Brevet FR2777412A1 — publié le 19991015

L'invention concerne la réalisation de pièces plastiques dans le domaine des véhicules se déplaçant sur la route, et plus particulièrement celui de la construction automobile. Plus précisément encore, il s'agit de proposer une pièce en matière(s) plastique(s) qui s'intègre plus facilement dans un environnement o du courant électrique d'une intensité non négligeable doit circuler (couramment 60 ampères pour une batterie 12V (Volts) d'une automobile, voire plus s'il s'agit d'un "diesel" ou d' un camion). Ainsi, sur une voiture ou un camion, un réseau dense de câbles assure la distribution du courant vers divers emplacements du véhicule (phares, éclairage de la plaque signalétique, éclairage de l'habitacle... ). Or, une partie de ce réseau passe le long de pièces plastiques (parechocs, doublure intérieure de toit ou de plancher, doublure de portes, planche de bord...). Couramment, des câbles courent derrière les pièces (face non visible) et sont fixés à elles par des sangles, par collage, ou par des techniques de maintien similaires. Ponctuellement, les câbles peuvent même être maintenus dans une gorge par une gangue de mousse (FR-A-2 740 422). Ceci nécessite malgré tout d'avoir à gérer l'utilisation d'un ou plusieurs de ces câbles ou fils électriques. L'objet de l'invention est de proposer la création de zones de passage de courant à l'endroit d'une pièce en matière plastique en vue d'y faire circuler un courant délivré par une batterie de véhicule, sans avoir à utiliser pour cela les câbles ou fils électriques traditionnels. Plus précisément, la solution de l'invention consiste en une pièce plastique se présentant soit comme une pièce moulée rigide, soit comme une fine plaque (ou feuille) souple adaptée pour être mise en forme à chaud et/ou sous pression, avec un moule, avec comme caractéristiques que cette pièce comprend au moins un circuit électriquement conducteur intégré à elle et défini par une couche mince en matériau électriquement conducteur créant un ou plusieurs chemin(s) allongé(s) de circulation de courant compatible(s) avec (c'est-à-dire supportant) une intensité de courant délivrée par une batterie de véhicule automobile et communiquant avec des bornes de raccordement raccordables à une telle source électrique. Selon un mode de réalisation préféré, ce "circuit intégré" consistera en un revêtement de surface disposé suivant un dessin préétabli et comprenant une substance électriquement conductrice avec un liant fluide ou pâteux. Afin que la matière plastique de la pièce ne soit pas affectée par l'effet chauffant inhérent à la circulation du courant dans le circuit ainsi créé, une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit qu'un écran thermique puisse être interposé entre la matière plastique et le circuit conducteur. Pour éviter par ailleurs tout contact électrique non souhaité le long de tout ou partie du circuit créé, on pourra en outre prévoir de revêtir entièrement (sauf bien entendu à l'endroit des raccordements) ou localement ce circuit d'un isolant électrique. En termes de procédé d'obtention, on conseille a priori de réaliser le circuit conducteur en appliquant ou en projetant en surface de la pièce plastique déjà réalisée, un produit de revêtement pouvant être désigné comme une "peinture électriquement conductrice", par exemple déposée au pistolet si un diluant approprié est utilisé, ou encore à l'aide d'une sorte de stylo-feutre, voire d'un pinceau. De manière plus générale, le procédé d'obtention de l'invention consiste à intégrer à la surface (ou vers la surface) de la matière plastique de la pièce au moins un circuit électriquement conducteur formant une fine couche définissant les chemins désirés de circulation du courant Pour intégrer le circuit conducteur à la pièce, une méthode performante consiste à utiliser un masque pour "tracer" le circuit (c'est-à-dire en définir le dessin ou les contours) puis procéder par dépôt de surface de la couche conductrice sur la matière plastique de la pièce. Comme déjà indiqué, une technique de projection d'un revêtement pelliculaire à la manière d'une peinture est appropriée. On notera par ailleurs que si une couche d'isolation thermique est prévue, celle-ci sera réalisée sur la surface plastique, en particulier aux endroits destinés à recevoir le circuit, avant d'intégrer ce dernier. En pratique, on rappelle que deux types principaux de pièces sont ici concernés, les pièces se présentant comme: - une feuille souple (couramment appelée "peau") même si celle-ci comprend plusieurs couches de matières différentes, (telles qu'un fin revêtement non cellulaire doublé d'une couche de mousse), adaptées pour être mises en forme à chaud et/ou sous pression, ou sous-tension (en particulier thermoformage, thermogainage ou encore thermo-compression dans un moule), - ou une pièce plastique rigide déjà moulée, constituant en elle- même une pièce en forme (bouclier par exemple) ou bien formant la structure rigide (couramment appelée "insert") d'une pièce non encore finie (insert de planche de bord, de panneau de porte...). Dans le premier cas ("peau" encore à mettre en forme), on réalisera d'abord cette "peau" comme une feuille mince souple, puis on intégrera le circuit conducteur à la surface de celle-ci, le circuit ayant bien entendu une épaisseur inférieure à celle de la "peau". Dans le second cas (pièce rigide de structure), on conseille de mouler la pièce et, dans le moule ou après moulage, hors du moule, de réaliser le circuit conducteur en intégrant pour cela le circuit à la pièce réalisée, à la manière d'une fine couche conductrice. Une description encore plus précise de l'invention est présentée ci- après en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective montrant un bouclier arrière de véhicule automobile pourvu du circuit intégré de l'invention, avec un raccordement schématisé à la batterie du véhicule; la figure 2 est une vue en coupe locale agrandie de la zone repérée II sur la figure 1; la figure 3 schématise en vue agrandie et de face le bandeau de masquage (appelé aussi "marouflage") utilisable pour définir les zones o va être déposée la matière conductrice du circuit; la figure 4 schématise en perspective une bande de matière plastique couramment appelée "peau" adaptée pour être mise en forme à chaud sur un insert plastique (technique connue de thermoformage ou thermogainage), cette peau intégrant déjà le circuit conducteur de l'invention; et la figure 5 présente schématiquement une étape de thermoformage de la peau de la figure 4. Sur la figure 1 tout d'abord, on voit donc représenté un bouclier arrière 1 de véhicule automobile. Ce bouclier est une pièce moulée en matière plastique rigide (telle que du polypropylène). En partie extérieure centrale, il présente une zone 3 définissant l'emplacement de la plaque de police (plaque d'immatriculation arrière). En l'espèce, de part et d'autre de cette plaque, on trouve deux bandeaux d'éclairage 5 et 7 (ampoules électriques). Chaque bandeau ou chaque ampoule est connecté(e) à un circuit électriquement conducteur 9, 9' intégré au corps plastique 11 de la pièce 1. Chaque circuit (seul le circuit 9 apparaît sur la figure 2) est défini par un dépôt électriquement conducteur créant ici deux chemins allongés, tels que 19 et 29, pour la circulation du courant, se terminant chacun par une borne de raccordement 13, 15 (ou 13', 15' pour les deux chemins du circuit 9'; voir figure 1), ces bornes étant raccordables à une source électrique constituée par la batterie 17 du véhicule, par l'intermédiaire par exemple de deux câbles traditionnels 21, 23, et autres moyens de branchement électrique conventionnels. Un pontage électrique entre les lampes est bien entendu également envisageable, évitant ainsi l'un des circuits 9 ou 9'. Pour la réalisation des circuits conducteurs, il est conseillé de recourir à une technique d'application par un stylo-feutre (voire un pinceau) ou encore de projection par pistolet, à la manière d'une "peinture". D'ailleurs, le produit conducteur utilisé formant le revêtement de surface que l'on peut voir sur la figure 2 (chemins 19, 29) consiste en l'espèce en une substance électriquement conductrice placée dans un liant fluide ou pâteux. A titre d'exemple, la société BACKERS propose un tel produit sous la dénomination "peinture conductrice", (référence KJ12 51PC) avec un diluant DSll, permettant une application au pistolet. La substance conductrice est fréquemment de l'argent ou du cuivre, ou autre métal bon conducteur électrique. Pour éviter un chauffage inapproprié de la matière plastique 11, un écran thermique 25 peut avoir été préalablement placé en surface (côté face non visible) du corps plastique, au moins dans l'environnement de la zone devant recevoir le circuit conducteur. Une couche protectrice étanche à l'eau 26 (telle qu'un enduit plastique ou un vernis) peut en outre recouvrir le(s) conducteur(s) pour les protéger des intempéries, s'ils sont "à l'extérieur". Pour réaliser les circuits conducteurs sur une pièce plastique rigide, telle que la pièce 11, une technique de masquage, voire de "marouflage", peut s'avérer appropriée, en cas d'une application par projection, en particulier. On voit ainsi sur la figure 3 représentée schématiquement une bande de masquage (par exemple en matière plastique souple) 27 présentant deux fentes allongées 31, 33 traversant toute son épaisseur et correspondant "en creux" aux deux chemins désignés ci-avant 19, 29. Une fois la pièce 1 moulée (par exemple par injection), on pourra venir ainsi appliquer le masque de protection 27 contre une zone (de préférence a priori plane) prédéfinie. On pourra alors projeter le revêtement conducteur (peinture conductrice, comme déjà évoqué), de telle sorte que celle-ci se dépose en fine couche sur le corps plastique 11, en passant à travers des fentes 31, 33, selon donc le dessin préétabli souhaité (bien entendu, le plastique 11 aura pu être au moins localement pré-revêtu de l'écran thermique 25). Ainsi, en fonction de l'intensité de courant devant circuler dans le circuit conducteur considéré, on créera les chemins qui le constituent, avec une épaisseur pouvant aller de quelques microns (jim) à quelques dixièmes de millimètres, pour une largeur allant de quelques millimètres au centimètre, environ. Sur la figure 4, a été schématisé le principe d'une alternative de réalisation qui prévoit d'intégrer le circuit conducteur à une fine plaque ou feuille plastique souple adaptée pour être ici mise en forme par dessus une pièce plastique plus rigide (voir figure 5). Cette feuille plastique souple, repérée 35 sur la figure 4, présente ainsi sur cette figure deux chemins électriquement conducteurs 39, 49, qui ont été déposés sur la face intérieure 37 de la feuille, sous la forme d'une "peinture conductrice" déjà évoquée, avec l'utilisation d'un masque grâce auquel le dessin "négatif" du circuit a pu être préalablement tracé (voir ci- avant). En pratique, l'épaisseur des chemins électriques ainsi réalisés en surface de la feuille 35 seront d'épaisseur inférieure à celle de cette feuille. Une fois la feuille localement recouverte de son circuit conducteur, on la met en forme sur un insert plastique rigide figuré en 41 sur la figure 5, o les circuits 39 et 49 apparaissent en surépaisseur du côté de la face 37 d'application de la feuille. Puisqu'il s'agit d'un thermoformage ou d'un thermogainage, (la feuille pouvant alors être en polypropylène), on va tout d'abord la chauffer pour élever sa température, la ramollir et favoriser sa mise en forme ainsi que son adhérence sur l'insert. Cette "peau" 35 ramollie, qui est retenue par pincement entre les mâchoires 14a, 14b d'un dispositif de maintien de ses extrémités, 14, est alors rapprochée de l'insert en place sur le moule 12 jusqu'à ce qu'elle vienne en épouser le contour 41a. Des techniques traditionnelles de soufflage d'air et d'aspiration peuvent être utilisées (canaux 43, 45). Une fois la pièce finie, les circuits conducteurs sont alors dissimulés sous la peau 35 (éventuellement avec un écran thermique là o cela est nécessaire). Pour qu'ils demeurent utilisables, on a bien entendu préalablement repéré leur emplacement ou on les a préalablement localement raccordés à des bornes de connexion électrique (non représentées) pour branchement ultérieur sur la batterie (telle que 17). REVENDICATIONS 1. Pièce plastique se présentant comme une fine feuille souple (35) adaptée pour être mise en forme à chaud et/ou sous pression, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un circuit électriquement conducteur intégré à elle et défini par une couche mince en matériau électriquement conducteur créant un ou plusieurs chemin(s) allongé(s) (39, 49) de circulation de courant supportant une intensité de courant délivrée par une batterie de véhicule automobile et communiquant avec des bornes de raccordement raccordables à une telle source électrique. 2. Pièce plastique moulée, rigide (1) caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un circuit électriquement conducteur (9, 9') intégré à elle et défini par une couche mince en matériau électriquement conducteur créant un ou plusieurs chemin(s) allongé(s) (19, 29) de circulation de courant supportant une intensité de courant délivrée par une batterie (17) de véhicule automobile et communiquant avec des bornes de raccordement (13, , 13', 15') raccordables à une telle source électrique. 3. Pièce selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le circuit électriquement conducteur intégré consiste en un revêtement de surface (9, 9'; 39, 49) disposé suivant un dessin pré- établi et comprenant une substance électriquement conductrice avec un liant fluide ou pâteux. 4. Procédé d'obtention d'une pièce selon la revendication 1, caractérisé en ce que: -on réalise une feuille mince flexible en matière(s) plastique(s) adaptée pour être mise en forme à chaud et/ou sous pression, - puis on intègre à la surface de cette feuille le(s)dit(s) circuit(s) électriquement conducteurs suivant une épaisseur inférieure à celle de la feuille. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on intègre le circuit par dépôt en surface, sur la matière plastique, en ayant préalablement utilisé un masque (27) pour tracer le circuit 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'on projette ou on applique en surface de la matière plastique de la pièce un produit créant le circuit conducteur, à la manière d'une peinture. 7. Procédé d'obtention d'une pièce selon la revendication 2, caractérisé en ce que: - on moule une pièce plastique rigide (1), - et, dans le moule ou après moulage, hors du moule, on réalise le ou les chemin(s) (9, 9') de circulation du courant électrique, en intégrant pour cela, vers la surface de la matière plastique (11) de la pièce, au moins un circuit électriquement conducteur formant une fine couche. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que: -- on choisit d'intégrer le circuit conducteur (9, 9') après moulage, -- et une fois la pièce ainsi moulée, on dépose sur sa surface une substance électriquement conductrice avec un liant, suivant un dessin que l'on a préalablement tracé sur cette surface. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la substance électriquement conductrice et son liant se présentent comme une peinture que l'on applique ou que l'on projette sur la pièce moulée (1).