Brevet FR2768649A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en matière plastique injectée comportant un insert rigide dont l'une des faces est au moins partiellement dégagée. L'invention concerne en outre un boîtier dont le couvercle est fabriqué selon ce procédé. On connaît des boîtiers, notamment destinés à contenir de la poudre de riz ou du fard à paupières comportant une coque inférieure sur laquelle est articulé un couvercle sur la face intérieure duquel est prévu un miroir. La coque inférieure et le couvercle du boîtier sont réalisés en matière plastique injectée dans un moule suivant un procédé connu. Afin d'assurer la fixation du miroir sur le couvercle, on procède au collage de ce miroir, ou à 'encliquetage de celuici sur la face intérieure du couvercle par l'intermédiaire de reliefs appropriés. Dans certains cas, un cadre indépendant en matière plastique est rapporté sur le pourtour du mi roir. Ce cadre vient s'encliqueter sur la face intérieure du couvercle et maintient le miroir. Ces procédés d'assemblage sont relativement longs à mettre en couvre et nécessitent une intervention humaine pour la mise en place du miroir, ce qui augmente considérablement le prix de revient du boîtier. Afin d'apporter une solution à ce problème, il a été envisagé de placer le miroir à l'intérieur du moule et d'injecter directement la matière plastique en fusion dans le moule autour du miroir directement en contact avec celuici. Toutefois, cette solution n'est pas satisfaisante puisque, lors du refroidissement, de fortes contraintes résultant du rétreint du corps du couvercle injecté sont appliquées sur le miroir de sorte que celui-ci est souvent amené à se briser. L'invention a pour but d'apporter une solution à ce problème et de permettre une fabrication simple d'une pièce en matière plastique injectée comportant un insert rigide, qui limite les contraintes mécaniques appliquées sur l'insert. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une pièce en matière plastique injectée comportant un insert rigide dont l'une des faces est au moins partiellement dégagée, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivantes: a) disposer l'insert dans un moule définissant la forme du corps de la pièce; b) placer à la périphérie de l'insert une cale amovible interdisant l'accès de la matière plastique en fusion injectée dans le moule jusqu'à la périphérie de l'insert et sur sa face devant rester au moins partiellement dégagée; c) injecter dans le moule de la matière plastique en fusion pour former le corps de la pièce; d) laisser refroidir la matière plastique injectée jusqu'à une température de solidification de celle-ci; e) écarter la cale de l'insert pour libérer un espace périphérique autour de l'insert; f) injecter de la matière plastique en fusion dans l'espace périphérique ménagé autour de l'insert pour former un cadre de retenue dudit insert; et g) extraire du moule la pièce ainsi formée. Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - ladite face de l'insert devant rester au moins partiellement dégagée est sensiblement plane, et, avant d'injecter de la matière plastique en fusion dans l'espace périphérique ménagé autour de l'insert, une forme interdisant l'accès de la matière plastique en fusion sur la zone centrale de ladite face devant rester au moins partiellement dégagée est appliquée sur ladite zone centrale, la zone périphérique de ladite face qui borde ladite zone centrale étant au moins partiellement exposée à la matière plastique en fusion injectée dans l'espace périphérique afin d'assurer la retenue de l'insert par recouvrement partiel de la face devant rester au moins partiellement dégagée par la matière plastique injectée formant le cadre; - L'insert est un miroir; - les matières plastiques formant le corps de la pièce et le cadre de retenue de l'insert sont différentes; - ladite cale définit un contour fermé cylindrique dont le profil intérieur correspond au profil périphérique de l'insert; - I'écartement de la cale s'effectue par coulissement suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la face devant rester au moins partiellement dégagée; - le corps injecté de ladite pièce comporte un rebord périphérique entourant ledit insert, lequel rebord est séparé dudit insert par ladite cale lors de l'injection dudit corps; et - ledit cadre est injecté dans l'espace périphérique délimité entre la périphérie de l'insert et le rebord périphérique du corpus. L'invention a en outre pour objet un boîtier comportant une coque inférieure et un couvercle injecté comportant un miroir partiellement inséré dans ledit couvercle, caractérisé en ce que le couvercle est fabriqué par mise en oeuvre d'un procédé tel que défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un boîtier ouvert réalisé selon l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation d'une partie du moule adapté pour la fabrication du couvercle selon l'invention; - les figures 3 à 6 sont des vues en section transversale suivant la ligne 111-111 du moule représenté à des stades successifs de fabrication du couvercle suivant le procédé selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté un boîtier 10 dont le couvercle est fabriqué par un procédé selon l'invention. Le boîtier 10 comporte une coque inférieure 12 sur laquelle est articulé un couvercle 14, par l'intermédiaire d'une charnière 16. Le boîtier a une forme générale sensiblement parallélépipédique. La coque inférieure 12 délimite un logement de réception d'un amas de poudre et d'un pinceau applicateur non représentés. Sur sa surface intérieure, le couvercle 14 comporte un miroir rectangulaire 20 dont l'essentiel de la surface réfléchissante 20A est exposé. Cette surface est orientée vers l'intérieur du boîtier de sorte que le boîtier étant ouvert, I'utilisateur peut utiliser ce miroir pour voir son image lors de l'application de la poudre. Le couvercle 14 comporte un corps en matière plastique injectée présentant un fond et un rebord périphérique 22 formant des parois latérales délimitant un logement rectangulaire. Le miroir 20 s'étend sur l'essentiel de la surface du fond du couvercle. Un cadre 24, réalisé en matière plastique injectée, retient le miroir 20 contre le corps du couvercle 14. Le cadre 24 recouvre uniquement la zone périphérique de la face réfléchissante 20A. Le procédé de fabrication du couvercle 14 comportant le miroir 20 va maintenant être décrit. Sur la figure 2 est représentée une partie du moule métallique 30 adapté pour la fabrication du couvercle 14. Le même moule est représenté en coupe longitudinale suivant la ligne 111-111 sur les figures 3 à 6. Le moule 30 comporte essentiellement une coque 32, disposée en regard d'un ensemble d'éléments mobiles comportant notamment un cadre 34, une forme 36 et une cale intermédiaire 38 disposée entre eux. Le cadre 34 n'est pas représenté sur la figure 2. La coque 32 est creusée d'une empreinte délimitant un évidement 40 de forme parallélépipédique. Elle est adaptée pour la mise en forme de la surface extérieure du couvercle 14. Dans l'exemple décrit, la surface extérieure supérieure du couvercle est plane. Toutefois, elle peut avoir toute forme souhaitée, et par exemple être bombée. Le cadre 34 (visible sur les figures 3 à 6) délimite un passage de forme rectangulaire dont les dimensions sont légèrement inférieures aux dimensions correspondantes de l'évidement 40. En particulier, les dimensions des côtés du rectangle sont inférieures aux dimensions correspon dantes de l'évidement 40 de deux fois l'épaisseur des parois latérales 22 du couvercle. Le cadre 34 est appliqué sur le pourtour de la coque 32. Il comporte des conduits 35 pour l'acheminement de la matière plastique en fusion lors de l'injection. A l'intérieur du passage cylindrique délimité par le cadre 34, est disposée une cale 38, formée par une pièce cylindrique délimitant un contour fermé de section rectangulaire. La paroi formant la cale 38 a une épaisseur constante. Cette épaisseur correspond sensiblement à l'épaisseur des parois latérales 22. La cale 38 est montée coulissante à l'intérieur du passage délimité par le cadre 34. La surface extérieure de la paroi délimitant la cale 38 est en contact intime avec la surface intérieure du passage. La forme 36 a généralement la forme d'un parallélépipède rectangle et est constituée d'un bloc massif de métal. Elle a une section rectangulaire dont les dimensions correspondent exactement aux dimensions intérieures de la cale 38. Par ailleurs, les dimensions transversales extérieures de la forme 36 sont égales aux dimensions du miroir rectangulaire 20. Comme représenté sur les figures 3 à 6, la forme 36 comporte des chanfreins 46 ménagés sur toute la périphérie de sa face d'extrémité 48. En outre, la forme 36 est traversée de canaux 50 débouchant sur les chanfreins 46. Ils sont destinés à l'acheminement de la matière plastique en fusion pour la fabrication du cadre 24. La forme 36 et la cale 38 sont adaptés pour pénétrer partiellement à l'intérieur de l'empreinte délimitée par la coque 38. Comme représenté sur la figure 3, le miroir 20 est d'abord placé sur la face d'extrémité 48 de la forme 36, la zone centrale de la face réfléchissante 20A étant appliquée sur la face 48. Cette zone correspond à la zone devant rester dégagée. La cale 38 est avancée le long de la forme 36, jusqu'à ce que l'extrémité de celle-ci affleure la face non réfléchissante 20B du miroir 20. Ainsi, le miroir est bordé, suivant toute sa périphérie, par la paroi latérale formant la cale 38. Le jeu existant entre le bord du miroir et la cale est suffisamment réduit pour interdire ou au moins limiter le passage de matière plastique en fusion. Du fait des tolérances de fabrication du miroir, une très faible quantité de matière plastique en fusion peut toutefois parfois s'écouler entre le bord du miroir et la cale. L'équipage mobile formé du miroir 20, de la forme 36 et de la cale 38 sont engagés dans la coque 32 jusqu'à une distance du fond de l'empreinte correspondant à l'épaisseur souhaitée pour le corps injecté du couvercle. Le cadre 34 étant appliqué contre la coque 32, un espace clos désigné par la référence 52 est délimité entre le miroir 20, la cale 38, le cadre 34 et la coque 32. Cette espace a la forme générale d'une coupelle. Comme représenté sur la figure 4, L'espace 52 est ensuite empli de matière plastique en fusion par injection au travers des conduits ménagés dans le cadre 34. La matière plastique utilisée est par exemple de l'ABS (poly (styrène/butadiène/acrylonitri,e)). La présence de la cale 38 interdit l'accès de la matière plastique en fusion jusqu'à la périphérie du miroir 20 et sur sa face réfléchissante 20A devant rester au moins partiellement dégagée. Après remplissage complet de l'espace 52, on laisse refroidir la matière plastique injectée jusqu'à une température de solidification de celle-ci. Après un temps suffisant permettant une telle solidification, la cale 38 est déplacée vers l'arrière par coulissement suivant le sens des flèches F1. Comme représenté sur la figure 5, I'écartement de la cale 38, qui s'effectue perpendiculairement à la surface du miroir, libère un espace toroïdal périphérique noté 54 autour du miroir 20. L'espace 54 est délimité latéralement par le rebord périphérique 22. La cale 38 est déplacée jusqu'à l'extrémité du chanfrein 46 de sorte que l'espace 54 s'étend partiellement au Comme représentée sur la figure 6, on procède ensuite à l'injection par l'intermédiaire des conduits 50 de matière plastique en fusion dans l'espace 54. La matière plastique injectée est choisie de sorte qu'elle soit compatible avec la matière plastique formant le corps du couvercle injectée dans l'espace 22. Ainsi, la matière plastique en fusion se soude au corps déjà solidifié suivant leur interface. Cette matière plastique est par exemple de l'ABS (poly (styrène/butadiène/acry,onitrile)). La matière plastique injectée forme alors le cadre 24 chevauchant la zone périphérique du miroir 20 en regard du chanfrein 46. On conçoit qu'après refroidissement, et ouverture du moule par écartement du cadre 34, de ia cale 38 et de la forme 36, le cadre injecté 24 assure une retenue du miroir 20 sur le fond du couvercle. Par ailleurs, on comprend qu'avec un tel procédé de fabrication, la cale 38 interposée entre le miroir 20 et la matière plastique injectée initialement pour former le corps garantit, lors du refroidissement du corps, que les contraintes dues au rétreint de la matière plastique ne soient pas appliquées sur le miroir 20. En effet, la rigidité de la cale 38 est suffisante pour maintenir les efforts appliqués sur celle-ci par les parois latérales 22 du corps. De plus, la faible quantité de matière plastique rapportée pour réaliser le cadre 24 et assurer le maintien du miroir 20 provoque lors de son refroidissement l'application d'une contrainte réduite sur le miroir, de sorte que celui-ci n'est pas suffisamment sollicité pour se briser. II va de soi que ce procédé peut être utilisé pour d'autres pièces en matière plastique injectée qu'un couvercle de boîtier. De plus, tout type d'insert rigide peut être utilisé en remplacement du miroir 20. En particulier, une plaque décorative peut ainsi être fixée lors de la fabrication d'une pièce. Avantageusement, les matières plastiques utilisées pour la formation du corps du couvercle et du cadre 56 sont différentes mais compatibles. Notamment, elles sont de couleurs différentes afin d'améliorer l'aspect visuel de la pièce fabriquée. Ces matériaux sont par exemple du SAN (poly (styrènelacrylonitrile)) et du PS (polystyrène). Suivant encore une variante, les matériaux sont identiques mais de couleurs et de charges différentes. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'une pièce (14) en matière plastique injectée comportant un insert rigide (20) dont l'une des faces (20B) est au moins partiellement dégagée, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives suivantes: a) disposer l'insert (20) dans un moule (30) définissant la forme du corps de la pièce (14); b) placer à la périphérie de l'insert (20) une cale amovible (38) interdisant l'accès de la matière plastique en fusion injectée dans le moule (3Q) jusqu'à la périphérie de l'insert (20) et sur sa face (20B) devant rester au moins partiellement dégagée; c) injecter dans le moule (30) de la matière plastique en fusion pour former le corps de la pièce (14); d) laisser refroidir la matière plastique injectée jusqu'à une température de solidification de celle-ci; e) écarter la cale (38) de l'insert (20) pour libérer un espace périphérique (54) autour de l'insert (20); f) injecter de la matière plastique en fusion dans l'espace périphérique (54) ménagé autour de l'insert (20) pour former un cadre (24) de retenue dudit insert (20); et g) extraire du moule (30) la pièce (14) ainsi formée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite face (20B) de l'insert devant rester au moins partiellement dégagée est sensiblement plane, et en ce que, avant d'injecter de la matière plastique en fusion dans l'espace périphérique (54) ménagé autour de l'insert (20), une forme (36) interdisant l'accès de la matière plastique en fusion sur la zone centrale de ladite face (20B) devant rester au moins partiellement dégagée est appliquée sur ladite zone centrale, la zone périphérique de ladite face (20B) qui borde ladite zone centrale étant au moins partiellement exposée à la matière plastique en fusion injectée dans l'espace périphérique (54) afin d'assurer la retenue de l'insert par recouvrement partiel de la face (20B) devant rester au moins partiellement dégagée par la matière plastique injectée formant le cadre (24). 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'insert est un miroir (20). 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les matières plastiques formant le corps de la pièce et le cadre (24) de retenue de l'insert (20) sont différentes. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite cale (38) définit un contour fermé cylindrique dont le profil intérieur correspond au profil périphérique de l'insert (20). 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'écartement de la cale (38) s'effectue par coulissement suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la face (20B) devant rester au moins partiellement dégagée. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps injecté de ladite pièce comporte un rebord périphérique (22) entourant ledit insert (20), lequel rebord (22) est séparé dudit insert (20) par ladite cale (38) lors de l'injection dudit corps. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit cadre (24) est injecté dans l'espace périphérique (54) délimité entre la périphérie de l'insert (20) et le rebord périphérique (22) du corps. 9.- Boîtier du type comportant une coque inférieure (12) et un couvercle (14) injecté comportant un miroir (20) partiellement inséré dans ledit couvercle (14), caractérisé en ce que le couvercle (14) est fabriqué par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.