Brevet FR2644389A1 — publié le 19900921

Procédé pour assembler par moulage un support rigide déformable et un revêtement décoratif souple et moule pour sa réalisation La présente invention concerne un procédé pour assembler par moulage un support rigide déformable et un revêtement décoratif souple afin de former une pièce de garniture ainsi qu'un moule convenant plus particulièrement pour la réalisation de ce procédé. Il est bien connu, notamment par les brevets Etats-Unis 4.243.456 et 4.328.067, de réaliser des pièces de garnitures, telles que des pièces de garniture interne de portières de véhi- cules automobiles, qui sont constituées d'un support rigide conformé, tel qu'un support métallique ou en matière plastique, qui est revêtu d'un élément décoratif souple tel qu'un textile ou un cuir artificiel. En général et pour des raisons économiques, l'association, par collage ou par soudage, entre le support et le revêtement est effectuée simultanément avec la mise en forme du support par emboutissage ou par thermoformage. Selon la technique généralement utilisée, le support plan éventuellement préchauffé ou préencollé et l'élément décoratif maintenu marginalement dans un cadre sont introduits entre les plateaux d'une presse et formés et assemblés simultanément par la fermeture de la presse. Dans le cas de la production, selon cette technique, de pièces de garniture telles que, par exemple, de pièces de garni- ture interne de portières de véhicules automobiles, le support plan doit, dans certaines zones, être fortement déformé, par exemple pour constituer un accoudoir, et, de ce fait, lors du formage, les zones correspondantes du revêtement décoratif sont soumises à des étirements et/ou à des allongements importants qui se répercutent dans les régions avoisinant la zone déformée. Ces allongements et/ou étirements subis par le revêtement décoratif dans les zones avoisinantes peuvent se révéler très néfastes en - 2 - ce qui concerne l'aspect esthétique du produit fini, en particulier lorsque celui-ci comporte un motif ornemental comme c'est le cas, par exemple, pour des textiles à rayures, des cuirs artificiels grainés, etc. Dans ce cas, on constate en effet que le motif ornemental peut être perturbé, par exemple dans une zone très visible et peu déformée telle que la partie située au-dessus de l'accoudoir dans le cas d'une garniture interne de portière, cette perturbation entraînant un effet très inesthétique. La présente invention a pour objet de procurer un procédé qui permet d'éviter cet inconvénient. L'invention concerne, dès lors, un procédé pour assembler par moulage un support rigide déformable et un revêtement déco- ratif souple afin de former une pièce de garniture telle qu'une pièce de garniture intérieure de portière pour un véhicule auto- mobile, ladite pièce de garniture présentant au moins une zone fortement déformée et au moins une zone avoisinante peu déformée dans laquelle le revêtement décoratif doit conserver son aspect qui se caractérise en ce que, dans un premier stade, on moule uniquement la zone devant être peu déformée et, dans un second stade, on moule les autres zones, la zone peu déformée étant maintenue en place durant ce second stade. Par zone présentant une forte déformation, on entend désigner une zone dont la profondeur de déformation moyenne est au moins égale à 10 fois l'épaisseur du support et par zone peu déformée, on entend désigner une zone dont la profondeur de déformation moyenne est inférieure à 10 fois l'épaisseur du support. Le moulage en deux stades de la pièce de garniture peut être réalisé par emboutissage à froid ou par thermoformage sous vide ou par compression, cette dernière technique de moulage étant préférée. Selon un mode de réalisation qui se révèle avantageux, le moulage de la zone devant être peu déformée est effectué sous une pression de 0,1 à 10 bars et le moulage des autres zones est effectué sous une pression de 0,5 à 20 bars. Dans le procédé conforme à l'invention, la zone peu -3- déformée, qui est réalisée au premier stade, n'entraîne qu'un étirage négligeable du revêtement décoratif qui est sans effet sur l'aspect esthétique et, durant le formage plus profond ultérieur des zones avoisinantes, le revêtement décoratif est maintenu en place contre la zone peu déformée et ne peut donc, en cet endroit, être perturbé par les déformations adjacentes subies par ce revêtement. Le support rigide déformable mis en oeuvre dans le procédé conforme à l'invention peut être une feuille métallique telle qu'une feuille d'acier ou d'aluminium ou une feuille de matière plastique, un support préféré étant constitué par une feuille de polyoléfine contenant une forte proportion d'une charge fibreuse, en particulier une charge de fibres cellulosiques, telle que décrite dans le brevet Etats-Unis 4.228.116. Dans ce cas, la pièce de garniture est de préférence moulée par thermoformage sous compression après avoir porté le support à une température de 170-220 C. Le revêtement décoratif souple mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention peut être un textile tissé, tricoté ou non tissé en fibres naturelles ou synthétiques ou une feuille plastique telle qu'une feuille de cuir artificiel. Il est toutefois bien évident que le procédé conforme à l'invention se révèle particulièrement indiqué pour des revêtements décoratifs comportant des motifs ornementaux tels que notamment des rayures ou des grainages qui ne doivent pas être déformés dans les parties particulièrement visibles des pièces de garniture à produire. En particulier, lors de la mise en oeuvre de revête- ments décoratifs tels que des cuirs artificiels grainés, le moulage sous basse pression de la zone peu déformée permet de sauvegarder de façon certaine le grainage apparaissant dans cette zone. Le procédé conforme à l'invention permet en outre le recours à des revêtements décoratifs constitués d'au moins deux matériaux différents raccordés entre eux par une ligne de séparation lorsque celle-ci doit se trouver dans la zone peu déformée. Dans ce cas, en effet, le procédé permet non seulement un position- nement certain de la ligne de séparation mais encore empêche -4 - toute déformation du revêtement décoratif dans les régions direc- tement adjacentes à cette ligne. Le procédé conforme à l'invention convient particulièrement pour la réalisation de pièces de garniture interne de portières de véhicules automobiles mais il est bien évident que celui-ci peut être exploité avantageusement pour réaliser toutes autres pièces de garniture et notamment des pièces de tablette arrière de véhicules automobiles. La présente invention concerne également un moule qui convient particulièrement pour réaliser le procédé selon l'inven- tion lorsqu'on exploite la technique de thermoformage sous compression. Selon l'invention, le moule comprend deux demi-moules de compression déplaçables l'un vers l'autre et comportant l'un une empreinte male et l'autre une empreinte femelle de la pièce de garniture à produire et se caractérise en ce que les zones des empreintes correspondant à la zone de la pièce de garniture devant être peu déformée sont constituées par des éléments mobiles pouvant être déplacés dans un logement par rapport au reste des empreintes avant la fermeture complète du moule. Lorsqu'on exploite le moule conforme à l'invention, on dispose un support préalablement porté à sa température de moulage et un revêtement décoratif maintenu dans un cadre entre les deux demi-moules et, dans un premier stade, on déplace les éléments mobiles de façon à conformer la zone peu déformée et puis, dans un second stade, on ferme complètement le moule, la zone peu déformée étant maintenue par les éléments mobiles. Les déplacements des éléments mobiles peuvent être provoqués par des organes de commande tels que des vérins hydrauliques ou pneumatiques à pression réglable ou encore par des ressorts réglables. Dans le cas d'une installation de moulage automatique, les organes de commande peuvent être programmés dans le temps par rapport aux organes de commande provoquant la fermeture complète du moule. Dans un mode de réalisation particulièrement simple, les -5- éléments mobiles garnissant chaque demi-moule sont maintenus en position de moulage dans chaque demi-moule, c'est-à-dire en position éjectés de leur logement dans les empreintes, par exemple au moyen de ressorts lorsque le moule est ouvert. En conséquence, en cours de fermeture du moule, lors d'un cycle de moulage, ces éléments débordant des empreintes provoquent d'abord le formage de la zone peu déformée de la pièce de garniture à produire et maintiennent ensuite cette zone sous une pression croissante au cours du formage des autres zones par la fermeture complète du moule. Après moulage, lors de l'ouverture du moule, les éléments mobiles sont à nouveau éjectés de leur logement par les ressorts et, de ce fait, provoquent l'éjection de la pièce de garniture moulée hors des empreintes du moule, cette pièce pouvant, dès lors, être facilement extraite du moule. Il est par ailleurs bien évident que le moule conforme à l'invention peut être équipé de dispositifs auxiliaires conven- tionnels tels que des poinçons pour réaliser des ouvertures dans la pièce moulée ou des moyens permettant la découpe des bords de la pièce moulée après fermeture complète du moule. Le procédé et le moule conformes à la présente invention sont par ailleurs explicités plus en détail dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier et dans laquelle on se référera aux figures des dessins annexés dans lesquelles: - la fig. 1 illustre schématiquement, en coupe, un moule conven- tionnel de thermoformage sous compression utilisé jusqu'à présent pour la production de pièces de garniture interne de portières de véhicules automobiles; - les fig. 2 à 4 illustrent, en coupe, un moule conforme à l'invention pour le thermoformage sous compression d'une même pièce de garniture montré à différents stades du moulage. Lors de la réalisation, par thermoformage sous compression, d'une pièce de garniture interne de portière de véhicule auto- mobile au moyen d'un moule conventionnel ne faisant pas partie du cadre de la présente invention comme représenté à la fig. 1, on -6 - dispose entre les demi-moules (1) (2) ouverts un support rigide déformable (3) préalablement porté à sa température de formage et un revêtement décoratif souple (4) généralement soutenu périphé- riquement dans un cadre de maintien (5) et on procède au moulage et à l'assemblage du support et du revêtement par la fermeture du moule. Toutefois, ainsi qu'il apparaît sur la fig. 1, la pièce de garniture à former doit comporter au moins une zone (6), corres- pondant à la formation d'un accoudoir, qui doit être fortement déformée, cette zone (6) avoisinant une zone (7) qui doit être peu déformée et qui correspond à la partie de la pièce de garniture située au-dessus de l'accoudoir, cette dernière partie étant particulièrement visible après montage sur le véhicule. Or, durant le moulage, le revêtement décoratif est fortement étiré dans la zone (6) et cet étirage peut entraîner une déformation du revêtement décoratif qui se répercute au niveau de la zone (7) voisine pourtant peu déformée, ce qui entraîne des effets inesthétiques très apparents. Conformément à l'invention, cet inconvénient est supprimé en utilisant un moule de thermoformage sous compression conforme à l'invention, tel que représenté aux fig. 2 à 4. Ainsi qu'il apparaît sur ces fig., le moule est constitué de deux demimoules (1) (2) dont les empreintes mâle (8) et femelle (9) reproduisent la forme de la pièce de garniture à produire. Conformément à l'invention, la portion des empreintes correspondant à la zone (7) peu déformée de la pièce de garniture à produire est constituée par des éléments mobiles (10) et (11) profilés qui peuvent coulisser dans des logements (12) et (13) prévus dans les demi-moules (1) et (2). En outre, lorsque le moule est ouvert, ces éléments mobiles (10) et (11) sont maintenus projetés hors des logements (12) et (13) par des moyens tels que des ressorts (14) et (15), de façon telle que leur partie profilée déborde des empreintes (8) et (9) ainsi qu'il apparaît à la fig. 2. Pour réaliser la pièce de garniture avec le moule tel que décrit, il suffit de disposer entre les deux demi-moules (1) et -7- (2) un support rigide déformable (3) préalablement porté à sa température de formage et un revêtement décoratif souple (4) soutenu périphériquement par un cadre de maintien (5), comme représenté à la fig. 2, et de procéder à la fermeture progressive du moule en rapprochant les demi-moules (1) et (2). Durant cette fermeture, ainsi qu'il est montré à la fig. 3, les éléments mobiles (10) et (11) entrent les premiers en contact avec le support et avec le revêtement décoratif et provoquent ainsi la mise en forme uniquement de la zone peu déformée (7) et ce en entrainant un étirage négligeable de ce revêtement déco- ratif. Ensuite, tandis que cette zone conformée est fermement maintenue par les éléments mobiles (10) et (11), le moule se ferme complètement (fig. 4) et les empreintes mâle et femelle (8) et (9) provoquent le formage du reste de la pièce de garniture à produire. Durant ce dernier mouvement, les éléments (10) et (11) maintenant la zone peu déformée s'enfoncent progressivement dans les logements (12) et (13) contre l'action des ressorts (14) et (15) de façon telle que leur partie profilée se situe finalement au niveau des empreintes (8) et (9) lorsque leur talon entre en contact avec une butée (17) prévue dans le fond des logements. Il appert donc que, durant' le formage final de la pièce de garniture, le support et le revêtement décoratif sont fermement maintenus l'un sur l'autre au niveau de la zone peu déformée (7) et que, dès lors, le revêtement décoratif ne peut être perturbé en cet endroit par les étirages importants subis par ce même revêtement décoratif en dehors de cette zone. Lorsque le moule est complètement fermé, la pièce de garni- ture ainsi moulée peut être découpée marginalement, par exemple au moyen de couteaux mobiles (16) judicieusement disposés. Après moulage et refroidissement de la pièce de garniture, le moule est ouvert en écartant les demi-moules (1) et (2). Lors de ce mouvement, les éléments mobiles (10) et (11) sont à nouveau expulsés des logements (12) et (13) sous l'action des ressorts (14) et (15) et, de ce fait, ils entrainent l'extraction de la pièce moulée des empreintes (8) et (9) des demi-moules (1) et (2), cette dernière pièce pouvant alors être facilement retirée du moule. Dès que le moule est ouvert, un nouveau cycle de moulage peut être débuté, les éléments mobiles-(10) et'(11) étant éjectés de leur logement sous l'action des ressorts (14) et (15). Il est par ailleurs bien évident que, dans le moule qui vient d'être décrit, on peut remplacer les ressorts (14) et (15) par des vérins pneumatiques ou hydrauliques à course et à pression de travail réglables. -9- R E V E N D I C A T I ONS 1 - Procédé pour assembler par moulage un support rigide déformable et un revêtement décoratif souple afin de former une pièce de garniture telle qu'une pièce de garniture interne de portière d'un véhicule automobile, ladite pièce de garniture présentant au moins une zone fortement déformée et au moins une zone peu déformée dans laquelle le revêtement décoratif doit conserver son aspect, caractérisé en ce que, dans un premier stade, on moule uniquement la zone devant être peu déformée et, dans un second stade, on moule les autres zones, la zone peu déformée étant maintenue en place durant ce second stade. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise le moulage par thermoformage par compression entre des matrices mâle et femelle. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moulage de la zone devant être peu déformée est réalisé sous une pression de 0,1 à 10 bars et en ce que le moulage des autres zones est réalisé sous une pression de 0,5 à 20 bars. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support rigide est constitué par une feuille de polyoléfine contenant une forte proportion d'une charge fibreuse, en particulier une charge de fibres cellulo- siques, ladite feuille étant portée à une température de 170 à 220 C en vue de son moulage. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement décoratif est un textile comportant un motif ornemental. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement décoratif est un cuir artifi- ciel grainé. 7 - Moule pour la réalisation du procédé selon l'une quelconque des revendications i à 6 comprenant deux demi-moules de compression déplaçables l'un vers l'autre et comportant l'un /i une empreinte mâle et l'autre une empreinte femelle de la pièce de garniture à produire, caractérisé en ce que les zones des empreintes correspondant à la zone de la pièce de garniture devant être peu déformée sont constituées par des éléments mobiles pouvant être déplacés dans un logement par rapport au reste des empreintes avant la fermeture complète du moule. 8 - Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les déplacements des éléments mobiles sont provoqués par des organes de commande tels que des vérins hydrauliques ou pneuma- tiques à pression réglable. 9 - Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les déplacements des éléments mobiles sont commandés par des ressorts réglables. - Moule selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens permettant la découpe des bords de la pièce de garniture après fermeture.