Brevet FR2757103A1 — publié le 19980619

La présente invention a principalement pour objet un procédé pour réaliser une pièce finie composite comportant un revêtement en matière(s) plastique(s) définissant une surface d'aspect recouvrant essentiellement une face d'une couche de mousse en matière plastique et une pièce finie. L'invention trouve plus particulièrement ses applications dans le domaine de la décoration intérieure des véhicules, et concerne notamment la réalisation de planches de bord, de panneaux de porte et d'ébénisteries. L'invention vise à proposer une solution simple permettant de réaliser en un nombre réduit d'opérations une pièce peu coûteuse relativement légère et présentant des qualités d'aspect et de résistance mécanique satisfaisantes. Dans ce cadre, I'invention propose un procédé comprenant les étapes suivantes: - utiliser un poinçon comportant une surface de contact et un dispositif d'aspiration communiquant avec la surface de contact du poinçon par l'intermédiaire de buses, - disposer une couche de mousse comprenant des billes agglomérées en matière plastique expansée, au moins partiellement en regard de cette surface de contact et des buses d'aspiration, - chauffer un revêtement en matière(s) plastique(s), - amener le revêtement au contact de la couche de mousse, de sorte que la couche de mousse soit disposée au moins en partie entre le revêtement et ladite surface de contact du poinçon, - aspirer le revêtement à travers la couche de mousse grâce au dispositif d'aspiration du poinçon pour augmenter la pression exercée entre le revêtement et la couche de mousse et les faire adhérer l'un à l'autre, - arrêter l'aspiration du revêtement, - récupérer la pièce finie composite après son refroidissement. Cette solution présente l'avantage de faire adhérer de manière simple rapide et économique un revêtement procurant à la pièce une qualité d'aspect satisfaisante. L'aspiration sera facilitée et la répartition de la pression induite sur le revêtement favorisée par les micro-passages entre les billes agglomérées. La réalisation d'une telle couche de mousse formée de billes agglomérées est en particulier décrite dans la demande FR-96 15441. Le revêtement est en effet mis en forme et lié par adhérence à la couche de mousse sur laquelle on veut le disposer, avantageusement en une unique phase (une seule machine est nécessaire), quelque soit la forme de la couche de mousse, bien que le revêtement puisse également être mis en forme préalablement. Pour améliorer l'adhésion entre le revêtement et la couche de mousse, on pourra notamment enduire au moins l'une des pièces de colle ou disposer un film thermocollant entre la couche de mousse et le revêtement. La pièce réalisée présente un toucher souple grâce à la couche de mousse formée par les billes agglomérées. Seul le revêtement (pas la couche de mousse) nécessitant d'être mis en forme, cette mise en forme sera d'autant facilitée. Le revêtement pourra toutefois comprendre une couche de mousse secondaire de plus faible épaisseur. Cette couche de mousse secondaire sera avantageusement réalisée par extrusion et en matière thermoplastique polyoléfinique pour faciliter le recyclage de la pièce et améliorer l'adhésion entre elle et les autres éléments constituant le revêtement. Elle sera avantageusement plus souple et plus fine que la couche de mousse principale, laquelle peut alors avoir plus aisément une fonction d'absorption d'énergie. L'épaisseur de la sous-couche de mousse sera généralement comprise entre 0,5 millimètre et 5 millimètres, avantageusement entre 1 et 3 millimètres. Le revêtement peut être monocouche ou multicouche. Il peut être formée d'une feuille polyoléfinique calandrée, injectée ou rotomoulée. Il peut également comprendre une moquette réalisée à partir de fibres en polyester, polyamide ou thermoplastique polyoléfinique et comprendre une structure de base en thermoplastique polyoléfinique. Il peut aussi comporter une matière textile à base de fibres polyester, polyamide ou thermoplastique polyoléfinique. Dans le cas d'une peau multicouches, l'adhésion entre les couches peut être obtenue par flammage (chauffage superficiel), coextrusion (extrusion des couches par une unique buse), calandrage (pressage des couches entre elles) ou par d'autres techniques analogues. Afin d'améliorer encore la mise en place du revêtement et son adhésion sur la couche de mousse, l'invention propose selon une caractéristique avantageuse que: - on ménage des passages à travers une partie au moins de l'épaisseur de la couche de mousse, - on dispose certains au moins de ces passages en communication avec les buses d'aspiration, et - on aspire le revêtement à travers les passages ménagés dans la mousse. L'invention vise en outre à proposer une solution permettant d'augmenter la résistance mécanique de la pièce obtenue pour résister aux contraintes extérieures, tout en conservant la facilité de mise en place du revêtement et son adhérence avec la couche de mousse. Pour cela, selon l'invention: - on dispose entre la surface de contact du poinçon et la couche de mousse un support en matière plastique rigide, lié à la couche de mousse et présentant des passages le traversant de part en part, - on dispose certains au moins de ces passages du support en communication avec les buses d'aspiration, et - on aspire le revêtement à travers les passages ménagés dans le support. Afin d'améliorer encore l'adhésion entre la couche de mousse et le revêtement, l'invention propose que l'on utilise un revêtement et une couche de mousse réalisés en matière(s) thermoplastique(s) polyoléfinique(s). Cette solution favorise en outre le recyclage de la pièce obtenue. L'invention a en outre pour objet une pièce. Certes, on connaît déjà des pièces comportant: - une couche de mousse en matière plastique, - un revêtement en matière(s) plastique(s) recouvrant essentiellement une face d'aspect de la couche de mousse en matière plastique. Pour résoudre les différents problèmes évoqués précédemment, l'invention propose que la couche de mousse soit formée de billes en matière plastique expansée agglomérées. Cette pièce pourra, ou non, être obtenue selon ce procédé. Elle pourra notamment être obtenue par collage du revêtement sur la couche de mousse, à chaud ou à froid selon le type d'adhésif, avec ou sans aspiration du revêtement à travers la couche de mousse. L'invention va apparaître encore plus clairement dans la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe de la pièce lors d'une première étape du procédé, - la figure 2 est une vue en coupe de la pièce lors d'une deuxième étape du procédé, - la figure 3 est une vue en coupe de la pièce lors d'une troisième étape du procédé, - la figure 4 illustre une variante du procédé. Sur ces figures, on voit illustré un poinçon 12 comprenant en partie supérieure une surface d'appui 12a. Ce poinçon est traversé de part en part par des canaux d'aspiration 20 débouchant à l'endroit de la surface d'appui 12a par l'intermédiaire de buses 22, ici de simples ouvertures de tailles déterminées pour répartir la circulation d'air dans les canaux d'aspiration 20. Un ensemble 7 formé d'une couche de mousse 4 liée à un support 10 en matière plastique rigide repose sur la surface d'appui 12a du poinçon 12. Le support comprend des passages 8 le traversant de part en part et disposés en regard des buses 22. La couche de mousse 4 est formée de billes 6 en matière plastique expansée. Cet ensemble 7 pourra être obtenu en disposant le support contre une surface d'une cavité de moulage, en introduisant les billes 6 en matière plastique expansée dans la cavité de moulage, avantageusement à travers certains des passages 8, puis en introduisant dans la cavité de moulage de la vapeur d'eau afin de faire adhérer les billes entre elles et avec le support, avantageusement après avoir comprimé ces billes. Le procédé conduisant à la réalisation de cet ensemble est notamment explicité dans la demande FR-96 15441. A la figure 1, une feuille de revêtement souple 2, ici une peau en polypropylène est retenue par pincement entre les mâchoires 14a, 14b d'un dispositif de maintien 14. Cette peau 2 est disposée entre deux panneaux radiants 16a, 16b d'un dispositif de chauffage 16 pour élever sa température, la ramollir et favoriser sa mise en forme ainsi que son adhérence avec les billes 6 de la couche de mousse 4. A la figure 2, tel qu'indiqué par les flèches 28, de l'air est insufflé entre l'ensemble 7 et la peau 2 à travers des conduits de soufflage 26 disposés dans le poinçon 12. Simultanément, la peau 2 est amenée en regard de l'ensemble 7, par rapprochement du dispositif de maintien 14 et du poinçon 12, jusqu'à ce que la peau 2 soit sensiblement dans le plan de la surface d'appui 12a au niveau de son contact avec le dispositif de maintien. La peau 2 est ainsi gonflée par le souffle de l'air, ce qui facilite son positionnement par rapport à l'ensemble 7 et la tend. Le soufflage de l'air est ensuite arrêté, de sorte que la peau 2 vient reposer au contact de la couche de mousse 4, sur une face d'aspect 4a de cette couche de mousse, tel qu'illustré à la figure 3. Cette peau est alors aspirée à travers la couche de mousse 4, les passages 8 ménagés dans le support 10 et les canaux d'aspiration 20, tel qu'illustré par les flèches 18. Elle vient ainsi épouser les formes de la couche de mousse en se détendant légèrement. Cette aspiration engendre une pression entre la peau 2 et la couche de mousse 4 proportionnelle à la pression d'aspiration. La couche de mousse étant formée de billes agglomérées, les passages entre les billes vont favoriser l'aspiration dans le cas présent, tel qu'illustré par les flèches 30. La pression entre la peau 2 et les billes 6 de la couche de mousse 4 engendre leur adhérence mutuelle, la peau ayant été préalablement chauffée par le dispositif de chauffage 16 à une température suffisante pour permettre cette adhésion avec la matière des billes 6. A la figure 4, afin d'améliorer l'aspiration de la peau, préalablement à la mise en place de l'ensemble 7, sur la surface d'appui 12a du poinçon, on réalise dans la couche de mousse 4 des passages 24 la traversant de part en part et communiquant avec les passages 8 du support 10. L'utilisation d'une couche de mousse 4 formée de billes 6 agglomérées favorise l'aspiration de la peau 2 du fait des micro-passages entre les billes 6, tel qu'illustré par les flèches 30. Le diamètre des passages 24 réalisés dans la couche de mousse est compris entre 0,5 millimètres et 3 millimètres, tandis que les passages 8 présentent une section de dimension supérieure à celle d'un disque de diamètre 3 millimètres, ils sont destinés au passage de billes 6 comprenant un diamètre compris entre 1 et 10 millimètres. Les passages 8 dans le support 10 sont généralement de grande dimension (équivalent à des disques de plusieurs dizaines de millimètres de diamètre) puisqu'ils contribuent à l'allègement de la pièce. L'épaisseur de la couche de mousse est comprise avantageusement entre 4 et 50 millimètres, sans qu'une limite supérieure dans l'épaisseur de la couche de mousse ne doive véritablement être retenue. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi on pourrait prévoir des passages 24 dans la couche de mousse communiquant avec les passages 8 du support 10, mais ne traversant pas la couche de mousse 4. Il pourrait, par exemple s'étendre sur une épaisseur comprise entre la moitié et les neuf dixièmes de l'épaisseur de la couche de mousse 4. Revendications 1. Procédé pour réaliser une pièce finie (1) composite comportant un revêtement (2) en matière(s) plastique(s) définissant une surface d'aspect recouvrant essentiellement une face d'une couche de mousse (4) en matière plastique, comprenant les étapes suivantes: - utiliser un poinçon (12) comportant une surface de contact (12a) et un dispositif d'aspiration communiquant avec la surface de contact (12a) du poinçon (12) par l'intermédiaire de buses (22), - disposer une couche de mousse (4) comprenant des billes (6) agglomérées en matière plastique expansée, au moins partiellement en regard de cette surface de contact (12a) et des buses d'aspiration (22), - chauffer un revêtement (2) en matière(s) plastique(s), - amener le revêtement (2) au contact de la couche de mousse (4), de sorte que la couche de mousse (4) soit disposée au moins en partie entre le revêtement (2) et ladite surface de contact (12a) du poinçon (12), - aspirer le revêtement (2) à travers la couche de mousse (4) grâce au dispositif d'aspiration du poinçon pour augmenter la pression exercée entre le revêtement (2) et la couche de mousse (4) et les faire adhérer l'un à l'autre, - arrêter l'aspiration du revêtement (2), - récupérer la pièce finie composite (1) après son refroidissement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - on ménage des passages (24) à travers une partie au moins de l'épaisseur de la couche de mousse (4), - on dispose certains au moins de ces passages (24) en communication avec les buses d'aspiration (22), et - on aspire le revêtement (2) à travers les passages (24) ménagés dans la couche de mousse (4). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - on dispose entre la surface de contact (12a) du poinçon (12) et la couche de mousse (4), un support (10) en matière plastique rigide, lié à la couche de mousse (4) et présentant des passages (8) le traversant de part en part, - on dispose certains au moins de ces passages (8) du support (10) en communication avec les buses d'aspiration (22), et - on aspire le revêtement (2) à travers les passages (8) ménagés dans le support (10). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise un revêtement (2) et une couche de mousse (4) réalisés en matière(s) thermoplastique(s) polyoléfinique(s). 5. Pièce comprenant: - une couche de mousse (4) en matière plastique, - un revêtement (2) en matière(s) plastique(s) recouvrant essentiellement une face d'aspect de la couche de mousse (4) en matière plastique, caractérisée en ce que la couche de mousse (4) est formée de billes (6) en matière plastique expansée agglomérées. 6. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que la couche de mousse comprend des passages (24) dans une partie au moins de son épaisseur. 7. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un support (10) en matière plastique rigide disposé au contact d'une face de la couche de mousse (4) distincte de la face d'aspect, la couche de mousse (4) étant disposée entre le support (10) et le revêtement (2). 8. Pièce selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les passages (24) de la couche de mousse (4) communiquent avec des passages (8) du support (10). 9. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le revêtement (2) et la couche de mousse (4) sont réalisées en matière(s) thermoplastique(s) polyoléfinique(s). 10. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que la couche de mousse (4) possède une épaisseur supérieure à 4 millimètres.