Brevet FR2722727A1 — publié le 19960126

invention est relative à un procédé de fabrication par moulage d'une pièce, constituée d'au moins un insert moulé et d'une peau, présentant, au moins partiellement, une zone d'aspect. Bien que plus particulièrement conçue pour réaliser des pièces dans le domaine de l'automobile, comme notamment des éléments d'habillage d'intérieur d'un véhicule, tels que des poignées de porte, la présente invention pourra néanmoins s'appliquer dans tous les domaines de l'industrie de transformation des matières plastiques et plus généralement dans tous les secteurs de l'activité économique dans lesquels on est amené à fabriquer et/ou utiliser des pièces moulées présentant, notamment, des caractéristiques de rigidité et/ou d'aspect. Pour réaliser de telles pièces, on connaît, différentes techniques. L'une d'elles consiste à réaliser un moulage par injection de l'insert puis un surmoulage, toujours par injection de la peau. Bien que satisfaisante en ce qui concerne la rigidité, les pièces obtenues par ce procédé présentent le défaut de ne pouvoir dissimuler, sur leur peau, la trace correspondant à la ligne de plan de joint constituée par les différentes parties du moule utilisées pour la fabrication. Cette technique ne favorise donc pas l'esthétisme. En effet, la trace de la ligne de plan de joint est visible quel que soit l'angle de vue et/ou détectable au toucher. Un moyen de la diminuer est de la dissimuler à l'aide d'un grainage de l'empreinte intérieure du moule. Celui-ci s'efface à la proximité du plan de joint pour se continuer, en vis-à-vis, sur la seconde demi-empreinte. Cependant, cette technique est complexe et coûteuse à mettre en oeuvre. Un second procédé connu consiste à réaliser une pièce par une succession de trois étapes. On forme tout d'abord une peau obtenue, le plus souvent à l'aide de la technique dite de roto-moulage, et, indépendamment, un insert, qui peut être soit en matière plastique rigide, soit en métal. L'insert est ensuite introduit à l'intérieur de la peau. Enfin, on remplit l'espace resté libre entre la peau et l'insert d'une mousse de polyuréthane que l'on fait polymériser in situ. Bien que ce procédé permet d'obtenir des pièces de rigidité satisfaisante et ne présentant aucun défaut de ligne de plan de joint, ils sont complexes à mettre en oeuvre et présentent un coût économique élevé. De plus, l'opération de positionnement de l'insert dans la peau roto-moulée présente de nombreuses difficultés et entraîne un taux de rebus conséquent. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication par moulage d'une pièce, constituée d'au moins un insert et d'une peau, présentant au moins partiellement, une zone d'aspect, qui permette d'obtenir une pièce de rigidité suffisante et d'esthétisme irréprochable. En particulier, le procédé de la présente invention permet de pallier les inconvénients des procédés actuellement connus et autorise une rigidité suffisante de la pièce et une qualité esthétique irréprochable de la peau en évitant les traces de lignes de plan de joint inhérentes au procédé de moulage tout en permettant la fabrication de telles pièces en série ce qui en diminue le coût. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé dont une des applications avantageuses concerne le domaine de la fabrication des véhicules et plus précisément la fabrication de poignées et/ou d'éléments d'habillage de carrosserie. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une pièce qui puisse être mise en oeuvre quels que soient la nature et le type de matière thermoplastique employée ce qui en accroît les capacités d'utilisation. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une pièce peu générateur de déchets ce qui contribue à en diminuer le coût de revient total. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le procédé de fabrication par moulage d'une pièce, constituée d'au moins un insert moulé et d'une peau, présentant, au moins partiellement une zone d'aspect, destiné notamment à la réalisation d'éléments d'habillage d'intérieur d'un véhicule tels que, par exemple des poignées de porte, dans lequel on met en oeuvre un moule comprenant au moins deux parties définissant entre elles au moins un plan de joint en regard, au moins partiellement de ladite zone d'aspect, est caractérisé par le fait qu'on masque, au moins partiellement, ledit plan de joint en disposant la peau dans le moule, préalablement au moulage de l'insert pour obtenir ladite zone d'aspect sans inégalité de niveau et exempte de bavure. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue de face, en coupe suivant la ligne I-I représentée à la figure 4 d'une pièce moulée Les figures 2 à 5 montrent, respectivement en vue de face, en vue arrière, en vue de dessus et en vue de dessous une telle pièce moulée sans inégalité de niveau et exempte de bavure. Les figures 6a et 6b sont des vues de face, en coupe qui illustrent plus particulièrement les différentes étapes d'une première phase du procédé conforme à l'invention. La figure 6a détaille un mode d'obtention de la peau de la pièce moulée représentée aux figures I à 5 précédentes. La figure 6b montre la peau de la pièce moulée après sa formation. La figure 7 est une vue de face, en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 8, qui illustre plus particulièrement une seconde phase du procédé conforme à l'invention. a figure 8 est une vue de côté, en coupe suivant la ligne VIlI-VITI de la figure 7, qui illustre un mode particulier de réalisation du moule mis en oeuvre selon le procédé conforme à l'invention. L'invention est relative à un procédé de fabrication par moulage d'une pièce, constituée d'au moins un insert moulé et d'une peau, présentant, au moins partiellement, une zone d'aspect. Bien que plus particulièrement conçue pour une utilisation dans le cadre de l'industrie automobile où elle est destinée notamment à réaliser des éléments d'habillage d'intérieur d'un véhicule tels que par exemple, des poignées de porte, des poignées de maintien pour 4X4, des poignées de maintien passagers ou autres, la présente invention trouvera également son application dans tous les domaines de l'activité économique dans lesquels on est amené, par transformation de matière plastique, à réaliser et/ou utiliser des pièces présentant une rigidité suffisante et un aspect extérieur irréprochable. La figure 1 montre un exemple de pièce 1 obtenue par un procédé de fabrication par moulage conforme à l'invention. ELle est constituée d'au moins un insert moulé 2 et d'une peau 3. La pièce 3 constitue, par exemple, un contour fermé, enveloppant, au moins partiellement l'insert 2 et/ou un contour ouvert, ne couvrant que partiellement l'insert 2. Cette pièce 1 présente, au moins partiellement, une zone d'aspect 4. I1 peut s'agir, notamment, de surfaces accessibles à la vue et/ou au toucher. Dans le cas particulier représenté, qui est celui d'une poignée,la peau 3 présente un contour fermé qui entoure totalement l'insert 2. La zone d'aspect 4 est constituée par la quasi-totalité de la surface extérieure de la pièce 1. Pour obtenir une telle pièce par fabrication par moulage, on met en oeuvre, afin d'obtenir, notamment, des caractéristiques de rigidité suffisante, un moule 5, dont un mode particulier de réalisation est représenté aux figures 7 et 8. Il comprend au moins deux parties 6, 26 définissant entre elles au moins un plan de joint 7. Pour permettre un moulage complet de la pièce 1, un ou plusieurs plans de joint 7 se trouve en regard, au moins partiellement, de la zone d'aspect 4 de la pièce 1. Selon l'invention, on masque, au moins partiellement, le ou les plans de joint 7 en disposant la peau 3 dans le moule 5, préalablement au moulage de l'insert pour obtenir une zone d'aspect 4 sans inégalité de niveau et exempte de bavure. Comme représenté aux figures 2 à 5, on obtient ainsi une pièce 1 ne présentant aucune trace du dispositif de moulage utilisé pour sa fabrication comme, par exemple, des traces de plans de joint. Pour cela, la peau 3 constitue notamment une gaine à l'intérieur du moule 5. Suivant un mode avantageux de réalisation, la peau 3 n'a pas seulement une fonction esthétique. C'est également une couche plus ou moins souple dont l'épaisseur permet un contact moelleux. Comme représenté aux figures 6a et 6b, on réalise préalablement la peau 3, par exemple, par rotomoulage. Cette étape est effectuée dans un premier moule 8, apte à travailler avec tout type de matière roto-moulable 9 comme du PVC ou autre. Conformément au mode particulier de réalisation du procédé représenté à la figure 6a, on introduit la matière roto-moulable 9, destinée à constituer la peau 3, dans le premier moule 8 par un ou plusieurs orifices 10. Selon des techniques connues de l'homme de l'art, on soumet le premier moule 8 à une ou plusieurs rotations simultanées, suivant les flèches repérées 16, d'axes 11. Comme représenté à la figure 6b, on obtient ainsi une peau 3 présentant les côtes extérieures souhaitées pour la pièce 1, ceci en tenant compte des reLL-aits de la rnatièe =t premier roule 8 et la matière i1isee Suint aptes à o.férer à la peau 3 des caractéristiques de coloris et d'aspect voulus, telles que le grainage, la brillance ou autre. Grâce à ces caractéristiques visco-élastiques, on dégage ensuite la peau 3 du premier moule 8 par l'un des orifices 10. Cela étant, on la place en chevauchement, au moins partiel, du ou des plans de joint 7 définis par les parties 6, 26 du moule 5 qui constituent, par exemple, un second moule. Pour cela, on prévoit, à l'intérieur dudit moule 5, une empreinte 9. Celle-ci est réalisée en correspondance avec les dimensions de la peau 3 dans chacune des parties 6, 26. On introduit alors la peau 3 à l'intérieur de l'empreinte 9 d'une des parties 6 du moule 5 et on superpose la ou les autres parties 26 de manière à faire correspondre leur empreinte respective 9 avec la peau 3. On assujettit les différentes parties 6, 26 du moule 5 entre elles en prévoyant dans ledit moule 5 et dans la peau 3 au moins un orifice 13 en communication avec l'extérieur du moule. Suivant le mode particulier de réalisation du procédé représenté à la figure 8, on retrouve, définies par les deux parties 6 du moule 5, deux lignes de plan de joint 7 en regard de la zone d'aspect 4 de la pièce 1. On réalise l'insert 2, par exemple, par injection de matière sous la peau 3, préalablement placée dans le moule 5. La matière est introduite sous la peau 3, par exemple, par l'orifice 13 suivant la flèche repérée 17. La peau 3 étant déjà formée, elle présente une certaine rigidité suffisante pendant cette étape et sa matière n'est donc pas susceptible d'interférer avec les plans de joint 7 pour en prendre la trace. On obtient ainsi une pièce 1, présentant une surface, au moins en ce qui concerne les zones d'aspect 4, sans inégalité de niveau et exempte de bavure. La nature de l'insert 2 pourra être indifféremment un polypropylène, un polyamide, un polyuréthane, un polystyrène ou autre. Afin d'assurer une bonne tenue en place de la peau 3 à l'intérieur de l'empreinte 9, on maintient localement ladite peau 3 pendant l'injection de la matière de l'insert 2. Ce maintien peut être réalisé par une liaison mécanique, par exemple, prévue dans le moule 5, en regard d'extrémités de la pièce 1. Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, le maintien de la peau 3 est réalisé par plaquage par dépression sur les parois de l'empreinte 9 du moule 5, pendant l'injection de la matière de l'insert 2. Selon des techniques connues de l'homme de l'art, l'injection se fait à l'aide d'une presse à injecter de conception classique. Dans le but d'éviter une pression trop forte lors de la phase de remplissage intérieure de la peau 3 par la matière de l'insert 2, qui aurait pour effet d'écraser ladite peau 3 et donc d'altérer ses caractéristiques comme, par exemple, la profondeur du grain, on peut également réaliser ledit insert 2 par injection à basse pression. Comme représenté à la figure 1, afin d'alléger l'insert 2 et/ou de diminuer le temps de cycle, on peut injecter du gaz à l'intérieur dudit insert 2. On forme ainsi une cavité interne creuse 15. Cette injection de gaz est réalisée soit par l'orifice 13 d'amenée matière, soit par toute autre technique. Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, on peut utiliser une matière pour l'insert 2 qui intègre des charges renforçantes. Pour permettre une bonne cohésion structurelle de la pièce 1, on peut assurer la liaison entre la peau 3 et l'insert 2 par utilisation d'une peau multicouche, non représentée, comportant une couche, en contact avec ledit insert 2, apte à faciliter l'adhésion. On peut également renforcer la cohésion de la pièce 1 en assurant la liaison entre la peau 3 et l'insert 2 par utilisation, pour la peau 3, d'un matériau thermoplastique comportant des agents d'adhésion finement dispersés. Avantageusement. selon l'invention, on peut utiliser des matériaux d'une même famille chimique pour la réalisation de la peau 3 et de l'insert 2, ceci afin de renforcer leur adhésion et, également, par exemple pour faciliter le recyclage de la pièce 1. Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication par moulage d'une pièce (1), constituée d'au moins un insert (2) moulé et d'une peau (3), présentant, au moins partiellement, une zone d'aspect (4), destiné notamment à la réalisation d'éléments d'habillage d'intérieur de véhicule, tels que, par exemple, des poignées de porte, dans lequel on met en oeuvre un moule (5) comprenant au moins deux parties (6, 26) définissant entre elles au moins un plan de joint (7) en regard, au moins partiellement, de ladite zone d'aspect (4), caractérisé par le fait qu'on masque au moins partiellement, ledit plan de joint (7) en disposant la peau (3) dans le moule (5), préalablement au moulage de l'insert pour obtenir ladite zone d'aspect (4) sans inégalité de niveau et exempte de bavure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on réalise préalablement la peau (3) par roto-moulage et on place ladite peau (3) en chevauchement, au moins partiel, du ou des plans de joint (7) définis par les parties (6, 26) du moule (5). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on réalise l'insert (2) par injection de matière sous la peau (3), préalablement placée dans le moule (5). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on maintient localement la peau (3) pendant l'injection de la matière de l'insert (2). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on maintient la peau (3) par placage par dépression sur les parois du moule (5), pendant l'injection de la matière de l'insert (2). 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on réalise l'insert (2) par injection à basse pression. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on injecte du gaz à l'intérieur de l'insert (2) et on forme une cavité interne creuse (15). 3 ?procédé selon ia evendication 3, caractérisé par le fait que l'on utilise une matière renforcée pour l'insert (2). 9. Procédé selon la revendication (3) caractérisé par le fait que l'on assure la liaison entre la peau (3) et l'insert (2) par utilisation d'une peau multicouche comportant une couche, en contact avec ledit insert (2), apte à faciliter l'adhésion. 10. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on assure la liaison entre la peau (3) et l'insert (2) par utilisation, pour ladite peau (3), d'un matériau thermoplastique comportant des agents d'adhésion finement dispersés.