Brevet FR2771669A1 — publié le 19990604

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PRODUIT COMPOSITE ET PRODUIT ISSU DE CE PROCEDE. La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un produit composite comportant au moins un corps en matière synthétique thermoformable et au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué recouvrant au moins une zone de la surface périphérique de ce corps. Elle concerne également un produit composite réalisé selon ce procédé et comportant au moins un corps en matière synthétique thermoformable et au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué recouvrant au moins une zone de la surface périphérique de ce corps. On connaît déjà des procédés de fabrication de ce type et des produits correspondants réalisés selon ces procédés. En général, on réalise d'abord le corps du produit en une matière synthétique selon une méthode de moulage classique telle que le moulage par injection sous haute pression, le moulage par soufflage, le moulage par extrusion, le thermoformage etc.. On applique ensuite un revêtement en bois naturel ou en bois reconstitué, ou encore en un matériau synthétique ayant l'aspect du bois naturel, puis on assemble les deux éléments par collage, par une soudure aux ultrasons, par un accrochage mécanique ou similaire. Un usinage ou un traitement final est souvent nécessaire pour que l'esthétique souhaitée soit atteinte. Ces divers procédés présentent de nombreux inconvénients. Le nombre élevé des opérations nécessaires pour fabriquer le produit entraîne des coûts de fabrication considérables en raison du temps de fabrication requis. Parfois l'utilisation de moyens de fixation complémentaires pour assurer l'assemblage des deux éléments fragilise le produit, ces éléments pouvant se désassembler, par exemple en raison de la chaleur ou des vibrations. De plus il est difficile de travailler avec des couches de revêtement en bois naturel très fines à cause de la relative fragilité de ce matériau. Enfin, il est très difficile d'obtenir un assemblage correct et facile des deux éléments constitutifs du produit si son profil est tant soit peu compliqué. Pour toutes ces raisons, la fabrication de tels produits s'est principalement limitée à des articles de luxe, tels que par exemple des boîtes à bijoux, des emballages de parfums coûteux, des tableaux de bord de véhicules automobiles de luxe, ce qui a considérablement limité leur diffusion. Le but de la présente invention est d'offrir un procédé de fabrication de produits composites ayant au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué, ce procédé étant facile à mettre en oeuvre, rapide, économique et permettant de réaliser des produits de qualité. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - une étape de mise en place d'au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué sur au moins une partie déterminée d'une surface intérieure d'un moule - une étape de surmoulage sous pression de cette couche de revêtement au moyen de ladite matière synthétique thermoformable pour surmouler ledit corps en matière synthétique sur ladite couche de revêtement, - une étape d'extraction du produit hors du moule, et - une étape de traitement de finition de ladite couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué. Selon un premier mode de mise en oeuvre de ce procédé, on réalise l'étape de surmoulage par injection sous pression d'une matière synthétique thermoformable à l'intérieur d'un moule creux ayant la forme du produit à fabriquer. Selon une variante de ce premier mode de mise en oeuvre de ce procédé, on réalise l'étape de surmoulage par injection sous pression d'un gaz et d'une matière synthétique thermoformable à l'intérieur d'un moule creux ayant la forme du produit à fabriquer. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de ce procédé, on réalise l'étape de surmoulage par soufflage sous pression d'une préforme en matière synthétique thermoformable disposée à l'intérieur d'un moule creux ayant la forme du produit à fabriquer. Selon un troisième mode de mise en oeuvre de ce procédé, on réalise l'étape de surmoulage par coextrusion de la matière synthétique et de la couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué, la matière synthétique sortant sous pression d'une tête d'extrusion et la couche de revêtement étant amenée en continu à proximité de cette tête d'extrusion et guidée par les parois d'un moule adapté à la forme dudit produit. Selon une forme de mise en oeuvre avantageuse du procédé, I'on procède à une humidification prédéterminée de la couche de revêtement de bois naturel ou reconstitué avant sa mise en place à l'intérieur du moule pour compenser le retrait du corps en matière synthétique thermoformable lors de son refroidissement. Dans le cadre de la fabrication de certains produits tels que des panneaux de revêtement pour des pièces de mobilier ou de décoration, I'on peut procéder à une mise en forme spécifique de la couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué pour compenser le retrait du corps en matière synthétique au refroidissement. Pour maintenir la couche de revêtement de bois naturel ou reconstitué en place il est particulièrement avantageux de créer une dépression entre cette couche et la surface intérieure correspondante du moule. Ce but est également atteint par le produit selon l'invention, caractérisé en ce que la couche de revêtement en bois naturel ou en bois reconstitué est surmoulée à l'aide de ladite matière synthétique qui constitue le corps du produit. Selon une forme de réalisation particulière, le produit peut comporter une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué sur chaque face du corps en matière synthétique. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description cidessous de modes de mise en oeuvre particuliers du procédé de l'invention et aux dessins annexés dans lesquels: - la figure i représente schématiquement un dispositif de moulage permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention en utilisant un moulage par injection, - la figure 2 représente un produit réalisé selon le procédé mis en oeuvre avec le dispositif de la figure 1, - la figure 3 représente une vue schématique d'un autre dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention en utilisant un moulage par soufflage, - la figure 4 représente une vue schématique d'un autre dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention utilisant une technique de coextrusion, et - la figure 5 représente une variante de réalisation du dispositif illustré par la figure i. La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif permettant de fabriquer des produits selon l'invention en faisant appel à une technique de moulage par injection de matière synthétique thermoformable. On utilise par exemple un moule 10 d'injection sous pression courant constitué de deux parties, une partie de moule femelle 11 et une partie de moule mâle 12. Au cours d'une première étape, on place une couche de revêtement 13 en bois ou en bois reconstitué sur au moins une partie de la surface intérieure du moule 10. Dans l'exemple représenté, la couche de revêtement 13 est appliquée sur toute la surface de la partie de moule femelle 11. On injecte ensuite à l'intérieur du moule 10, via un canal d'injection 14, ménagé dans la partie de moule mâle 12, une quantité de matière synthétique thermoformable 15, sous une pression déterminée. A cet effet, a priori n'importe quelle matière synthétique thermoplastique injectable, telle que les A.B.S., les polycarbonates, les polyamides, les polypropylènes, ou des mélanges de ces matériaux peut convenir. Cette étape est appelée "étape de surmoulage". La matière synthétique thermoformable 15 va se sceller de façon permanente à la couche de revêtement 13 en bois ou en bois reconstitué. Ensuite, il suffit d'extraire hors du moule 10 le produit 16 ainsi obtenu et illustré par la figure 2. Ce produit comporte un corps 17 en matière synthétique thermoformable revêtu de la couche 13 en bois ou en bois reconstitué. Dans ce procédé, on choisit de préférence une vitesse d'injection suffisamment lente pour éviter que la couche de revêtement ne subisse des contraintes trop violentes générant une rupture ou une fissuration des fibres de bois. Dans une variante de réalisation du procédé, lors de l'étape de surmoulage de la couche de revêtement, on peut Injecter sous pression simultanément, à l'intérieur du moule creux, la matière synthétique thermoformable et un gaz, de façon à obtenir un corps du produit composite plus léger. Un autre dispositif de mise en oeuvre du procédé est illustré par la figure 3. On introduit à cet effet dans un moule 20, comportant une cavité intérieure 25 définie par les deux parties 21 et 22 de ce moule, une préforme moulée 26 en matière synthétique thermoformable. La préforme est par exemple fixée à la partie supérieure 22 du moule qui est traversée par un canal 24 d'injection d'un gaz sous haute pression qui communique avec l'intérieur de la préforme 26. Au cours d'une première étape, on met en place, de la même façon que précédemment, une couche de revêtement 23 en bois ou en bois reconstitué à l'intérieur du moule 20, sur la surface de la partie 21 du moule. On ferme ensuite hermétiquement le moule en ajustant les deux parties dont l'une, 22 porte la préforme 26 préalablement élevée à une température appropriée de ramollissement de la matière synthétique. Le soufflage se fait d'une manière conventionnelle et la matière synthétique se plaque contre la couche de revêtement 23. Dans le dispositif illustré par la figure 4, on procède au moulage par coextrusion. Deux feuilles de bois naturel ou de bois reconstitué 30 sont tirées dans le sens de la flèche A et passées entre les parois d'un moule 32, par exemple deux rouleaux, en même temps qu'une âme centrale en matière synthétique 31 qui est extrudée par une tête d'extrusion classique non représentée. Cette technique permet de faire des profilés ayant une âme centrale en matière synthétique pourvue d'un revêtement sur chacune de ses faces. Elle permet également de réaliser des panneaux destinés par exemple à l'industrie du meuble ou de l'agencement de magasins ou de bureaux, pour le revêtement de mobilier, de surfaces murales ou similaires. Dans le cas où on utilise le dispositif décrit en référence à la figure 1, pour obtenir un meilleur maintien de la couche de revêtement 13 à l'intérieur du moule, on peut créer une dépression entre ladite couche et la surface intérieure dudit moule. A cet effet, le moule 40 du dispositif, illustré par la figure 5, est pourvu de canaux d'aspiration 41 ménagés dans les parties du moule en contact avec la couche de revêtement 13. Dans certains cas, le matériau synthétique du corps du produit présente un effet de retrait au refroidissement, ce retrait étant différent de celui de la couche de revêtement. Pour compenser cette différence, il est possible d'humidifier légèrement la couche de revêtement de telle manière qu'au séchage le retrait du bois soit équivalent au retrait de la matière synthétique lors du refroidissement. On exploite les propriétés physiques de dilatation du bois ou du bois reconstitué en fonction de la température et de son degré d'humidité. Par conséquent, on humidifie la couche de revêtement à un degré d'humidité déterminé, selon la nature du bois utilisé, pour que la diminution du degré d'humidité lors du refroidissement du produit après son extraction du moule entraîne un retrait de la couche de revêtement identique à celle de la partie support en matière synthétique. Lorsque l'épaisseur du corps 17 du produit 16 est relativement importante, on donne au moule une forme faiblement incurvée de telle manière que le retrait dudit corps en matière synthétique déforme la couche de revêtement 13 dans l'autre sens. On obtient ainsi une compensation du retrait différentiel entre le bois et la matière synthétique. Le procédé de la présente invention a un coût de production très bas allant jusqu'à 60% de moins que les procédés de l'art antérieur à qualité de produit identique, voire supérieure. II permet aussi de réaliser facilement des couches de revêtement dont l'épaisseur est de l'ordre de 0.2 à 0.6 mm et ouvre un champ d'applications nouvelles, telles que couches de revêtement en bois pour montures de lunettes, corps de stylos, pièces décoratives pour véhicules automobiles, appareils électroménagers ou similaires. La présente invention n'est pas limitée par les différents modes de mise en oeuvre du procédé et les différents modes de réalisation du produit qui ont été décrits précédemment, mais peut subir différentes modifications évidentes pour l'homme du métier. En particulier, on peut également créer une dépression entre ladite couche de revêtement et la surface intérieure dudit moule lorsqu'on procède au surmoulage par une technique de soufflage. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un produit composite comportant au moins un corps en matière synthétique thermoformable et au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué recouvrant au moins une zone de la surface périphérique de ce corps, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - une étape de mise en place d'au moins une couche de revêtement (13, 23) en bois naturel ou reconstitué sur au moins une partie déterminée d'une surface intérieure d'un moule (10, 20), - une étape de surmoulage sous pression de cette couche de revêtement au moyen de ladite matière synthétique thermoformable (15), pour surmouler ledit corps en matière synthétique sur ladite couche de revêtement, une étape d'extraction du produit hors du moule, et - une étape de traitement de finition de ladite couche de revêtement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de surmoulage du corps (17) par injection sous pression d'une matière synthétique thermoformable (15) à l'intérieur d'un moule (10) creux ayant la forme du produit (16) à fabriquer 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de surmoulage par injection sous pression d'un gaz et d'une matière synthétique thermoformable à l'intérieur d'un moule creux ayant la forme du produit à fabriquer. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de surmoulage par soufflage sous pression d'une préforme (26) en matière synthétique thermoformable disposée à l'intérieur d'un moule (20) creux ayant la forme du produit à fabriquer. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de surmoulage par coextrusion de la matière synthétique (31) et de la couche de revêtement (30) en bois naturel ou reconstitué, la matière synthétique sortant sous pression d'une tête d'extrusion et la couche de revêtement étant amenée en continu à proximité de cette tête d'extrusion et guidée par les parois d'un moule (32) adapté à la forme dudit produit. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à une humidification prédéterminée de ladite couche de revêtement avant sa mise en place à l'intérieur du moule pour compenser le retrait du corps en matière synthétique thermoformable lors de son refroidissement. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à une mise en forme spécifique de la couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué pour compenser le retrait du corps en matière synthétique lors de son refroidissement. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on crée une dépression entre la couche de revêtement (13) de bois naturel ou reconstitué et la surface intérieure correspondante du moule (40) pour maintenir cette couche de revêtement en place. 9. Produit composite comportant au moins un corps en matière synthétique thermoformable et au moins une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué recouvrant au moins une zone de la surface périphérique de ce corps, fabriqué selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de revêtement (13) en bois naturel ou en bois reconstitué est surmoulée à l'aide de ladite matière synthétique qui constitue le corps (17) du produit (16). 10. Produit selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de revêtement en bois naturel ou reconstitué sur chaque face du corps en matière synthétique.