Brevet FR2787055A3 — publié le 20000616

FR 2787055 A3 20000616 FR 9815906 A 19981214 L'invention a trait à un procédé de moulage par injection de matière plastique, à l'utilisation d'un tel procédé pour la fabrication de grilles de haut-parleurs et à une grille en matière plastique moulée. Il est connu de réaliser une grille en matière plastique en injectant une résine thermoplastique ou thermodurcissable de façon à former un cadre définissant une ou plusieurs zones de passage d'un fluide tel que, par exemple, de l'air. Par exemple, dans le domaine des habitacles de véhicules automobi- les, il est connu de réaliser des grilles de protection de haut-parleurs, ces haut-parleurs pouvant être insérés dans le tableau de bord ou les portières d'un véhicule. Afin de protéger ces haut-parleurs contre les poussières présentes dans l'habitacle, mais également contre des projec- tions, notamment dans le cas de haut-parleurs installés en partie basse de portières, il est connu de revêtir les grilles ainsi formées d'une couche de tissu qui est collée ou soudée sur la grille, notamment sur ses bords. Une telle opération de collage ou de soudage doit être effectuée après le moulage de la grille, ce qui majore son prix de revient. En outre, la couche de tissu, qui est exposée sur toute sa surface à l'intérieur de l'habitacle, a tendance à se salir et à être détériorée lors des chocs avec des objets en mouvement à l'intérieur de l'habitacle, tels que par exemple les chaussures d'un passager ou du chauffeur. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un procédé de moulage d'une grille qui permet une fixation efficace d'une couche ou bande de matière poreuse telle que du tissu, sans opération de reprise ultérieure et tout en permettant de protéger efficace- ment la matière poreuse contre d'éventuelles dégradations. Dans cet esprit, l'invention concerne un procédé de moulage par injection de matière plastique d'une pièce formant grille, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler une bande de matière poreuse dans au moins un cadre délimitant une zone de passage d'un fluide à travers cette grille, cette bande étant disposée de telle sorte qu'elle obstrue cette zone de passage. La bande poreuse peut être une pièce de tissu ou de matière non tissée, du papier, un treillis métallique ou en matière plastique, une plaque perforée métallique ou en matière plastique, etc... Grâce au surmoulage de la bande poreuse dans le cadre, c'est-à-dire dans la partie en matière plastique, la grille obtenue est particulièrement résistante car la bande de matière poreuse, qui remplit une fonction de tamis, est efficacement maintenue en position par rapport à ce cadre, sans opération de reprise postérieure au moulage, notamment pour soudage ou collage. L'invention permet en outre de disposer la bande poreuse non pas au niveau d'une face exposée de la grille, mais dans l'épaisseur de celle-ci, c'est-à-dire à distance de ses faces exposées, de telle sorte que la bande de matière poreuse est protégée à la fois contre les salissures et contre les chocs mécaniques. Il s'avère que l'invention prend le contre-pied d'un préjugé de l'homme du métier qui aurait tendance à considérer que le surmoulage d'une pièce de tissu avec une matière thermoplastique, à des pressions pouvant dépasser 1 000 bars et à des températures pouvant dépasser 200 C, serait de nature à endommager sérieusement la pièce de tissu. L'invention tire parti du fait que, nonobstant ce préjugé, les pressions et les températures utilisées conduisent à un accrochage intime de la matière plastique moulée et de la bande de matière poreuse, ce qui permet une fixation efficace, sans destruction de cette bande. Par cadre, on entend toute structure fermée qui définit une zone de passage d'un fluide. Pour la présente invention, la grille la plus simple est formée d'un unique cadre comprenant quatre barres ou tiges définissant un quadrilatère fermé qui délimite une zone de passage d'un fluide. Dans d'autres varian- tes, la grille comprend de multiples barres ou nervures, alors qu'un cadre périphérique entoure ces barres ou nervures. Selon un premier aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à surmouler la bande de matière poreuse dans une partie du cadre distante de ses faces latérales. Ceci permet de positionner la bande de matière poreuse à distance des faces latérales du cadre et, dans une certaine mesure, de la protéger mécaniquement. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à surmouler la bande de matière poreuse au niveau d'une face latérale du cadre. Ceci permet de rendre totalement visible la bande de matière poreuse, ce qui est utile dans certaines applications et peut s'avérer opportun sur le plan esthétique. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à introduire la bande de matière poreuse au niveau du plan de joint d'une empreinte de moule, en appui sur au moins un plateau définissant la zone de passage, cette bande s'étendant jusqu'au niveau de gorges de moulage bordant ce plateau. Ainsi, l'injection de matière plastique dans les gorges de moulage permet de surmouler automatiquement la bande de matière poreuse dans le cadre. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à surmouler la matière plastique à une température comprise entre 150 et 240 C, de préférence de l'ordre de 200 C, sous une pression de 600 à 1 200 bars, de préférence de 800 à 1 000 bars, de préférence encore de l'ordre de 900 bars. L'invention concerne également l'utilisation du procédé tel que précédemment décrit pour la fabrication de grilles de haut-parleurs, notamment pour habitacles de véhicules automobi- les. Cette utilisation permet d'obtenir des grilles donnant toute satisfaction sur le plan mécanique et esthétique et ce, avec une cadence de production adaptée à l'industrie concernée. L'invention concerne enfin une grille en matière plastique pouvant être produite grâce au procédé tel que précédemment décrit et, plus spécifiquement, une grille comprenant un cadre définissant au moins une zone de passage d'un fluide, caracté- risé en ce que cette zone de passage est obstruée par une bande de matière poreuse surmoulée dans ce cadre. On peut prévoir que la bande de matière poreuse est surmoulée dans le cadre au niveau de tous les bords de la zone de passage, ce qui garantit son maintien sur toute la périphé- rie de la zone de passage et, en particulier, que la bande de matière poreuse ne risque pas d'entrer en résonance sous l'effet des vibrations auxquelles elle est soumise, par exemple du fait de mouvements d'air ou d'ondes sonores. Lorsque la grille comprend plusieurs zones de passage définies par des nervures communes formant cadre, une unique pièce de matière poreuse s'étend avantageusement sur plusieurs zones de passage adjacentes, à travers ces nervures. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la bande poreuse est un tissu de fils de matière plastique, notamment un tissu en polyamide ou à base de polyamide. Un tel tissu est compatible avec le procédé envisagé ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une grille conforme à son principe et de leurs procédés de fabrica- tion, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une grille de haut-parleur pour habitacle de véhicule automobile conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe partielle à plus grande échelle selon la ligne II-II à la figure 1; - la figure 3 est une représentation schématique de principe d'une première étape de moulage de la grille des figures 1 et 2, dans le plan de coupe de la figure 2; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 lors d'une seconde étape de moulage; - la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V à la figure 1; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 3 dans le plan de coupe de la figure 5; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 4 dans le plan de coupe de la figure 5; - la figure 8 est une vue en plan d'une grille conforme à un second mode de réalisation et - la figure 9 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne IX-IX à la figure 8. La grille 1 représentée à la figure 1 est une grille de protection de haut-parleur pour habitacle de véhicule automobi- le. Elle comprend un cadre périphérique 2, une nervure princi- pale 3 et plusieurs nervures secondaires 4 globalement perpen- diculaires à la nervure principale 3. Entre les nervures principales 4 ou entre une nervure principale 4 extrême et le cadre 2 sont définies plusieurs zones 5 de passage d'air et d'ondes sonores. Le nombre et la géométrie des nervures 3 et 4 et des zones sont variables et dépendent des choix de conception et de considérations esthétiques commandant à la réalisation de la grille 1. Chaque zone 5 est fermée par une bande ou toile unitaire 6 réalisée dans un tissu polyamide auto-extinguible. En fait, l'ensemble des bandes unitaires 6 est formé par une unique pièce de tissu 16 s'étendant sur approximativement toute la surface de la grille 1, jusqu'au niveau du cadre périphérique 2. Comme il ressort plus particulièrement des figures 2 et 5, la pièce de tissu 16 est surmoulée dans l'épaisseur des nervures 3 et 4 sensiblement au niveau de leur partie médiane. De même, la pièce de tissu 16 est surmoulée dans les barres formant le cadre périphérique 2. Plus précisément, si l'on considère que les faces latéra- les de la grille 1 sont définies par les faces 2a, 3a et 4a des parties 2, 3 et 4 visibles à la figure 1 et par les faces 2b, 3b et 4b opposées, les bandes de tissu 6 sont surmoulées à distance de ces faces latérales. On a représenté aux figures 2 et 5 les distances d et d' d'écartement de la toile 6 respecti- vement par rapport aux faces latérales 2a, 3a, 4a et 2b, 3b, 4b des cadres 2, 3 et 4. Ainsi, pour autant que le pas d'écarte- ment P de deux nervures 4 adjacentes est relativement faible, par exemple inférieur à 5 mm, il est peu probable qu'un objet atteigne les bandes 6 au point de les détériorer, puisque les bandes 6 ne sont pas exposées sur une face latérale de la grille 1. De même, un enfant ne peut pas enfoncer ou gratter les bandes 6 pour autant que le pas P est inférieur au diamètre de ses doigts. La grille 1 comprend également deux parties pleines 8 et 9 se prolongeant, du côté opposé à la face visible à la figure 1, par des ergots 8a et 9a de fixation de la grille sur un support non représenté. Sur la surface de ces parties pleines, la pièce de tissu 16 est surmoulée au niveau de la face opposée à celle visible à la figure 1, c'est-à-dire, par exemple, de la face 8b de la partie 8 représentée sur la figure 2. La texture de la toile formant la bande poreuse est ainsi visible à fleur des parties 8 et 9. De la même manière, la toile est à fleur d'une face 2b du cadre 2 dans le plan de coupe de la figure 2. Le procédé de l'invention est décrit en référence aux figures 3, 4, 6 et 7: Dans une première étape on introduit, par exemple à partir d'un dérouleur 20, la pièce de tissu 16, au niveau du plan de joint d'un moule 21 comprenant une matrice fixe 22 et un poinçon mobile 23. La matrice et le poinçon sont respectivement pourvus de gorges 22a, 23a destinées à recevoir la matière plastique injectée en vue de former les barres ou nervures 2, 3 ou 4. Une buse d'injection 24 est visible à la figure 4. Les gorges 22a et 23a ont une configuration déterminée par la géométrie des parties 2, 3 et 4 à obtenir. Entre les gorges 22a et 23a sont définis, sur la matrice 22 et le poinçon 23, des plateaux 22b et 23b aptes à venir en contact réciproque lors de l'opération de moulage. La pièce de tissu 16 est disposée, entre la matrice et le poinçon, en appui sur les plateaux 22b de la matrice 22. On procède alors à la fermeture du moule qui atteint la configuration des figures 4 et 7. Dans cette configuration, la pièce de tissu 16 est pincée entre les plateaux 22b et 23b et traverse les réservations formées par les gorges 22a et 23a. En particulier, la pièce 16 traverse les réservations destinées à former la nervure principale 3 et les nervures secondaires 4 dans une partie intermédiaire, c'est-à-dire à une distance d ou d' du fond des gorges 22a et 23a correspondantes. Au niveau des gorges 22a et 23a destinées à former le cadre périphérique 2, le plan de joint est défini de telle sorte que la bande de matière poreuse 21 lèche le fond d'une des gorges, la gorge 22a dans exemple représenté. On injecte alors une résine thermoplastique pour remplir l'ensemble des réservations formées par les gorges 22a et 23a, de telle sorte que la pièce de tissu 16 est surmoulée dans le cadre périphérique 2, la nervure principale 3 et les nervures secondaires 4. Compte tenu du caractère poreux de la matière utilisée pour former la pièce 16, un accrochage intime à lieu entre cette bande et la matière plastique, des liaisons mécanico-chimiques ayant lieu à travers la pièce 16 pour former le cadre périphérique ou les nervures. Il convient de noter que chaque paire de nervures 4 adjacentes constitue, avec le cadre périphérique 2 et la nervure 3, une grille individuelle définissant une zone indivi- duelle 5 de passage de l'air, la bande 6 ou 16 obstruant cette zone de passage de façon non étanche. Des essais particulièrement concluants ont été conduits avec une pièce de tissu 16 formée à partir de fils polyamide en combinaison avec une résine A.B.S. (styrène acrylonitrile butadiène) injectée à environ 200 C sous une pression d'environ 900 bars. Les résultats obtenus sont tout à fait satisfaisants pour des températures de moulage comprises entre 150 et 240 . Les résultats sont également très satisfaisants pour des pressions d'injection comprises entre 800 et 1 000 bars et demeurent corrects pour des pressions d'injection comprises entre 600 et 1 500 bars. De façon surprenante, le tissu en polyamide n'est pas endommagé aux pressions et aux températures considérées. Le tissu n'est pas nécessairement uniquement en polyamide. Des mélanges à base de polyamide donnent un résultat également satisfaisant. Des mélanges à base d'autres matériaux peuvent être envisagés. Dans le second mode de réalisation de l'invention repré- senté aux figures 8 et 9, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 50. La grille 51 de ce second mode de réalisation est prévue pour une utilisation comme grille d'aération et comprend un cadre périphérique 52 dépourvu de nervures in- ternes, de sorte qu'il définit une unique zone 55 de passage d'air. Cette zone 55 est fermée par une pièce 66 de tissu polyamide qui est surmoulée dans le cadre 52, selon un procédé analogue à celui décrit précédemment. On note à la figure 9 que le cadre 52 peut avoir une section relativement élaborée permettant son accrochage sur des bâtis existants, la pièce de tissu 66 étant surmoulée à des distances d, d' variables par rapport aux faces latérales 52a et 52b du cadre 52. Dans le procédé de moulage de la grille 51, on peut prévoir que les pièces de tissu 66 sont prédécoupées, sensi- blement à la dimension du cadre 52 et introduites, manuellement ou par un robot manipulateur, à plat au niveau du plan de joint de l'empreinte d'un moule. Bien entendu, quel que soit le mode de réalisation envisagé, plusieurs grilles peuvent être moulées simultanément dans un moule. Dans le cas d'une bande de matière poreuse tirée à partir d'un dévidoir comme décrit en référence au premier mode de réalisation, une même bande peut être utilisée pour plusieurs grilles, un découpage étant prévu lors d'une étape ultérieure du procédé de fabrication. Le procédé de l'invention permet d'obtenir une fixation particulièrement efficace de la bande de matière poreuse par rapport au cadre, qu'il s'agisse d'un cadre périphérique ou de nervures intérieures, la grille réalisée étant particulièrement résistante. En outre, il est possible d'obtenir un effet esthétique particulier en jouant sur la différence des couleurs de la matière plastique injectée et de la toile poreuse utilisée, l'effet obtenu étant celui de zones successives de couleurs alternées, notamment dans une configuration telle que celle du premier mode de réalisation. REVENDICATIONS 1. Procédé de moulage par injection de matière plastique d'une pièce formant grille (1; 51), caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler une bande (6; 16; 66) de matière poreuse dans au moins un cadre (2, 3, 4; 52) délimitant au moins une zone (5; 55) de passage d'un fluide à travers ladite grille, ladite bande étant disposée de telle sorte qu'elle obstrue ladite zone de passage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler ladite bande de matière poreuse (6; 16; 66) dans une partie du cadre (2, 3, 4; 52) distante (d, d') de ses faces latérales (2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b; 52a, 52b). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler ladite bande de matière poreuse (6; 16; 66) au niveau d'une face latérale (2a, 2b,; 52a, 52b) dudit cadre (2; 52). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire ladite bande (16; 66) de matière poreuse au niveau du plan de joint d'un moule (21) en appui sur au moins un plateau (22b, 23b) définis- sant ladite zone de passage (5; 55), ladite bande s'étendant jusqu'au niveau de gorges (22a, 23a) de moulage bordant ledit plateau. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler ladite matière plastique à une température comprise entre 150 et 240 C, de préférence de l'ordre de 200 C, sous une pression de 600 à 1200 bars, de préférence de 800 à 1 000 bars, de préférence encore de l'ordre de 900 bars. 6. Utilisation du procédé des revendications 1 à 5, pour la fabrication de grilles de haut-parleurs (1), notamment pour habitacles de véhicules automobiles. 7. Grille en matière plastique moulée comprenant un cadre (2, 3, 4; 52) définissant au moins une zone (5, 55) de passage d'un fluide, caractérisée en ce que ladite zone de passage est obstruée par une bande (6, 16; 66) de matière poreuse surmou- lée dans ledit cadre. 8. Grille selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite bande de matière poreuse (6, 16; 66) est surmoulée dans ledit cadre au niveau de tous les bords de ladite zone de passage (5; 55). 9. Grille selon l'une des revendications 7 ou 8, caracté- risée en ce qu'elle comprend plusieurs zones de passage (5) définies par des nervures communes (3, 4) formant cadre (2, 3, 4), une unique pièce de matière poreuse (16) s'étendant sur plusieurs zones de passage adjacentes, à travers lesdites nervures. 10. Grille selon l'une des revendications 7 à 9, caracté- risée en ce que ladite bande poreuse (6, 16; 66) est un tissu de fils de matière plastique, notamment un tissu en polyamide ou à base de polyamide.