Brevet FR2349441A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces composites comportant t - un panneau de carton ou de vibre de bois pour les parties planes ou peu déformées t - une pièce , en matière facilement moulable , de formes prononcées en creux ou en relief , fabriquée in situ en intégrant une partie du panneau @ La présente invention concerne aussi le produit obtenu par la mise en oeuvre du procédé. Les panneaux en carton et en fibre de bois présentent des possibilttés limitées de déformation. Lorsquton emboutit ces panneaux pour faire apparaître diverses formes en relief $ la profondeur des reliefs est donc très limitée. Pour obtenir des formes de fort relief à partir d'un tel panneau s un procédé connu consiste à fixer sur le panneau une pièce additionnelle en mousse ou en matière plastique déformée 9 thermoformée ou autre . L'un des inconvénients de ce procédé réside dans la difficulté d'obtenir une bonne liaison entra le pan- neau et la pièce rapportée . Cette liais'n doit @tre solide , pour résister aux diverses sollicitations mécaniques , et il ne doit pas y avoir de surépaisseurs dans les zones de Jenction.Un inconvénient économique de cette méthode est la nécessité d'une opération de montage de la pièce formée sur le panneau. la présente invention a pour but de former une pièce sur un panneau par un procédé assurant la solidité de la liaisin et l'absence de surépaisseurs. Un procédé suivant l'invention t pour former une pièce en matière moulable sur un panneau de carton ou de fibre de bois est caractérisé en ce qutil comprend les étapes successives sur vantes s - on décotpe dans le panneau des incisions avec ou sans enlève ment de matière selon un dessin tel qu'au cours de l'opération suivante , il s'ouvre suivant le profil désirés - in déforme par emboutissage le panneau qui s'ouvre à lemplace. ment prévu en rabattant .bliqument par rapport au plan général du panneau , les livres délimitées par les incisions Z on OP place le panneau dans un moule où l'on coule ou injecte les composants de la mousse ou de la matière plastique , de façon que les livres de l'ouverture soient noyées 9 l'intérieur de la pièce moulée Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inven tionson effectue le découpage de l'ébauche de panneau ou flan simultanément au découpage des incisions'. Buivant une caractéristique supplémentaire de l*inven- tion,on effectue en une seule opération , l'emboutissage le per çage des différents trous nécessaires pour la fixation du panneau, et le détourage périphérique du panneau. Suivant une variante de l'invention t en profite de L' opération de découpe des incisions , pour pratiquer des ouverture res destinées à favoriser l'ancrage de la mousse ou de la matière plastique. Suivant une variante supplémentaire de l'invention , on garnit le fond du moule avec une feuille de décoration externe. puis éventuellement d'une feuille intercalaire d'ouate ou de mous se avant de couler ou injecter la matière moulable. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le moule est gravé de façon que la matière moulée n'ait pas besoin d'autre recouverte d'un décorans ce cas t la matière moulée est colorée dans la masse. Suivant une caractéristique supplémentaire de L'inventif on agrafe ou rivette sur les lèvres du panneau , une ou des pièces permettant d'augmenter la résistance mécanique de la matière mou- lée ou de servir de point de fixation pour la pièces Suivant une variante 2 la ou les pinces sont positionnées par le moule et siaplement noyées par la matière moulée. Suivant une earactéristue supplémentaire de l'invention, la matière moulée n'occupe pas toute la place entre le moule et le panneau 3 au moyen de tiroirs prévus dans le moule e on peut ménager un ou des creux , traversant ou non , permettant à la partie meulée itavoir une forme en arc de carclet. Suivant une variante , on coule une mousse souple ou mil rigide , non seulement pour la partie moulée s mais aussi sur l' en@emble du panneau. Suivant une variante 5 on colle sur le panneau un joint décoratif prenant place dans une gorge de moule g le joint sert & BR dduspansion de la mousse Suivant une autre variante de l'invention, on met dans le mélange générateur de mousse un prépolymère d'isocyanate , qui a pour effet d'imprégner le carton en le durcissantt. Le panneau de carton ou de fibre de bois obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant l'intention ase caractérisé en ce qui il comporte au moins une pièce en mousse ou en matière plastique rapportée au niveau d'une ouverture, ladite picèce obturant complètement ladite ouverture , tandis que les lèpres de l'ouver- ture sont orientées obliquement par rapport au plan général du panneau pour s'étendre à l'intérieur de la pièce s dans la masse moulée. Le dessin annexé 2 donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Figure 1 est une vue en perspective d'uni ébauche de pan- neau ou flan , préparé pour recevoir la partie moulée0 Figure 2 est une vue partielle à écuelle agrandie de la figure t n montrant l'ouverture découpée dans le panneau à l'em- placement prévu pour recevoir ladite partie moulées DFigure 3 est une vue en coupe illustrant l'opération de découpage; Figure 4 est une vue en coupe illustrant l'opération de emboutissagei,- Figure 5 est une vue en coupe illustrant la première phase de l'opération de coulage de la mousse. Figure 6 est une vue en coupe illustrant la deuxième phase de l'opération de coulage de la mousse. Figure 7 est une vue. en coupe illustrant le montage pour l'injection de matière plastique. Figure 8 est une vue en coupe du même montage * l'injec- tion étant faite. Figure 9 est une vue en coupe d'un panneau obtenu par la mise en oeuvre du procédé sutant l'invention. Figures 10 & 12 sont des vues en coupe illustrant des montages pour le coulage de la mousse s suivant des variantes. Le moule est prévu chauffant dans le cas où l'on désire vulcaniser du caoutchouc t utiliser des perpphores ou activer la réaction de plusieurs composants.Il est refroidi pour le cas de l'injection de thermoplastiques Il comporte s dans le cas où la matière moulée se trouve sous pression s un joint silicone ou teflon , permettant d'arrenter la matière moulée suivant un contour bien défini. A titre d'exemple i on a représenté la fabrication d'une garniture pour portière de véhicule automobile. Cette garniture se compose dtun panneau 1 sensiblement plat (figure 9) , solidaire d' un accoudoir 2 sur l'une de ses facesL1aocoudoir est une partie d'un relief important s qu'il est impossible de former par les procédés habituels d'emboutissage sur une feuille de carton ou de fibre de bois Un procédé connu consiste à rapporter ltaocoudoir par collage sur le panneau , mais la fixation obtenue n'est pas très résistante aux sollicitati'ns mécaniques , et les formes ne sont pas satisfaisantes aux zones de jonction entre le panneau et la pièce rapportée. Suivant l'invention, on commence par découper des incisions 3 aux endroits où le panneau devrait normalement cre vert si on voulait obtenir les reliefs directement par emboutis; sage profond (fig. 1 et 3) @ En même temps, dans la même opéra- tion , on effectue le découpage de l'ébauche ou flan du panneau suivant des contours extérieurs 40 Ensuite t, on emboutit le flan , pour rabattre obliquement par rapport au plan général du flan , les lèvres 5 situées de part et d'autre des incisions 3 0 De ce fait , les lèvres en regard s'écartent les unes des autres (fig. 2 et 5) e et il se forme une ouverture 6 à ltemplacement de l'accoudoir. Dans la même opération $ on effectue le découpage de l'ébauche du panneau aux contours extérieurs définitifs 7 t aino si que le découpage des diverses incisions destinées à permettre la fixation du panneau sur la portière du véhicule , par agrafage ou par tout autre moye.-'- Avant de rabattre les livres 5 , on peut y découper des ouvertures 8 , qui sont destinées à titre remplies par la mousse ou la matière plastique t pour améliorer la solidité de l'ancrage de la pièce rapportée sur la panneau . Ces ouvertures doivent cependant titre suffisamment petites pour ne pas affaiblir les lèvres. Le panneau ayant été ainsi préparé s on moule la pièce & l'emplacement prévu , soit par coulage d'une mousse 5 soit par injection de matière plastique s de caoutchouc ou autre. S'il s'agit dtune mousse 2 en utilise un moule dont la moitié inférieure 9 est à la forme de la face externe du panneau fini, et comporte donc notamment une cavité 10 en correspondance avec la partie moulée (fig.5). Eventuellement t on garnit au préalable/le fond de la moitié inférieure de moule 9 avec une feuille 12 d'un matériau décoratif quelconque s pouvant 8tre par exemple du P V G A A B S , matière textile , ou autre .Ledit matériau décoratif peut tre doublé de mousse ou d'ouatete Ensuite , on installe le panneau 1 sur la moitié infé rieure 9 de façon que les lèvres 5 qui bordent l'ouverture 6 s' étendent à l'intérieur de la cavité loti. On dépose dans le fondde la cavité 10 un mélange 11 générateur de mousse t et on referme le moule en posant sur le panneau 1 la moitié supérieure 13 du moule,. il ne reste plus qu'à attendre le temps nécessaire pour que la mousse s'expanse , en noyant les lèvres 3 , puis durcisse avant de démouler (fig. 6)'. Si on désire obtenir une pièce rapportée en matière plas tique ou en caoutchouc, on utilise un moule en deux parties (fiw gure 7) dont la moitié inférieure 14 est sensiblement identique à la moitié inférieure 9 du moule précédent , mais dont la moitié supérieure 15 comporte un ou des trous d'injection îe. Dans le cas de partie moulée assez large , un ou des trous d'évent pour évacuer l'air , sont nécessaires . On commence éventuellement par garnir l'intérieur de la moitié inférieure 14 avec une feuille décorative 12 , et on refer meles deux moitiés de moule 14-15 de part at d'autre du panneau On injecte alors la matière plastique ou le caoutchouc par le trou 16 (fige 8) , de façon que la matière injecte 17 remplisse complètement l'espace libre à l'intérieur du moule La section de la figure 9 montre la plaque obtenue , dans -laquelle la matière 17 obture complètement l'ouverture 6 , et en toure complètement les lèvres 9* Eventuellement , on peut an outre incorporer à la matière une substance qui rend les lèvres 5 plus dures et plus solides en les imprégnant.Il peut par exemple s'agit d'un prépolymère d' isocyanate '. Cette matière entre dans la composition du mélange gét- nérateur de mousse 11 $ et il suffit d'en mettre an excès dans ledit mélange pour qu'elle imprègne les lèvresFe On na sortirait pas du domaine de l'invention en rempla çant la mousse , la matière plastique ou le caoutchouc par toute autre matière fondue coulable ou injectable éventuellement expan sible à l'aide de porophorestO De même t- on ne sortirait pas du domaine d@ l'invention , en utilisant , comme panneau , outre le carton et la fibre de bois, de la fibre vulcanisée a des panneaux de particules , des strati fiés , des plaques métalliques , ou tout autre produit en plaque suffisamment rigide. Par ailleurs , bien que ltexemple décrit concerne la fabrication d'une garniture de portière pour automobile , en pourrait tout aussi bien fabriquer un meuble , ou tout autre objet nécessitant la présence de reliefs importants sur un panneau quelconque. Suivant une autre variante illustrée sur la figure 10 t on rive , à l'aide de rivets18 (eu on agrafe) sur les lèvres 5 du panneau 1 déformé des pièces 19 faites d'une matière souple , pour que ces pièces soient noyées dans la matière 11 . Les pie ces 19 ont pour but de renforcer la partie moulée0 Des pièces de formes quelconques plurent de la mtme façon ttre noyées dans la matière , sans Azure fixées sur les lèvres . Suivant une autre variante illustrée sur la figure 11 , on utilise un moule , dont la moitié inférieure 9 comporte un tiroir 20 . Pendant le coulage , ou l'injection , de la matière i le tiroir 20 s'étend & l'intérieur de la cavité du moule . Quand la matière est durcie s on fait coulisser le tiroir 20 dans le sens de la flèche 21 pour l'amener complètement hors de la cavité 10 r et permettre le démoulage; Le tiroir peut d'ailleurs traverser complètement la cavité 10.On obtient aindi un vide dans la pièes moulé@, ce qui permet par exemple la réalisation de certaines poignées de portière On placera de préférence une pièce de renf@rcement noyée 22 dans la matière 2 autour du vide réalisé0 Suivant une autre variante illustrée sur la figure 12 v un joint 23 est placé entre le panneau 1 et la moitié inférieure 9 du moule , autour de la cavité tO . Ce joint limite l'expansion de la matière moulée 11 , et il sert d'élément de décoration sur le panneau finit, La mousse peut également être coulée sur toute la surface du panneau , et non pas uniquement i l'emplacement de la piè- ce rapportée 1. Les surfaces de la cavité 10 peuvent titre gravées dans la moitié inférieure 9 du moule , de façon que la pièce mou. lée obtenue comporte des reliefs décoratifs imitant par exemple un cuir . Cela permet d'éviter l'adjonttion de la feuille décorative 12. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé pour la fabrication d'une pièce composite com- portant s - un panneau plan ou peu déformé t - une partie moulée intégrant une partie de la surface dudit pan neau, caractérisé en ce qu'il comporte les tapes successives suivantes t on découpe dans le panneau des incisions avec ou sans enlèvement de matière, selen un dessin tel qu'au cours de l'opération sui vante , il stouvre suivant le profil désiré , - on emboutit le panneau à l'emplacement pfévu pour le moulage, ce qui pratique une ouverture dans ledit panneau en écartant les lèvres incisées t, - én place le panneau dans un moule à l'intérieur duquel on coule ou injecte la matière à mouler de façon que les lèvres de l'ou- verture soient noyées à l'intérieur de la partie moulée. 2 - Procédé suivant la revendication 1 d caractérisé en ce qu'on effectue le découpage de l'ébauche du panneau -;- ou flan , simultanément au découpage des incisions. 3 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes e caractérisé en ce quton effectue en une seule opération S ltemboutissage , pour rabattre les lèvres t - le perçage des différents trous nécessqires pour la fixa tion du panneau - le détourage périphérique du panneau , suivant les eon- tours définitifs dudit panneau t. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé on ce qu'avant de rabattre les livres obliquement par rapport au plan général du panneau r on y découpe des ouvertures destinées à titre remplies de mousse , ou de matière plaatique , pour améliorer l'ancrage de la pièce rapportée sur le panneau 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précedentes , caractérisé en ce qu'on garnit le fond du moule avec une feuille d'un matériau décoratif quelconque accompagné ou non d'une feuille dsouate ou de mousse avant d'y couler la mousse ou d'y injecter la matière plastique. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le moulage est effectué de la manière suivante t - on place le panneau sur ladite moitié inférieure de moule , de façon que les lèves du panneau s'étendent à l'intérieur de ladite cavité de la moitié inférieure de moule g - n dépose un mélange générateur de mousse à l'intérieur d'une cavité prévue aux dimensions de la pièce à rapporter is dans une moitié inférieure de moule - Og referme le moule en recouvrant le tout avec une moitié su- périeure de moule i - on démoule le panneau quand la mousse expansée est duicie. 7 - Procédé suivant la revendication 6 , caractérisé en ce qu'on utilise un mélange générateur de mousse contenant un prépolymère d'isocyanate de façon que ce produit imprègne le panneau et le durcisse localement. 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 !9 caractérisé en ce que le moulage est effectué de la façon suivante t - on place la panneau déformé à l'intérieur d'un moule d'injec- tion , de façon que les lèvres du panneau s'étendent à l'intérieur d'une cavité du moule prévue pour formerîla pièce moulée L on injecte la matière plastique r, ou le caoutchouc à l'intérieur du moule , - on démoule le panneau quand la matière est durcie. 9 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 , caractérieé en ce que le moulage est fait de la façon sui- vante S - on rive ou agrafe sur les lèvres du panneau déformé une pièce de matière souple destinée à renforcer la partie moulée , - on place le panneau préparé comme précédemment à l'intérieur du moule, - n injecte la matière à mouler , - on démoule le panneau quand la matière est durcie. 10 - procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 , caractérisé en ce qu'on utilise un moule à tiroir de façon que la pièce moulée comporte un vide traversant ou pasi. 11 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10 , caractérisé en ce qu'on utilise un moule gravé permettant d'obtenir une pièce finie. 12 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que des pièces suffisamment résistas tes pour permettre un accrochage de l'ensemble de la pièce , sont noyées dans la matière moulée. 13 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12 - caractérisé en ce qu'une mousse est coulée non seulement pour la pièce moulée , mais pour l'ensemble du panneau, 14 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12 , caractérisé en ce que le joint limitant l'expan- sion de la partie moulée sert d'élément de déc@@ation. 15 panneau en carton t en fibre de bois , ou autre ; obtenu par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce outil comporte au moins une pièce en mousse , en matière plastique , en caoutchouc , ou autre matièrgcoulable ou injectable , moulée au niveau d'une ouverture , ladite pièce obturant complètement ladite ouverture , tandis que les lèvres bordant l'ouverture sont orientées obliquement par rapport au plan général du panneau , pour s'étendre à l'intérieur de la partie moulée , dans la masse i à distance des faces externes de ladite partie moulée