Brevet FR2763468A1 — publié le 19981120

L'invention concerne les procédés de fabrication de pièces, notamment pour véhicules automobiles, comportant une plaque en matière non conductrice de l'électricité et des fils conducteurs de l'électricité fixés à cette plaque, ainsi que les pièces de ce type. On connaît un procédé de fabrication de pièces de carrosserie de véhicules automobiles dans lequel on fixe un élément comprenant des fils conducteurs de l'électricité à une plaque ou flan comprenant une matière non conductrice de l'électricité. On fixe les fils sur la plaque en les constituant en réseau. On souhaite de cette façon constituer un blindage électromagnétique, selon le principe de la cage de Faraday. Un tel blindage est destiné à protéger une partie du véhicule à l'égard des pollutions électromagnétiques parcourant l'environnement et, par ailleurs, à interdire la propagation vers l'extérieur du véhicule d'émissions électromagnétiques parasites générées par cette partie, conformément à une directive européenne relative à la compatibilité électromagnétique. Les fils ont un diamètre réduit afin que leur fixation à force n'altère pas l'aspect de la pièce de carrosserie, que le poids de la pièce demeure peu important et que le prix de revient de la pièce soit réduit. Néanmoins, il s'avère que les étapes ultérieures de formage de la pièce, destinées à lui conférer une forme prédéterminée non plane, brisent certains des fils et altèrent la régularité et l'intégrité du réseau qui devient ainsi perméable aux propagations qu'il est destiné à arrêter. Un but de l'invention est de fournir un procédé qui tout à la fois assure un aspect satisfaisant à la pièce, n'augmente ni son poids ni son prix de revient, et procure un réseau de blindage résistant aux étapes de formage de la pièce. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un procédé de fabrication d'une pièce pour véhicule automobile, comprenant une étape consistant à fixer un élément comportant des fils conducteurs de l'électricité à un flan comportant une matière non conductrice de l'électricité. Selon ce procédé, dans l'élément, les fils sont disposés en un réseau maillé d'un seul tenant. Ainsi, l'élément de blindage est constitué de façon intègre avant sa fixation au flan, les fils étant fixés non seulement au flan, mais aussi et d'abord entre eux. Cette intégrité permet à l'élément de blindage de résister à une étape concomitante ou ultérieure de formage de la pièce sans être altéré, notamment sans que les fils soient brisés. L'efficacité du blindage est donc assurée. En outre, les fils conservent sensiblement leur position relative durant la fixation et lors du formage de la pièce. On garantit donc une disposition finale régulière des fils dans la pièce, ce qui garantit des performances de blindage et de résistance mécanique uniformes au niveau de la surface de la pièce associée aux fils. Cette régularité évite des accumulations locales de fils susceptible de provoquer un comportement mécanique hétérogène de la pièce, et le cas échéant évite de perturber le fluage de la pièce lors du moulage. Le procédé selon l'invention confère un aspect satisfaisant à la pièce sur la face blindée, comme sur l'autre face. Avantageusement, la matière est une matière plastique. Ces matières sont privilégiées pour les pièces de véhicule. Avantageusement, l'élément est un tissu. Ainsi, l'élément résiste particulièrement bien à l'étape de fixation et/ou à l'étape de formage de la pièce. Avantageusement, l'étape de fixation consiste à encastrer au moins en partie l'élément dans le flan. Ainsi, on réalise une fixation particulièrement robuste de l'élément au flan, permettant par exemple une étape ultérieure de formage sans menacer cette fixation. De préférence, l'élément sera encastré en totalité dans le flan afin qu'il affleure la face associée de la plaque résultante et qu'on donne à cette face un aspect parfaitement lisse. Avantageusement, le procédé de fabrication comprend une étape de formage consistant à donner à la pièce une forme prédéterminée non plane, l'étape de fixation précédant l'étape de formage. Ainsi, l'invention permet notamment d'effectuer en série le blindage de la matière, préalablement au formage des pièces, au besoin uniformément et indépendamment des formes qui seront données aux différentes pièces ainsi blindées. Avantageusement, l'étape de fixation est réalisée en continu. Avantageusement, le procédé de fabrication comprend une étape de formage consistant à donner à la pièce une forme prédéterminée non plane, l'étape de fixation et l'étape de formage étant simultanées. La résistance mécanique de l'élément permet d'effectuer ces deux étapes en même temps, ce qui accélère et simplifie l'organisation de la chaîne de fabrication. On prévoit également selon l'invention une pièce pour véhicule automobile, comportant une plaque comprenant une matière non conductrice de l'électricité et un élément comprenant des fils conducteurs de l'électricité et fixé à la plaque, dans laquelle les fils sont disposés en un réseau maillé et sont directement fixés entre eux. Cette pièce est susceptible d'être fabriquée au moyen du procédé selon l'invention. Avantageusement, l'élément s'étend parallèlement à la plaque sur au moins une moitié d'une face de la pièce. Ainsi, l'élément permet de blinder à lui seul la majeure partie de la surface de la pièce. Avantageusement, l'élément s'étend parallèlement à la plaque sur moins d'une moitié d'une face de la pièce. Ainsi, on réalise un blindage local. Avantageusement, la pièce comporte au moins une autre plaque, l'élément s'étendant entre les deux plaques. Avantageusement, la matière plastique est une résine thermodurcissable. Avantageusement, la plaque comprend une charge minérale. Avantageusement, l'élément est constitué d'un alliage comprenant au moins 50% en poids de métal. Avantageusement, l'alliage comprend au moins 50% en poids d'au moins l'un des composants du groupe constitué par : le cuivre, l'aluminium, le bronze, l'acier. Avantageusement, l'alliage comprend au moins 90% en poids de l'un des métaux du groupe constitué par le cuivre, l'aluminium. Ainsi, ces matériaux peu agressifs n'altèrent pas le moule lors d'une étape de formage. Avantageusement, les fils ont un diamètre compris entre 80 m et 250 m. Avantageusement, le tissu est constitué par une série de fils de chaîne et une série de fils de trame entrelacés perpendiculairement les uns aux autres. Avantageusement, la pièce est un capot de carrosserie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation et d'une variante donnés à titre d'exemples non limitatifs. Aux dessins annexés - la figure 1 est une vue en plan d'un capot de carrosserie selon l'invention, montrant la face interne du capot - la figure 2 est une vue en coupe d'un tissu du capot de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe du capot de la figure 1 suivant le plan III-III ; - la figure 4 est une vue d'une étape du procédé de fabrication du capot de la figure 1 au moyen d'un moule et - la figure 5 montre une variante du procédé de fabrication du capot. Le procédé selon l'invention est adapté notamment à la fabrication de pièces de carrosserie pour véhicule automobile. On va décrire dans ce qui suit la fabrication d'un capot 2. Pour cette fabrication, on dispose d'au moins une plaque ou flan 4 en matériau tel que celui communément connu sous la dénomination "S.M.C." ou "Sheet Molding Compound". Un tel matériau ne conduit pas l'électricité. Ce flan comporte une matière plastique thermodurcissable et une charge minérale 6 assurant notamment un renfort mécanique, constitué en l'espèce par des fibres de verre. On dispose par ailleurs d'un élément de blindage électromagnétique 8 constitué par un tissu. Ce tissu est composé d'une série de fils 10 de chaîne et d'une série de fils 10 de trame entrelacés et disposés perpendiculairement les uns aux autres selon une configuration classique de tissage. Les fils de l'élément de blindage 8 sont ainsi fixés les uns aux autres de sorte que l'élément est d'un seul tenant avant fixation à la plaque. De plus, cette disposition des fils constitue un réseau maillé présentant des ouvertures entre les fils 10 adjacents. Ces fils ont avantageusement un diamètre d compris entre 40 pm et 500 ym. De préférence, ce diamètre sera compris entre 80 et 250 pm. I1 est en l'espèce de 150 pm. La maille du réseau est caractérisée par deux dimensions, à savoir d'une part la somme de la distance séparant deux fils de trame 10 et du diamètre d'un fil de trame, d'autre part la somme de la distance séparant deux fils de chaîne 10 et du diamètre d'un fil de chaîne. La plus grande de ces deux dimensions sera avantageusement comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm. En l'espèce, ces deux dimensions sont égales et valent 1 mm. Les fils 10 sont constitués en alliage métallique comprenant au moins 95% en poids d'un métal peu agressif mécaniquement tel que le cuivre ou l'aluminium. En l'espèce, les fils 10 sont en cuivre. Les fils 10 sont conducteurs de l'électricité et permettent de constituer un blindage électromagnétique. Le procédé est mis en oeuvre de la façon suivante. En référence à la figure 4, on dispose d'une presse comprenant un moule de formage 12 comportant une empreinte fixe inférieure 14 et une matrice mobile supérieure 15 ayant des formes correspondantes entre elles en vue de conférer à au moins un flan reçu entre les deux parties de moule une forme prédéterminée non plane. Le moule 12 comporte des moyens de chauffage maintenant chaque partie du moule à une température d'utilisation adaptée au formage des pièces en résine thermodurcissable, par exemple 1500C. On dépose l'élément de blindage 8 directement sur l'empreinte 14, puis on place directement dessus un ou plusieurs des flans 4, par exemple deux flans 4. Ensuite, la matrice 15 se déplace en direction de l'empreinte 14 en vue de compresser l'ensemble et donner à l'ensemble sa forme. Entre l'instant où les flans 4 et l'élément de blindage 8 sont disposés sur l'empreinte 14 et le moment où ils sont compressés entre les deux parties de moule pour le moulage, les flans 4 et l'élément 8 sont chauffés. Ils subissent ainsi une étape de chauffage préalable à leur moulage. La durée de ce chauffage sera avantageusement supérieure à 20 secondes et de préférence supérieure à 30 secondes. Pour ne pas ralentir le cycle de fabrication, cette durée sera avantageusement inférieure à 100 secondes et de préférence inférieure à 80 secondes. Cette étape de chauffage est destinée à réduire la viscosité de la résine des flans 4 jusqu'à atteindre une zone quasi-fluide de cette résine. Lors de la compression des flans 4 et de l'élément de blindage 8 entre les deux parties de moule, l'élément de blindage s'encastre en totalité dans les flans en pénétrant dans la face 16 du flan en regard duquel il s'étend. Cet encastrement est réalisé par le fluage de la résine à travers les mailles du tissu, entre les fils 10. A l'issue de cet encastrement, les fils 10 sont totalement imprégnés par la résine. L'élément de blindage 8 affleure la face 16 à laquelle le moulage a donné une texture parfaitement lisse. La réalisation du moulage avec la résine à l'état quasi-fluide facilite le fluage de la résine et l'imprégnation des fils 10 par la résine, les contraintes qui s'exercent alors entre les flans 4 et l'élément 8 étant réduites. On réalise ainsi simultanément le formage des flans 4 et de l'élément 8, et leur fixation les uns aux autres. L'élément de blindage s'étend alors dans la pièce sur plus d'une moitié de la surface d'une face 16 de la pièce. La structure en tissu permet à l'élément 8 de conserver son intégrité durant et après l'étape de fixation aux flans. On réalise ainsi le comoulage des flans et de l'élément de blindage. Les paramètres tels que pression, vitesse de fermeture et température du moule peuvent être aisément déterminés par l'homme du métier en utilisant une presse d'un type classique. Un avantage de la disposition de l'élément de blindage 8 directement en contact avec la paroi du moule 12 est que ce contact permet de prévenir et d'éviter un déplacement de cet élément 8 durant sa fixation aux flans. Lorsque l'élément de blindage 8 recouvre la totalité de la surface de la pièce 4, de sorte que le bord du tissu est visible sur les chants de la pièce, pour éviter d'agresser la chambre du moule 12 lors du contact du moule avec l'élément de blindage, on pourra prévoir dans le moule une chambre périphérique spécifiquement destinée à accueillir les bords de l'élément de blindage 8. I1 est même alors possible de prolonger les bords de l'élément de blindage 8 hors de la pièce 4, puis de couper ces bords après fabrication. En général, un ébavurage de la pièce est nécessaire après moulage. Avantageusement, en vue de pouvoir régler très précisément la vitesse d'accostage de la matière, on utilisera une presse pouvant être régulée en pression sur toute sa course de fermeture. La figure 5 montre une variante de ce procédé. Dans cette variante, on effectue l'étape de fixation de l'élément de blindage au flan préalablement à l'étape de formage. De plus, l'étape de fixation se déroule en continu. Pour cela, le flan 4 est constitué en une nappe continue, de même que l'élément de blindage 8. Les deux nappes 4 et 8 sont amenées l'une contre l'autre et assemblées par encastrement au passage entre deux rouleaux 18 qui pressent les deux nappes l'une contre l'autre. Dans ces deux modes de mise en oeuvre du procédé, on obtient ainsi une pièce 2 comportant une plaque 4 dans laquelle les fils 10 sont disposés en un réseau maillé et sont directement fixés entre eux. En plus de la fonction de blindage électromagnétique, on obtient ainsi une fonction de renfort mécanique de la pièce. Avec ce procédé, les deux faces de la plaque 4, y compris la face 16 associée à l'élément de blindage 8, présentent un aspect lisse au toucher et esthétiquement acceptable pour une pièce de carrosserie. Toutefois, après fixation, l'élément de blindage 8 demeure généralement en partie visible sur la face 16 associée de la plaque. De préférence, cette face sera celle destinée à s'étendre vers l'intérieur du véhicule. Le coût de la mise en oeuvre de ce procédé est réduit. La structure tissée de l'élément de blindage lui permet de supporter les contraintes qu'il subit durant l'encastrement sans se rompre, même localement. En particulier, les fils 10 seront adaptés à subir, le cas échéant, une élongation importante durant cette opération sans se rompre. Néanmoins, une telle élongation sera à éviter si possible. Pour ce procédé, on choisira avantageusement une résine "jeune", c'est-à-dire n'ayant pas encore atteint un durcissement trop important et n'ayant subi qu'un mûrissement partiel. Cela se traduit en fait par une valeur spécifique du flan qui s'appelle la "plasticité". Elle correspond à la viscosité apparente des flans de SMC au moment du moulage. Cette valeur est facilement réglable en jouant sur la formulation. Les fibres de verre 6 pourront être des fibres coupées ou des fibres longues disposées parallèlement les unes aux autres dans la pièce. Bien entendu, pour être efficace, l'élément de blindage 8 devra par la suite être relié à une masse telle que le châssis du véhicule, par exemple au moyen d'une tresse conductrice. La pièce 2 issue de ce procédé résiste convenablement aux élévations de température, par exemple 1400 ou 1900C, auxquelles elle est soumise le cas échéant durant des étapes classiques de cataphorèse et de peinture, comme d'autres pièces de carrosserie. Avantageusement, le ou les métaux du tissu seront choisis pour ne pas être réactifs avec des composants du bain de cataphorèse. Un autre avantage de la présence de l'élément de blindage conducteur 8 dans la pièce 2 est qu'il facilite la dépose d'un apprêt sur la face d'aspect 18 de la pièce 2 (opposée à la face 16) par un procédé de dépôt électrostatique. En effet, à cette fin, on peut appliquer le potentiel électrostatique directement à l'élément de blindage 8. La dépose s'effectuera alors préférentiellement au droit de l'élément de blindage. Un avantage de la structure tissée est que lors de la fixation de l'élément aux flans, elle autorise néanmoins de petits déplacements des fils 10 entre eux sous l'effet du fluage de la résine. On réduit ainsi les contraintes locales entre les flans 4 et l'élément de blindage 8. Néanmoins, ces déplacements doivent demeurer mineurs pour ne pas réduire les performances du blindage. Avantageusement, pour garantir une réticulation complète de la pièce 2, une fois celle-ci munie de son élément de blindage et formée, on pourra effectuer une nouvelle étape de chauffage de la pièce. L'invention permet de donner à la pièce achevée les propriétés de blindage de l'élément de blindage seul lorsque celui-ci conserve sensiblement sa configuration d'origine Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. L'élément de blindage pourra être encastré seulement en partie suivant son épaisseur dans le flan 4, de sorte qu'une fraction de l'épaisseur de l'élément de blindage dépasse de la face après fixation. La pièce pourra être munie d'une ou plusieurs nervures ou rainures sur au moins l'une de ses faces 16, 18, y compris sur une zone associée à l'élément de blindage 8. Le réseau maillé de l'élément de blindage 8 pourra être non-tissé avec, par exemple, des fils soudés entre eux. Le tissu pourra avoir une structure connue différente de l'assemblage des fils de chaîne et de trame précité. L'élément de blindage 8 pourra recouvrir moins d'une moitié de la surface de la pièce 4, par exemple pour réaliser un blindage seulement local. De plus, l'intégrité de l'élément de blindage est susceptible de conférer à la pièce une résistance mécanique supplémentaire améliorant sa tenue aux chocs violents, notamment lorsque la pièce est un capot de carrosserie. En particulier, la présence de l'élément de blindage réduit les risques d'éclatement de la pièce sous l'effet d'un choc (par exemple si la pièce est en matière plastique contenant une charge minérale), ce qui améliore la sécurité des passagers du véhicule. Le réseau pourra présenter une maille ayant une plus grande dimension comprise entre 0,25 mm et 3 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une pièce (2) pour véhicule automobile, comprenant une étape consistant à fixer un élément (8) comportant des fils (10) conducteurs de l'électricité à un flan (4) comportant une matière non conductrice de l'électricité, caractérisé en ce que, dans l'élément, les fils sont disposés en un réseau maillé d'un seul tenant. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière est une matière plastique. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément (8) est un tissu. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de fixation consiste à encastrer au moins en partie l'élément (8) dans le flan (4). 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formage consistant à donner à la pièce (4) une forme prédéterminée non plane, l'étape de fixation précédant l'étape de formage. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de fixation est réalisée en continu. 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formage consistant à donner à la pièce (4) une forme prédéterminée non plane, l'étape de fixation et l'étape de formage étant simultanées. 8. Pièce pour véhicule automobile, comportant une plaque (4) comprenant une matière non conductrice de l'électricité et un élément (8) comprenant des fils (10) conducteurs de l'électricité et fixé à la plaque, caractérisé en ce que les fils sont disposés en un réseau maillé et sont directement assemblés entre eux. 9. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément (8) est au moins en partie encastré dans la plaque (4). 10. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l'élément (8) s'étend parallèlement à la plaque (4) sur au moins une moitié d'une face de la pièce. 11. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l'élément (8) s'étend parallèlement à la plaque (4) sur moins d'une moitié d'une face de la pièce. 12. Pièce pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que la matière est une matière plastique. 13. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matière plastique est une résine thermodurcissable. 14. Pièce pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que la plaque (4) comprend une charge minérale (6). 15. Pièce pour véhicule automobile selon lune quelconque des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que l'élément (8) est constitué d'un alliage comprenant au moins 50% en poids de métal. 16. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'alliage comprend au moins 50% en poids d'au moins l'un des composants du groupe constitué par : le cuivre, l'aluminium, le bronze, l'acier. 17. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'alliage comprend au moins 90% en poids de l'un des métaux du groupe constitué par le cuivre, l'aluminium. 18. Pièce pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 17, caractérisée en ce que les fils (10) ont un diamètre compris entre 80 m et 250 stem. 19. Pièce pour véhicule automobile selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisée en ce que le réseau présente une maille ayant une plus grande dimension comprise entre 0,25 mm et 3 mm. 20. Pièce pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 19, caractérisée en ce que l'élément (8) est un tissu. 21. Pièce pour véhicule automobile selon la revendication 20, caractérisée en ce que le tissu est constitué par une série de fils (10) de chaîne et une série de fils (10) de trame entrelacés perpendiculairement les uns aux autres. 22. Pièce pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 21, caractérisée en ce que la pièce (2) est un capot de carrosserie.