Brevet FR2704936A1 — publié le 19941110

L'invention concerne un bloc optique pour véhicule à moteur, en particulier pour les feux arrière et les clignotants, constitué essentiellement a) d'une couverture transparente 1 en PMMA, b) d'un boîtier 2, en un matériau thermoplastique, et relié à la couverture, c) d'au moins une pièce de fixation 3, reliée au boîtier (2), et destinée à relier le bloc optique du véhicule à moteur à d'autres composants. Dans la plupart des cas, le boîtier 2 est constitué d'un plastique ABS. Ses propriétés de ténacité et d'élas- ticité sont, du fait des contraintes mécaniques appliquées au boîtier proprement dit, moins nécessaires que la pos- sibilité de fixation ou d'assemblage à d'autres composants, à l'aide de vis auto-taraudeuses ou d'assemblages élas- tiques à crans. Selon la demande de brevet allemand antérieure 42 44 092, on peut, à partir de clignotants et de feux arrière retraités, obtenir un matériau thermoplastique, constitué pour l'essentiel de PMMA, d'ABS et de polycarbonate, ayant une température de ramollissement de Vicat d'au moins 102 C, une résistance à la traction d'au moins 40 MPa et un allongement à la rupture d'au moins 2 %. A partir de ce matériau, on peut de nouveau fabriquer des boîtiers pour feux de véhicules à moteur, de façon à pouvoir fermer le cycle des matériaux dans ce domaine d'application. Ce matériau thermoplastique ne satisfait cependant pas à toutes les spécifications auxquelles doit satisfaire la pièce de fixation 3 du boîtier. Et ce, d'autant plus que le matériau plastique contient des éléments qui ont déjà été plusieurs fois retraités. Les nombreuses contraintes thermiques appliquées, ainsi qu'une augmentation de la teneur en plastique fragile- dur, en particulier le PMMA, font qu'on a une diminution de la résistance au choc à chaque cycle de retraitement. L'invention a pour but de pouvoir utiliser le maté- riau thermoplastique, obtenu à partir de feux arrière et de clignotants retraités de véhicules à moteur, pour fabriquer des boîtiers de feux de véhicules à moteur, même quand l'élasticité et la ténacité de la pièce de fixation doivent satisfaire à des spécifications sévè- res. L'invention a aussi pour but de faire passer au second plan la dégradation progressive des propriétés lors d'un retraitement multiple. Pour atteindre le but ci-dessus, l'invention pré- voit de fabriquer le boîtier proprement dit, et sa pièce de fixation, à partir de différents matériaux thermoplas- tiques. Selon l'invention, le matériau thermoplastique du boîtier (2) est pour l'essentiel ou en totalité cons- titué des feux arrière et des feux clignotants retraités de véhicules à moteur, et la pièce de fixation (3) est constituée d'un plastique ABS. Grâce à cette configura- tion, la pièce de fixation se voit conférer l'élasticité et la ténacité nécessaires, qui comptent parmi les pro- priétés caractéristiques du plastique ABS. Les spécifi- cations de résistance mécanique auxquelles doit satis- faire le boîtier le sont suffisamment par le matériau plastique retraité. Lors du retraitement des feux com- plets, le pourcentage d'ABS dans le matériau est d'une part diminué, en raison de la présence de PMMA provenant de la couverture transparente (1) du feu, et d'autre part augmente de nouveau, grâce à la présence d'ABS dans la pièce de fixation (3), de sorte que la composition du matériau plastique retraité est peu modifiée, voire pas du tout. L'invention sera mieux comprise en regard des Figu- res 1 à 3, qui présentent des formes de réalisation avan- tageuses d'un feu arrière ou d'un clignotant de véhicule à moteur. La Figure 1 présente une coupe & travers un feu complet de véhicule à moteur, avec une douille encastrée 7 et une lampe à incandescence 8; La Figure 2 présente une vue arrière de ce même feu, et la Figure 3 présente une coupe dans une variante de feu. La couverture transparente 1 est produite par mou- lage par injection, à partir d'un PMMA transparent inco- lore, jaune, rouge ou ayant une autre couleur. Par PMMA, on entend des mélanges à mouler thermoplastiques en poly- (méthacrylate de méthyle) ou des copolymères du méthacry- late de méthyle et de 1 à 20 % en poids de comonomères à insaturation éthylénique et polymérisables par polyméri- sation radicalaire, en particulier des acrylates d'alkyle inférieurs. Leur viscosité réduite, mesurée à 20 C dans le chloroforme, est de 40 à 80 ml/g. Le boîtier 2, 3 des feux joue le rôle d'un réflec- teur, et donc, au moins au niveau des éléments de la paroi intérieure, a une configuration en paraboloïde, et il est métallisé à l'aide d'une couche d'aluminium qui a été déposée en phase vapeur. Il sert en outre à protéger d'une détérioration la lampe à incandescence qui y est montée, et à protéger des saletés le volume intérieur du feu. En liaison avec la couverture du feu, il est donc entièrement fermé jusqu'à l'ouverture destinée à la mise en place de la lampe à incandescence. Outre sa fonction d'éclairage et de protection, le boîtier de feu a aussi pour rôle de recevoir une ou plu- sieurs douilles 7, et de les maintenir dans la position nécessaire, ou encore de fixer le feu à des éléments de carrosserie, ou encore à les assembler à d'autres compo- sants du véhicule à moteur. Ce but est réalisé grâce aux éléments de fixation 4, 5 et 6, choisis parmi l'ensemble comprenant: a) des manchons filetés 4, destinés à insérer des vis auto-taraudeuses, b) des rainures filetées 5, pour insérer des vis auto-taraudeuses, c) des crochets élastiques 6, pour fabriquer des assemblages à encliquetage. Ces éléments de fixation, ainsi que des éléments de fixation analogues, peuvent être assemblés à titre indi- viduel au boîtier 2. De préférence plusieurs éléments de fixation 4, 5, 6, et en général la totalité d'entre eux, sont disposés contre au moins une pièce de fixation, de préférence une pièce de fixation unique 3. Dans le cadre de l'invention, il suffit que les éléments de fixation subissant une contrainte mécanique, tels que les manchons filetés, les cannelures hélicoïda- les et les crochets d'encliquetage, soient en un plasti- que ABS. Quand on réunit plusieurs éléments de fixation en une pièce de fixation délimitée 3 du boîtier, il est rentable de réaliser les segments d'assemblage entre les différents éléments de fixation, solidaires de ces der- niers, en plastique ABS, comme on le voit sur la Figure 3. Les pièces de fixation 3 peuvent être fabriquées séparément, par moulage par injection à partir d'un plas- tique ABS. On entend par là des matériaux thermoplasti- ques résistant au choc, à base d'acrylonitrile, de buta- diène et de styrène, qui se caractérisent par une résis- tance au choc sur barreau entaillé Izod (ISO 180/4a) d'au moins 18 kJ/m2 et par un module d'élasticité d'au moins 2000 MPa (ISO 527), avec un indice de fluidité à 220 C/98 N (ISO 1133) d'au moins 1 g/10 mn. Leur tempé- rature de ramollissement de Vicat est de préférence de à 120 C. On peut placer dans le moule de moulage par injection, pour fabriquer le boîtier 2, une ou plusieurs pièces de fixation préfabriquées 3, et les entourer du mélange à mouler thermoplastique, par injection. Il se forme alors une liaison permanente et dense. Ou bien encore, les pièces de fixation peuvent être collées dans un boîtier 2 séparément préfabriqué, ou encore on peut les y souder, les visser ou les encliqueter. Les pièces 2 et 3 peuvent aussi être éventuellement fabriquées à partir de plusieurs mélanges à mouler, dans le cadre d'une opération de moulage par injection à plu- sieurs étages. Dans ce but, la pièce obtenue dans la première étape n'est que partiellement démoulée, et on la place dans un autre moule, qui contient une cavité supplémentaire, dans laquelle, par injection du deuxième mélange à mouler, on produit la partie encore manquante du boîtier. Le boîtier 2, subissant des contraintes mécaniques plus faibles, est, selon l'invention, préparé en totalité ou en presque totalité à partir d'un mélange à mouler thermoplastique obtenu à partir de feux arrière et de feux clignotants retraités de véhicules à moteur. Une composition typique d'un tel mélange à mouler est pré- sentée ci-après: 50 à 65 % en poids de poly(méthacrylate de méthyle) ou de copolymères du méthacrylate de méthyle avec 1 à 20 % en poids de monomères polymérisables par polymérisation radicalaire, à insaturation éthylénique et copolymérisa- bles avec ce dernier, 25 à 40 % en poids de plastiques présentant une résistance au choc, à base d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène, 1 à 20 % en poids de plastiques polycarbonates. Ces masses à mouler se caractérisent par une tempéra- ture de ramollissement de Vicat d'au moins 102 C, une résistance à la traction d'au moins 40 MPa et un allongement à la rupture d'au moins 2 %. Du fait de leur procédé de fabrication, ces mélan- ges à mouler contiennent en général des constituants infusibles jusqu'à 250QC, mais qui ont une granulométrie inférieure à 0,2 mm et de préférence inférieure à 0,04 mm (granulométrie correspondant à l'ouverture de maille). Ils proviennent de particules pigmentaires ou de saletés entraînées- ou de constituants des feux retraités dé véhicules à moteur, en d'autres matériaux tels que le verre, les métaux, le caoutchouc, les thermodurcissables, etc. Les particules plus grossières sont éliminées du mélange à mouler par filtration à l'état fondu. Les particules fines restantes ne sont généralement pas gênantes jusqu'au moulage par injection, et elles per- mettent de produire une surface pouvant recevoir une couche réfléchissante brillante. Les différents élé- ments du bloc optique de véhicules à moteur selon l'in- vention sont assemblés les uns aux autres d'une manière inamovible, pour assurer des opérations rationnelles de fabrication et de montage. Tout comme la pièce de fixa- tion 3 du boîtier, la couverture 1 du feu peut être pré- fabriquée, être insérée dans l'outil de moulage par injection pour former le boîtier 2, et, par injection du mélange à mouler thermoplastique, être assemblée pour donner un bloc optique en une seule pièce. Comme il a déjà été dit à propos de la liaison du boîtier 2 et de la pièce de fixation 3, la couverture peut aussi être rapportée par collage, soudage ou vissage. Indépendam- ment de la nature de cet assemblage, la totalité du feu peut ainsi, lors de son élimination, être sans décompo- sition préalable envoyée au retraitement. Revendications 1. Bloc optique pour véhicule à moteur, constitué essentiellement a) d'une couverture transparente (1) en PMMA, b) d'un boîtier (2), en un matériau thermoplastique, et relié à la couverture, c) d'au moins une pièce de fixation (3), reliée au boîtier (2), et destinée à relier le bloc optique du véhicule à moteur à d'autres composants, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique du boîtier (2) est pour l'essentiel ou en totalité constitué des feux arrière et des feux clignotants retraités de véhicules à moteur, et la pièce de fixation (3) est constituée d'un plastique ABS. 2. Bloc optique pour véhicule à moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange à mou- ler thermoplastique du boîtier (2) a la composition sui- vante: à 65 % en poids de poly(méthacrylate de méthyle) ou de copolymères du méthacrylate de méthyle avec 1 à 20 % en poids de monomères polymérisables par polymérisation radicalaire, à insaturation éthylénique et copolymérisables avec ce dernier, à 40 % en poids de plastiques présentant une résistance au choc, à base d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène, 1 à 20 % en poids de plastiques polycarbonates, et une température de ramollissement de Vicat d'au moins 102 C, une résistance à la traction d'au moins 40 MPa et un allongement à la rupture d'au moins 2 %. 3. Bloc optique pour véhicule à moteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient en tant que pièce de fixation (3) au moins un élément de fixation choisi parmi l'ensemble comprenant: a) les manchons filetés (4), pour insérer des vis auto-taraudeuses, b) des rainures filetées (5) pour insérer des vis auto-taraudeuses, c) des crochets élastiques (6) pour fabriquer des assemblages à encliquetage. 4. Bloc optique de véhicule à moteur selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que plusieurs éléments de fixation (4, 5, 6) sont disposés sur une pièce de fixa- tion (3).