Brevet FR2627127A1 — publié le 19890818

- 1 - L'invention concerne une pièce moulée, notamment pour véhicules automobiles, par exemple un panneau de porte, un appui arrière, un capot de moteur, une pla- que de protection inférieure ou des pièces analogues, et un procédé pour sa fabrication. Dans l'état de la technique, on connaîL des pièces moulées, par exemple en mousse de polyuréthane, qui sont utilisées comme pièces de revêtement. Ces pièces moulées doivent être assez rigides pour conserver en ser- vice la forme voulue dans la position voulue. L'utilisa- tion de ces pièces moulées impose fréquemment l'adjonc- tion d'un élément de construction destiné à absorber les sons. A partir de cet état de la technique, le but de l'in- vention est la réalisation d'une pièce moulée du type initialement défini qui, d'une part,,soit autoportante et puisse avoir n'importe quelle forme et qui, d'autre part, permette de réaliser d'une manière simple, en particulier en une seule opération, l'association avec une couche qui absorbe les sons. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que la pièce moulée comprend une partie constituée par un corps autoportant réalisé par un moulage et - une pres- sion et relié en particulier, au moins d'un c8té, à une autre partie constituée par un corps mou. I1 est préférable que le corps autoportant soit constitué par l'un au moins des matériaux suivants: nappe imprégnée de résine phénolique, nappe imprégnée de matières duroplastes, notamment nappes de coton, nap- pes de matières synthétiques, polyuréthane renforcé de fibres de verre. Il est également préférable que le corps mou soit constitué par l'un au moins des matériaux suivants: fi- bres, nappes, mousse de polyuréthsàe. La pièce moulée suivant l'invention se distingue en -2 2 7 ee que, d'une part, elle comprend une partie constituée par un corps autoportant réalisé par moulage et pression, ce corps pouvant etre tel qu'il puisse effectivement as- sumer une fonction de support. D'autre part, cependant, cette pièce moulée comprend une autre partie constituée par un corps mou qui peut servir à absorber les sons. Il est évident que la pièce moulée peut être constituée par plusieurs corps autoportants et plusieurs corps mous. La pièce moulée suivant l'invention peut donc être utilisée comme élément d'atténuation ou d'absorption autoportant. Elle permet, par exemple, d'installer à l'intérieur des véhicules automobiles des revêtements de porte, des ap- puis arrière et d'autres éléments de construction qui soient des pièces moulées suivant l'invention. Certains éléments de la carrosserie, par exemple le capot ou encore la plaque de protection inférieure du moteurepeuvent être réalisés suivant l'invention. Le matériau qui constitue le corps autoportant peut être tel que le corps autoportant be s'oppose pas au passage des sons, de sorte que le corps mou h /en exerce que davantage son action d'absorption des sons. Il est par ailleurs préférable qu'une couche imperméable aux gaz soit intercalée entre les sufaces du corps autoportant et du corps mou qui sont tournées l'une vers l'autre. Il est particulièrement avantageux que cette couche imperméable aux gaz soit constituée par une feuille mince de matière synthétique,notamment par une feuille de poly- propylène ou une feuille de polyéthylène. La feuille en question facilite la réalisation de la pièce moulée en ce sens que cette feuille constitue par ailleurs un liant entre le corps mou et le corps autopor- tant du fait qu'au cours de la fabrication la feuille est tellement chauffée qu'elle peut réaliseravec les maté- riaux environnants, des liaisons par fusion. Il peut être également avantageux que la couche imper- - 3 - _ méable aux gaz soit une couche lourde acoustiquement efficace comportant l'un au moins des composants sui- vants: matières thermoplastiques comprenant des char- ges>duroplastes, polyuréthane, résines de moulage, mé- langes de deux au moins de ces composants. Ce dispositif permet d'incorporer à la pièce moulée autoportante un système dît à masse élastique, ce qui, en plus d'une fonction d'absorption des sonsassure une fonction d'atténuation des sons. Dans ce cas, l'intégra- tion de la couche lourde acoustiquement efficace s'effec- tue par accumulation de masse, aux points acoustiquement intéressants, avec l'épaisseur voulue dans chaque cas. Un procédé préféré pour la fabrication de pièces moulées du type ipitialemoent défini consiste, suivant l'invention, à placer, sur une surface d'un moule dont les contours correspondent à ceux de la pièce moulée à fabriquer, le matériau..:perméable à l'air, non déformé, qui va constituer le corps autoportant, à recouvrir ce matériau, d'un seul côté, par une couche ou une feuille mince imperméable aux gaz et à l'air, à placer notam- ment sur cette couche ou sur cette feuille le corps mou perméable à l'air, à chauffer le corps stratifié ainsi obtenu à une température qui permette la déformation thermoplastique ou duroplastique et à appliquer, par pression de gaz ou par dépression, le corps stratifié contre la surface du moule qui comporte les contours. Il est possible, par exemple, de placer sur la surface à contours du moule une couche d'un matériau constitué par l'un au moins des matériaux suivants: nappe imprégnée de résine phénolique, nappe imprégnée de duroplastes, notamment nappe de coton, nappe de ma- tière synthétique, polyuréthane renforcé par de la fibre de verre, puis de recouvrir cette couche par une feuille mince de matière plstique, notamment par une feuille mince de polypropylène ou de polyéthylène>et de placer -4- sur cette feuille une couche constituée par l'un au moins des matériaux suivants: matériau fibreux, maté- riau en nappes, matériau en mousse de polyuréthane. La couche de matériau complexe peut être chauffée -5 ensuite par exemple par chauffage à l'infra-rouge, de sorte que les composants thermoplastique et duroplasti- ques déformables s'amollissent, après quoi la totalité de la couche est poussée par exemple par de l'air com- primé, contre la surface à contours du moule. Du fait que la couche ou la feuille mince imperméables à l'air empochent la pénétration de l'air dans la partie qui constituera ultérieurement le corps autoportant, cette couche est fortement comprimée par la pression de l'air qui est réglée en conséquence, tandis que la couche de corps mou qui doit constituer le corps d'absorption est traversée par l'air comprimé sans être ni comprimét ni compactée. L'air comprimé, qui est relativement froid et est par exemple à la température ambiante, as- sure en même temps la réfrigération du paquet de maté- riau, de sorte qu'au bout d'une durée relativement cour- te de l'action de l'air comprimé, le corps autoportant conserve la forme correspondant à la surface à contours du moule. La couche qui constitue le corps mou est très exactement adaptée au contour de la pièce moulée auto- portante rigide. Il est évidemment possible également, au lieu d'u- tiliser de l'air comprimé, de faire le vide à l'inté- rieur du moulebde sorte que la partie du paquet strati- fié qui doit constituer ultérieurement le corps autopor- tant est aspirée contre la paroi à contours correspon- dante du moule, ce qui, dans certains cas, est particu- lièrement avantageux lorsque la couche qui constitue le corps autoportant rigide doit avoir une épaisseur déter- minée. Dans un autre mode de réalisation, plusieurs couches - 5 - de matériau destiné à constituer le corps autoportant sont superposées en alternance avec des couches ou des feuille minces de matériau destiné à constituer le corps mou. et, dans ce cas, la pression de l'air ou du gaz ou la dépression s'exercent sur chacune des couches de matériau destinées à constituer des corps autoportants. Pour que, dans le cas de cette structure stratifiée, les différents corps partiels aient la forme voulue, il suffit de veiller à ce qu'il n'y ait entre les diffé- rentes couches aucune zone de liaison perméable à l'air, de manière que le vide ou la surpression eventuellement appliqués au niveau des différentes couches n'agissent que là ou ils sont indispensables à l'bbtentinn du corps autoportant réalisé par moulage et pression. Ce résultat s'obtient facilement en disposant par exemple les canali- sations à air comprimé ou à vide de manière qu'elleSdé- bouchent dans la couche correspondante, les orifices de canalisations débouchant dans chacune des couches desti- nées à constituer le corps mou étant protégés par des feuilles minces ou des dispositifs analogues imperméa- bles à l'air. Comme l'utilisation d'une feuille mince imperméable à l'air peut, dans certains cas, présenter des inconvé- nients du point de vue de l'acoustique, il est possible de faire en sorte que cette feuille imperméable à l'air soit éliminée par fusion après que la couche destinée à constituer le corps autoportant a été formée. Cette feuille mince peut donc être pratiquement éliminée d'une manière complète par l'action de la cha- leur qui la fait fondre et elle peut, de plus, assurer une liaison par collage entre les deux couches de maté- riaux. Suivant la consistance et l'épaisseur de la feuille, l'apport de chaleur néccessaire à la fusion de la feuille peut s'effectuer en même temps que l'appli- cation de la pression pour 1. moulage du corps autopor- tant ou seulement ensuite, après la réalisation du corps autoportant par moulage et pression. En variante ou en supplément, il est possible également d'interca- ler entre les couches des liants, notamment des adhésifs fondants. La couche imperméable aux gaz qui doit être insérée au cours de ce procédé peut être une couche lourde acous- tiquement efficace constituée par l'un au moins des com- posants suivants: matières synthétiques thermoplasti- ques comportant des charges, duroplastes, polyuréthanes, résines moulées, mélanges dedeux au moins de Ces compo- sants. Il est par ailleurs avantageux que l'épaisseur de la couche de matériau façonné et compacté par l'air com- primé soit réglée par réglage de la pression de l'air (dépression surpression). Il est possible, en principe, par ie procédé sui- vant l'invention, de réaliser uniquement une pièce mou- lée ne comportant qu'un corps autoportant réalisé par moulage et pression qui ne soit pas relié à un corps mou. Par ailleurs, des pièces moulées autoportantes cons- tituées par des matériaux tels que nappes imprégnées de résine phémoliques, nappes imprégnées de duroplastes, notamment nappes de coton, nappes de matières plastiques et polyuréthane renforcé de fibres de verre sont avan- tageusement utilisées dans les véhicules automobiles, par exemple comme pièces de carrosserie. En utilisant la structure stratifiée suivant l'invention, il est possi- ble de réaliser une pièce moulée en plusieurs couches ayant les compositions indiquées en une seule opération, ce qui entralne une importante économie d'énergie et de temps. Il est évidemment possible également de réaliser un élément composite en incorporant à la pièce moulée, au cours de sa fabrication, des éléments de rev9temmt, des tôles ou d'autres pièces préfabriquées. Il est pos- -7- sible dans ce cas d'intercaler, en plus, entre chacune des couches extérieures et l'élément de revêtement qui doit lui:4tre relié, des liants, notamment des adhésifs fusibles. De dispositif peut également comporter, comme moyen de liaison, une feuille supplémentaire fondant à une température déterminée. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'exemples de réalisation en se référant au dessin. La figure 1 est une coupe d'un moule pour la fabri- cation d'une pièce moulée. La figure 2 représente une pièce moulée en plusieurs couches qui n'a pas encore subi l'action de la pression. La pièce moulée qui est représentée par la figure 1 et qui est destinée i être montée dans des véhicules automobiles comme revêtement de porte, appui arrière, capot de moteur, plaque de protection inférieure ou élé- ments de construction analogues est essentiellement cons- tituée par un corps autoportant 1, réalisé par moulage et pression, qui est relié d'un c8té à un corps mou 2.Le corps autoportant peut être constitué par exemple par une nappe imprégnée de résine phénolique, par une nappe imprégnée de duroplaste, notamment une nappe de coton, par une nappe en matière plastique, mais également par du polyuréthane renforcé îe fibres de verre. Le corps mou 2 est constitué de préférence par un matériau en fibresJen nappes ou en mousse de polyuréthane. Pour la réalisation du dispositif suivant l'invention et l'application du procédé correspondant, il est nécessaire que le corps mou 2 soit perméable à l'air. Entre le corps autoportant 1 et le corps mou 2, le dispositif comprend une couche im- perméabl aux gaz, notamment à l'air, constituée par une feuille de matière plastique 3. Le matériau consti- tuant cette feuille de matière plastique peut ttre par -1 2 6 2 2627127 exemple du polypropylène ou encore du polyéthylène. Pour la réalisation d'une pièce moulée comme celle qui estreprésentée par la figure 1, il suffit, dans le cas d'un moule constitué par deux moitiés de moule 4 et 5, de donner à la moitié 4 une forme correspondant à la forme définitive que doit avoir la pièce moulée. La moitié de moule supérieure 5 peut avoir un con- tour quelconque. car.elle.ne présente aucun intérêt pour la réalisation de la pièce moulée. Il importe simplement que les deux moitiés de moules 4 et 5 enserrent un espace qui, dans l'exemple de réalisation en question, comporte un raccord 6 pour l'arrivée de l'air comprimé. Par ce raccord 6, de l'air, comprimé est introduit au débutpar exemple sous une pression de 0,5 à 1,5 bars>dans le mou- le qui n'est pas étanche, mais permet et doit permettre le passage de l'air par le joint qui sépare les moitiés de moule 4 et 5, car l'air qui circule assure en mtme temps le refroidissement. Au début de l'application du procédé pour la réalisation des pièces moulées de ce type, les différentes couches sont placées individuelle- ment dans le moule comme l'indique par exemple le sché- ma de la figure 2. Ensuite, le moule est fermé et l'air comprimé est introduit par les tubulures 6 sous une pression de l'or- dre de grandeur indiqué. Sous l'action de l'air comprimé, qui traverse le corps mou 2, la feuille 3 est poussée contre la couche de matériau qui doit constituer ultérieurement la partie moulée 1, de sorte que la couche de matériau est poussée et façonnée contre la surface à contours de la moitié inférieure 4 du moule. Cette opération est précédée d'une opération de. oiffage qui sert à porter les couches de matériaux en question à la température voulue assurant la liaison des matériaux. Après que l'action de l'air comprimé s'est exercée pendant un temps suffisant, la pièce moulée a pris la forme qu'elle doit avoir et peut, après l'ouverture du moule en être enlevée. Il est éga- lement possible, si c'est nécessaire, alors que la pièce moulée est encore dans le moule, d'élever la température pour détruire, notamment pour décomposer la feuille 3 qui, de ce fait, paut agir comme liant entre les couches 1 et 2. Au lieu d'utiliser une surpression comme celle qui, dans l'exemple de réalisation décrit, s'exerce- par en haut, il est évidemment possible de ménager, au-dessous de la couche 1, une tubulure reliée à un dispositif qui produit une dépression, de sorte que la couche 1 soit aspirée contre la moitié de moule inférieure ou sa surfa- ce à contours de telle manière que, sous l'action de l'as- piration, la feuille 3 soit attirée vers le bas de la fi- gure. En réglant la pression de l'air comprimé, il est possible de régler l'épaisseur de la couche du corps 1. La figure 2 représente un mode de réalisation dans lequel plusieurs couches de matériau sont Superposées pour réaliser le corps autoportant en alternance avec des couches constituées par du corps mou 2 et dans lequel des feuilles 3 imperméables à l'air sont intercalées entre les couches 1 et 2. Du fait que des tubulures 3 de raccord à des canali- sations d'air comprimé et des tubulures 7 de raccord à des canalisations à vide aboutissent aux différents cou- ches, il est possible de déformer ces couches dans les conditions indiquées par la figure 1. La présence de feuilles3 imperméables à l'air est la condition préalable pour la réalisation de la forme vou- lue. Il est évidemment possible également de faire agir simultanément une surpression et un dépression gu mbyen des raccords 6 et 7. L'inveÈion ne se limite pas aux exemples de réali- sation représentés, mais peut donner lieu à des modifi- cations sans sortir du cadre de l'invention. 2627 1 27 Toutes les caractéristiques, isolées ou en combi- naison, qui sont mentionnées dans la description et/ou le dessin sont considérées comme essentielles pour l'invention. - 1-1 - 2627127 REVENDICATIONS 1. Pièce moulée, destinée notamment à être utilisée dans les véhicules automobiles, par exemple comme revêtement de porte, appui arrière, capot de moteur, plaque de protection inférieure ou éléments analogues, caractéri- sée en ce que cette pièce moulée comprend une partie constituée par un corps au=oportant (1) obtenu par mou- lage et pression et relié en particulier, au moins d'un côté, à une autre partie constituée par un corps mou0 2. Pièce moulée selon la revendications 1, caractérisée en ce que le corps autoportant (1) est constitué par l'un au moins des matériaux suivants: nappe imprégnée de résine phénolique, nappe imprégnée de duroplaste, no- tamment nappe de coton, nappe de matière synthétique, polyuréthane renforcé de fibres de verre. 3. Pièce moulée selon l'une des nvendications 1 ou 2, carac- térisée en ce que le corps mou (2) est constitué par l'un au moins des matériaux suivants: matériau en fi- bres, matériau en nappes, matériau en mousse de polyuré- thane. 4. Pièce moulée selon l'une des revendications 1 à 3, ca- ractérisée en ce qu'entre les surfaces du corps auto- portant et du corps mou (1 ou 2) qui sont tournées l'une vers l'autre elle comprend une couche imperméable aux gaz. 5. Pièce moulée selon l'une des revendications 1 à 4, ca- ractérisée en ce que la couche imperméable aux gaz est constituée par une feuille (3) de matière synthétique, notamment par une feuille de polypropylène ou une feuille de polyéthylène. 6. Pièce moulée selon l'une des revendications 1 à 5, ca- ractérisée en ce que la couche imperméable aux gaz est une couche lourde acoustiquement efficace constituée - 12 - par l'un au moins des composants suivants: matières synthétiques thermoplastiques comportant des charges, duroplastes, polyuréthanes, résines moulées, mélanges d'au moins deux de ces composants. 7. Procédé pour la fabrication de pièces moulées selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consister à placer, sur une surface d'un moule dont les contours correspondent à ceux de la pièce moulée à fa- briquer, le matériau perméable à l'air, non déformé, qui va constituer le corps autoportant, à recouvrir ce maté- riau, d'un seul côté, par une couche ou une feuille im- perméable aux gaz et à l'air, à placer notamment sur cette couche ou sur cette feuille le corps mou perméable à l'air, à chauffer le corps stratifié ainsi obtenu à une température qui permette la déformation thermoplasti- que ou duroplastique et à appliquer par pression de gaz ou par dépression, le corps stratifié contre la surface du moule qui comporte des contours 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que pour la réalisation du corps autoportant, plusieurs cou- ches de matériau destiné à constituer le corps autopor- tant sont superposées en alternance avec des couches ou des feuilles minces de matériau destiné à constituer le corps mou avec intercalation de couches ou de feuilles imperméables à l'air et en ce que l'action de la pression de l'air ou de gaz ou de la dépression s'exerce dans la zone de chacune des couches destiàes à. constituer le corps autoportant. 9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la feuille imperméable à l'air est fondue après la déformation de la couche destinée à constituer le corps autoportant. 10. Procédé selonlune des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que des liants, notamment des adhésifs, sont inter- calés entre les couches. - 13 - 2627127 - 13 - 11. Procédé selonlune des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de matériau façonné et tassé par la pression de l'air est réglée par un ré- glage correspondant de la pression de l'air (dépression ou surpression.