
chauffage de ladite protubérance (21) par effet Joule provenant d'un courant induit
dans ledit insert ferromagnétique ou dans lesdites particules ferromagnétiques.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel ladite protubérance
(21) est portée à ladite température de mise en forme avant d'être introduite dans
ladite gorge (15),
9. Procédé selon l'une quelconque des revendication 2 à 5, dans lequel, avant l'étape
d) on place une bande (35.1, 35.2), un fil ou tout autre moyen conducteur d'électricité
au fond (17) de la gorge (15) du profilé (10) et en ce qu'on procède au chauffage
de ladite protubérance (21) par effet Joule provenant d'un courant passant ou induit
dans ledit moyen conducteur d'électricité.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel on échauffe une
partie du profilé (10) qui entoure ladite gorge (15) jusqu'à une température telle
que ladite protubérance (21) se trouve, au contact de ladite gorge (15), au moins
à ladite température de mise en forme.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel l'assemblage
à réaliser est un ensemble où alternent profilés (10) en alliage d'aluminium et barrettes
(20) en matière plastique caractérisé en qu'on réalise chaque assemblage "profilé
en alliage d'aluminium (10)-barrettes (20)" en suivant lesdites étapes a) à e), le
rôle du "profilé extrudé en alliage d'aluminium" étant joué par le profilé composite
résultant du procédé d'assemblage précédent.
12. Assemblage d'au moins un profilé extrudé (10) en alliage d'aluminium et d'au moins
une barrette (20) en matière plastique, ledit profilé (10) étant muni d'au moins une
paroi extérieure (18) présentant une zone concave ou "gorge" (15), la barrette (20)
comprenant au moins une protubérance (21) en matière thermoplastique, ladite gorge
(15) présente un fond (17) et des parois latérales (16) en contre-dépouille, et délimite
une zone complétement remplie par la matière thermoplastique de la protubérance (21)
de ladite barrette (20), sans qu'il y ait de matière adhésive à l'interface entre
ladite matière thermoplastique et l'alliage d'aluminium constituant ledit profilé
(10), et caractérisé en ce que, au débouché de ladite gorge (15), ladite barrette (20) présente des bourrelets (22)
de matière thermoplastique provenant de ladite protubérance (21), lesdits bourrelets
(22) étant situés dans une dépression (25) ménagée au pied de ladite protubérance
(21).
13. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour réaliser
des ensembles à coupure thermique entrant dans la fabrication de cadres de fenêtres,
de portes, de vérandas, de murs-rideaux ou de tout autre élément formant frontière
entre l'extérieur et l'intérieur d'une enceinte au sein de laquelle doit régner une
température différente de celle de l'extérieur.
1. Verfahren zum Zusammenfügen mindestens eines stranggepressten Profils (10) aus einer
Aluminiumlegierung und mindestens einer Kunststoffleiste (20), um eine Einheit zu
bilden, die Wärmebrückenunterbrechung genannt wird, wobei die Leiste (20) mindestens
einen Vorsprung (21) aus thermoplastischem Material aufweist, typischerweise am Ende
der Leiste (20), wobei das Profil (10) mit mindestens einer Außenwand (18) versehen
ist, die einen konkaven Bereich oder eine "Kehlrille" (15) aufweist, der bzw. die
dazu bestimmt ist, den Vorsprung (21) der Leiste (20) aufzunehmen, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte aufweist:
a) das Profil (10) wird bereitgestellt, das derart gewählt ist, dass die Kehlrille
(15) einen Boden (17) und hinterschnittene Seitenwände (16) aufweist,
b) das Profil (10) wird so gelegt, dass der Zugang zu der Kehlrille (15), die dazu
bestimmt ist, den Vorsprung (21) der Leiste (20) aufzunehmen, frei ist,
c) die Leiste (20) wird bereitgestellt, die derart ausgewählt ist, dass der Vorsprung
(21) aus einem thermoplastischen Material besteht,
d) der Vorsprung (21) der Leiste (20) wird eingeführt, bis sein Ende den Boden (17)
der Kehlrille (15) erreicht, und auf das plastische Material dieses Vorsprungs (21)
wird derart eingewirkt, dass dieses plastisch unter der Einwirkung von Kräften verformt
werden kann,
e) auf das Profil (10) und die Leiste (20) werden entgegengesetzte Kräfte ausgeübt,
die in einer Richtung ausgerichtet sind, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Boden
(17) der Kehlrille (15) gelenkt ist, und dessen Stärke derart ist, dass der Vorsprung
(21) plastisch im Inneren der Kehlrille (15) verformt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Basis des Vorsprungs (21) eine Ausnehmung (25) befindet, die in Form
von Wülsten (22) den Überschuss des thermoplastischen Materials aufnehmen kann, der
von dem Vorsprung (21) herrührt und der nicht in das Innere der Kehlrille (15) fließen
konnte.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) der Vorsprung (21) lokal aufgeheizt wird, bis dieser eine Formgebungstemperatur
erreicht, wobei die Formgebungstemperatur größer ist als die Übergangstemperatur von
einem duktilen Zustand in einen spröden Zustand des thermoplastischen Materials, wobei
die Formgebungstemperatur vorzugsweise höher ist als seine Glasübergangstemperatur,
weiter vorzugsweise größer als seine Schmelztemperatur.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkräfte (F) über die Zeit aufrechterhalten werden, die notwendig ist, um
die Kehlrille (15) im Wesentlichen mit dem thermoplastischen Material der Leiste (20)
zu füllen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt e) die Gegenkräfte (F) während der Abkühlung des Vorsprungs (21)
aufrechterhalten werden, bis letzterer einen Wert annimmt, der typischerweise unter
der Übergangstemperatur vom duktilen in den spröden Zustand des Materials der Leiste
(20) liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem vor dem Schritt d) auf der Fläche
des Bodens (17) und/oder den Seitenwänden (16) der Kehlrille (15) Reliefs hergestellt
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Leiste (20) einen Streifen
(30), einen Draht oder andere elektrische Leiter aufweist, der an dem Vorsprung (21)
angefügt ist oder in den Vorsprung (21) eingefügt ist, und bei dem der Vorsprung (21)
über den Joule-Effekt, der von einem Strom herrührt, der durch den elektrischen Leiter
fließt oder in diesem induziert wird, aufgeheizt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der Vorsprung (21) der Leiste
(20) einen ferromagnetischen Einsatz aufweist oder aus einem thermoplastischen Material
besteht, das mit ferromagnetischen Teilchen dotiert ist, und bei dem das Aufheizen
des Vorsprungs (21) durch den Joule-Effekt erfolgt, der von einem in dem ferromagnetischen
Einsatz induzierten Strom oder in den ferromagnetischen Teilchen induzierten Strom
herrührt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem der Vorsprung (21) auf die Formgebungstemperatur
gebracht wird, bevor er in die Kehlrille (15) eingeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem vor dem Schritt d) ein Streifen
(35.1, 35.2), ein Draht oder ein anderer elektrischer Leiter auf dem Boden (17) der
Kehlrille (15) des Profils (10) plaziert wird, und bei dem das Aufheizen des Vorsprungs
(21) über den Joule-Effekt erfolgt, der durch einen Strom erzeugt wird, der in dem
elektrischen Leiter fließt oder in diesem induziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem ein Teil des Profils (10), das
die Kehlrille (15) umgibt, bis auf eine Temperatur aufgeheizt wird, derart, dass der
Vorsprung (21) sich in Kontakt mit der Kehlrille (15) befindet, mindestens bis auf
die Formgebungstemperatur.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der herzustellende Verbund eine
Einheit ist, bei der sich Profile (10) aus einer Aluminiumlegierung und Leisten (20)
aus Kunststoff abwechseln, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verbund "Profil (10) aus einer Aluminiumlegierung - Leiste (20)" hergestellt
wird, indem die Schritte a) bis e) ausgeführt werden, wobei die Rolle des "stranggepressten
Profils aus einer Aluminiumlegierung" von dem Verbundprofil übernommen wird, welches
sich aus den vorhergehenden Zusammenfügeverfahren ergibt.
12. Verbund aus mindestens einem stranggepressten Profil (10) aus einer Aluminiumlegierung
und mindestens einer Leiste (20) aus Kunststoff, wobei das Profil (10) mit mindestens
einer Außenrand (18) versehen ist, die einen konkaven Bereich oder eine Kehlrille
(15) aufweist, wobei die Leiste (20) mindestens einen Vorsprung (21) aus thermoplastischen
Material aufweist, die Kehlrille (15) einen Boden (17) und hinterschnittene Seitenwände
(16) aufweist und einen Bereich eingrenzt, der vollständig von dem thermoplastischen
Material des Vorsprungs (21) der Leiste (20) gefüllt ist, ohne dass Klebstoff an der
Grenzfläche zwischen dem thermoplastischen Material und der Aluminiumlegierung, die
das Profil (10) bildet vorhanden ist, und dadurch gekennzeichnet, dass an der Mündung der Kehlrille (15) die Leiste (20) Wülste (22) aus thermoplastischen
Material aufweist, die von dem Vorsprung (21) stammen, wobei die Wülste (22) in einer
Vertiefung (25) liegen, die am Fuß des Vorsprungs (21) eingearbeitet ist.
13. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zur Herstellung von thermischen
Trennungseinheiten, die verwendet werden bei der Herstellung von Fensterrahmen, Türen,
Veranden, Vorhangwänden oder allen anderen Elementen, die eine Grenze zwischen dem
Äußeren und dem Inneren eines Raums bilden, in dem eine Temperatur herrscht, die von
der Außentemperatur verschieden ist.
1. Method for assembling at least one extruded profile (10) made of aluminium alloy and
at least one strip (20) made of plastic material to form a so-called thermal bridge
breaking assembly, the strip (20) comprising at least one protuberance (21) made of
thermoplastic material, typically at the end of the said strip (20), the profile (10)
being provided with at least one external wall (18) comprising a concave zone or "groove"
(15) designed to receive the said protuberance (21) of the strip (20), having the
following steps:
a) the said profile (10) is provided, chosen such that the said groove (15) exhibits
a bottom (17) and undercut side walls (16);
b) the said profile (10) is presented so that the said groove (15) designed to receive
the protuberance (21) of the said strip (20) is freely accessible;
c) the said strip (20) is provided, chosen such that the said protuberance (21) is
made of thermoplastic material;
d) the said protuberance (21) of the strip (20) is introduced until its end reaches
the bottom (17) of the said groove (15) and the plastic material of the said protuberance
(21) is treated such that it can be deformed plastically under the effect of stresses;
e) opposing forces (F) are applied to the said profile (10) and to the said strip
(20) in a direction substantially perpendicular to the bottom (17) of the said groove
(15) with an intensity which is such that the said protuberance (21) is deformed plastically
inside the said groove (15),
characterised in that at the base of the said protuberance (21) there is a depression (25) which is capable
of receiving the surplus thermoplastic material in the form of bulges (22) emanating
from the said protuberance (21) and unable to flow inside the said groove (15).
2. Method according to claim 1, characterised in that in the step d) the said protuberance (21) is heated locally until it reaches a working
temperature, the said shaping temperature being greater than the ductile-fragile transition
temperature of the said thermoplastic material, preferably greater than its vitreous
transition temperature, preferably even greater than its melting temperature.
3. Method according to claim 2, characterised in that the said opposing forces (F) are maintained for the time needed for the said groove
(15) to be substantially filled by the thermoplastic material of the strip (20).
4. Method according to any one of claims 2 to 3, characterised in that after the step e) the said opposing forces (F) are maintained during the cooling
of the protuberance (21) until the latter reaches a value typically lower than the
ductile-fragile transition temperature of the material of the strip (20).
5. Method according to any one of claims 1 to 4, in which before the step d) raised elements
are formed on the surface of the bottom (17) and/or the side walls (16) of the said
groove (15).
6. Method according to any one of claims 2 to 5, in which the said strip (20) comprises
a ribbon (30), a wire or any other electricity conducting means tied to the said protuberance
(21) or inserted in the said protuberance (21) and through which the said protuberance
(21) is heated by Joule effect emanating from a current passing through or induced
in the said electricity conducting means.
7. Method according to any one of claims 2 to 5, in which the protuberance (21) of the
said strip (20) comprises a ferromagnetic insert or is made of a thermoplastic material
charged with ferromagnetic particles and in which the said protuberance (21) is heated
by Joule effect emanating from a current induced in the said ferromagnetic insert
or in the said ferromagnetic particles.
8. Method according to any one of claims 2 to 7, in which the said protuberance (21)
is brought to the said working temperature before being introduced into the said groove
(15).
9. Method according to any one of claims 2 to 5, in which before the step d) a ribbon
(35.1, 35.2), a wire or any other electricity conducting means is placed in the bottom
(17) of the groove (15) of the profile (10) and the said protuberance (21) is heated
by Joule effect emanating from a current passing through or induced in the said electricity
conducting means.
10. Method according to any one of claims 2 to 5, in which a part of the profile (10)
which surrounds the said groove (15) is heated up to a temperature such that the said
protuberance (21) is at least at the said working temperature on contact with the
said groove (15).
11. Method according to any one of claims 1 to 10, in which the assembly to be produced
is an assembly in which profiles (10) made of aluminium alloy alternate with strips
(20) made of plastic material, characterised in that each assembly of aluminium alloy profile (10) and strips (20) is produced following
the said steps a) to e), the role of the extruded aluminium alloy profile being played
by the composite profile resulting from the preceding method of assembly.
12. Assembly of at least one extruded profile (10) made of aluminium alloy and at least
one strip (20) made of plastic material, the said profile (10) being provided with
at least one external wall (18) comprising a concave zone or "groove" (15), the strip
(20) comprising at least one protuberance (21) made of thermoplastic material, the
said groove (15) exhibiting a bottom (17) and undercut side walls (16), and delimiting
a zone which is filled completely by the thermoplastic material of the protuberance
(21) of the said strip (20) without there being any adhesive material at the interface
between the said thermoplastic material and the aluminium alloy forming the said profile
(10), and characterised in that at the outlet of the said groove (15) the said strip (20) exhibits bulges (22) of
thermoplastic material emanating from the said protuberance (21), the said bulges
(22) being situated in a depression (25) formed at the foot of the said protuberance
(21).
13. Use of the method according to any one of claims 1 to 11 to produce thermal break
assemblies used in the manufacture of frames for windows, doors, verandas, curtain
walls or any other element forming a barrier between the exterior and the interior
of an enclosure in which the prevailing temperature must be different to that of the
exterior.