Brevet FR2656822A1 — publié le 19910712

L'invention se rapporte principalement à un moule comportant un espaceur et à un procédé de surmoulage utilisant un tel moule. Il est connu de surmouler des inserts métalliques avec des matières plastiques. Dans les procédés de type connu on a toujours essayé d'améliorer l'adhérence du plastique sur l'insert. La présente invention provient de la découverte du fait que, la diminution locale de l'adhérence du plastique sur l'insert peut augmenter la solidité de la pièce obtenue, améliorer sa stabilité dimensionnelle, diminuer des tensions internes et obtenir des cotes rigoureuses des pièces. En effet, le surmoulage est obtenu à chaud. Or, la dilatation lors d'un échauffement n'est pas la même pour un insert que pour du matériau plastique de surmoulage. Ainsi, la contraction lors du refroidissement risque de provoquer une variation de géométrie différente pour l'insert et pour le matériau plastique de surmoulage. Il en résulte des contraintes dans le matériau plastique qui vont induire des tensions dans la pièce et en compromettre la solidité. De plus il n'est plus possible d'obtenir des cotes précises d'une pièce surmoulée. Pour éviter les inconvénients de l'art antérieur le moule selon la présente invention comporte des espaceurs destinés à créer, à chaud un espace entre l'insert et le moule aux endroits où il y aura un retrait de plastique en direction de l'insert. En évitant de s'opposer au mouvement de contraction différentiel de la matière plastique et de l'insert on crée une pièce plus solide et, paradoxalement, le matériau plastique est mieux solidarisé avec l'insert. L'invention a principalement pour objet un moule pour le surmoulage d'un insert, notamment métallique, par un matériau plastique, caractérisé par le fait qu'il comporte un espaceur destiné à créer un espace pendant l'opération de surmoulage entre le matériau plastique et une partie de l'insert. L'invention a également pour objet un moule, caractérisé par le fait que ltespaceur entre en contact avec une partie de l'insert qui, en l'absence de l'espaceur, subirait, après le refroidissement du matériau plastique des contraintes mécaniques dues à la contraction du matériau plastique lors de son refroidissement. L'invention a aussi pour objet un moule, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ltespaceur est supérieure ou égale au retrait que subira le matériau plastique, à l'endroit de ltespaceur lors du refroidissement. L'invention a également pour objet un moule, caractérisé par le fait que ltespaceur a sensiblement l'épaisseur du retrait que subit le matériau plastique à l'endroit où est présent ltespaceur lors du refroidissement. L'invention a aussi pour objet un moule, caractérisé par le fait que ltespaceur est placé sur la périphérie de l'insert. L'invention a également pour objet un procédé de surmoulage d'un insert par un matériau plastique, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes - mise en place d'un insert dans un moule selon l'invention, - surmoulage de l'insert avec un matériau plastique. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé par le fait que le matériau plastique est du polypropylène. L'invention a aussi pour objet un procédé, caractérisé par le fait que le surmoulage est effectué par une extrusion/soufflage. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé par le fait que l'insert comporte des bords rabattus facilitant l'accrochage du matériau plastique. L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé par le fait que l'insert comporte des moyens d'accrochage susceptibles de suivre les variations dimensionnelles du matériau plastique, par rapport à l'insert dues au refroidissement du matériau plastique. Il est bien entendu que l'utilisation de matériaux qui se contractent lors de l'échauffement et qui se dilatent lors de leur refroidissement ne sort pas du cadre de la présente invention. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un insert placé dans un moule avant l'opération de surmoulage, - la figure 2 est une vue en coupe d'un insert ainsi que du matériau plastique après l'opération de surmoulage et le refroidissement, - la figure 3 est une vue en coupe d'une pièce réalisée avec le procédé selon la présente invention. Sur les figures 1 à 3 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir un moule 10 permettant d'effectuer le surmoulage d'un insert 1 sur une de ses faces. Dans l'exemple illustré à la figure 1, l'insert 1 comporte un bord rabattu 13 donnant une meilleure rigidité à la pièce et permettant un meilleur accrochage. Toutefois, si on surmoule directement du plastique sur un bord extérieur 12 d'un insert 1, les dilatations différentielles et les contractions différentielles dues à l'échauffement de l'insert 1 et du matériau plastique suivi par leur refroidissement vont créer une tension au niveau de la face 12. Pour éviter cela, le moule 10 comporte un espaceur il destiné à empêcher les dépôts directs du matériau plastique sur la face 12 de l'insert 1. Le matériau plastique va se déposer sur la face externe de ltespaceur 11. Ainsi, à chaud, il existe entre les bords 12 de l'insert 1 et le matériau plastique 8 une distance égale à l'épaisseur de ltespaceur 11, c' est-à-dire R+d. Toutefois, comme on peut le voir sur la figure 2, lors du refroidissement, le matériau plastique 8 va subir un retrait d'une distance égale à R. Ainsi, il n'y a pas de tension mécanique entre le matériau plastique 8 et l'insert 1. Bien qu'il existe une distance d entre le matériau plastique 8 et la face 12 de l'insert 1 la pièce totale obtenue est plus solide. I1 est bien entendu qu'il est possible de réduire la distance d par exemple jusqu'à la valeur nulle en réduisant l'épaisseur de ltespaceur 11. Toutefois, la réduction de l'épaisseur de ltespaceur 11 peut le rendre fragile et d'un maniement délicat. Sur la figure 3, on peut voir un exemple de réalisation d'une pièce en utilisant le moule 10 de la figure 1. Pour réaliser la pièce de la figure 3 on place un insert 1 avantageusement métallique dans un moule 10. On effectue le surmoulage de l'insert 1 par un matériau plastique 8. Le matériau plastique est par exemple du polyurétane, du polypropylène, de l'ABS. Le surmoulage est effectue par injection, par thermoformage ou, avantageusement, extrusion/soufflage. Dans l'exemple illustré sur la figure 3 la distance d entre la face 12 de l'insert 1 et le matériau plastique 8 est quasi nulle permettant le contact à froid entre le matériau thermoplastique 8 et la face 12 de l'insert 1. Toutefois, ce contact n'induit pas de tension à l'intérieur de la pièce. il est bien entendu que l'utilisation d'espaceur Il dont l'épaisseur est inférieure au retrait R ne sort pas du cadre de la présente invention. Avantageusement, la pièce de la figure 3 comporte des moyens 3 facilitant l'accrochage du matériau plastique sur l'insert 1. Avantageusement, les moyens 3 n'induisent pas de tension mécanique dans la pièce obtenue. Par exemple, comme illustré sur la figure 3, le moyen 3 est un rivet placé à l'intérieur d'un trou 2 pratiqué dans l'insert 1. Sous l'effet du retrait du matériau plastique le moyen d'accrochage 3 va se déplacer à l'intérieur du trou 2. La présente invention s'applique principalement à la réalisation des pièces surmoulées. La présente invention s'applique principalement à la réalisation de pièces automobiles. REVENDICATIONS 1. Moule (10) pour surmoulage d'un insert (1), notamment métallique, par un matériau plastique (8), caractérisé par le fait qu'il comporte un espaceur (11) destiné à créer un espace pendant l'opération de surmoulage entre le matériau plastique (8) et une partie de l'insert (1). 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ltespaceur (11) entre en contact avec une partie de l'insert (1) qui, en l'absence de l'espaceur (11), subirait, après le refroidissement du matériau plastique (8) des contraintes mécaniques dues à la contraction du matériau plastique (8) lors de son refroidissement. 3. Moule selon la revendication (2), caractérisé par le fait que l'épaisseur de ltespaceur (11) est supérieure ou égale au retrait que subira le matériau plastique (8), à l'endroit de ltespaceur (11) lors du refroidissement. 4. Moule selon la revendication (3), caractérisé par le fait que ltespaceur (11) a sensiblement l'épaisseur du retrait que subit le matériau plastique (8) à l'endroit où est présent ltespaceur (11) lors du refroidissement. 5. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'espaceur (11) est placé sur la périphérie de l'insert (1). 6. Procédé de surmoulage d'un insert (1) par un matériau plastique (8), caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes - mise en place d'un insert (1) dans un moule (10) selon l'une quelconque des revendications précédents; -surmoulage de l'insert (1) avec un matériau plastique (8). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le matériau plastique (8) est du polypropylène. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le surmoulage est effectué par une extrusion/soufflage. 9. Procédé selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé par le fait que l'insert (1) comporte des bords rabattus (13) facilitant l'accrochage du matériau plastique (8). 10. Procédé selon la revendication 6, 7, 8 ou 9, caractérisé par le fait que l'insert (1) comporte des moyens d'accrochage (3) susceptibles de suivre les variations dimensionnelles du matériau plastique (8), par rapport à l'insert (1) dues au refroidissement du matériau plastique (8).