Brevet FR2787056A1 — publié le 20000616

La présente invention concerne un procédé de mou- lage par injection d'éléments solidaires mais mobiles en ro- tation les uns par rapport aux autres, en particulier d'un ensemble barrettes/ailettes destiné à l'aération de l'habitacle d'un véhicule automobile. Ces dernières décennies, l'industrie des matières plastiques a connu un essor considérable et un grand nombre d'objets courants sont aujourd'hui fabriqués par moulage par injection dans des matières plastiques diverses. Il est fréquent que de tels objets soient consti- tués de plusieurs éléments solidaires mais mobiles en rota- tion les uns par rapport aux autres; ceux-ci sont classiquement fabriqués par moulage d'un premier élément dans une première matière plastique puis surmoulage sur celui-ci d'un second élément dans une seconde matière plastique ayant un point de fusion inférieur à celui de la première; lors de ce surmoulage, le premier élément constitue un élément de moule. La mise en oeuvre d'un tel procédé entraîne des difficultés liées au fait que, pour obtenir un assemblage in- démontable mais mobile en rotation des deux éléments, il est nécessaire de prévoir sur celui qui est moulé en premier lieu des retenues, ce qui peut créer des problèmes lors du démou- lage. Pour remédier à ces problèmes, on utilise en rè- gle générale des moules en plusieurs parties, ce qui risque de former, sur les pièces moulées, des irrégularités en re- lief au niveau des plans de joint des différentes parties de moule. Or, pour donner entière satisfaction, il est né- cessaire que la surface de liaison des deux éléments, qui est obligatoirement une surface de révolution soit parfaitement lisse. Les spécialistes ont déjà proposé différents moyens permettant de supprimer ces irrégularités qui donnent toute satisfaction sur le plan technique. Cependant, ces moyens exigent la mise en oeuvre d'un outillage sophistiqué donc onéreux et sont, par suite, critiquables sur le plan économique. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de moulage par in- jection, d'éléments solidaires mais mobiles en rotation les uns par rapport aux autres, dans un moule de bi-injection coopérant avec un chariot rotatif donnant toute satisfaction tant que le plan technique que sur le plan économique. Ce procédé est spécialement adapté au moulage par injection d'ensembles barrettes/ailettes destinés à l'aération de l'habitacle de véhicules automobiles mais pour- rait, bien entendu, être mis en oeuvre pour la réalisation d'objets autres sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que: - dans une première phase de moulage, on effectue le moulage par injection, dans une première empreinte du moule de bi- injection et à l'aide de broches, des ailettes réalisées avec des axes essentiellement coniques creux, présentant une faible retenue et matérialisant les axes de rotation des éléments les uns par rapport aux autres, - on démoule ces ailettes, - on les transfère dans une seconde empreinte du moule de bi- injection par rotation du chariot, - on introduit, dans les cavités coniques des axes obtenues lors de la première phase de moulage, des broches permet- tant d'évaser les extrémités de ces cavités, de façon à ob- tenir ainsi une déformation plastique permanente des axes à ce niveau, et - dans une seconde phase de moulage, on effectue le surmou- lage par injection des barrettes au moins partiellement au- tour des axes creux des ailettes préalablement évasés par les broches. Il est clair que ce procédé permet de garantir l'absence de toute irrégularité au niveau de la paroi externe conique de chaque axe qui correspond à la surface de rotation de l'ailette et de la barrette l'une par rapport à l'autre. Pour des raisons liées à leur fonction, les ai- lettes des grilles d'aération de l'habitacle des véhicules automobiles, doivent en règle générale être réalisées en un matériau ayant un point de fusion supérieur à 250 C. Par suite, et selon une autre caractéristique de l'invention, on moule les ailettes qui sont réalisées en pre- mier lieu, dans une matière plastique ayant un point de fu- sion de l'ordre de 260 C. Les barrettes, qui sont moulées en second lieu, doivent bien entendu être réalisées, dans un matériau ayant un point de fusion inférieur à celui du matériau constitutif des ailettes, de préférence dans une matière plastique ayant un point de fusion de l'ordre de 200 C. Il est à noter que l'ordre de moulage des deux éléments (ailettes puis barrettes) correspond à une caracté- ristique particulièrement avantageuse de l'invention vu qu'elle permet de réaliser les barrettes dans un matériau courant à bas point de fusion; or, ceci ne serait pas le cas si l'ordre de moulage était inversé, car il serait alors né- cessaire de choisir en tant que matériau constitutif des bar- rettes une matière plastique ayant un point de fusion supérieur à 260 C ce qui augmenterait notablement le prix de revient de l'ensemble. Il est également à noter que, à l'issue de la première phase de moulage, la présence des axes creux présen- tant une retenue est de nature à entraîner des difficultés lors du démoulage. Cependant, celles-ci peuvent être résolues soit par un démoulage en force des ailettes, soit encore en profi- tant du retrait du matériau moulé qui est, en règle générale, de l'ordre de 1 %, pour ne pas avoir à effectuer un tel dé- moulage en force. Selon l'invention le retrait du matériau thermo- plastique constitutif des barrettes et la déformation perma- nente de l'extrémité des axes des ailettes sont deux paramètres qui permettent de gérer aisément la valeur des ef- forts de freinage de la rotation des ailettes. Dans le dé- tail, la gestion de ces efforts après mise au point du moule se fait par des paramètres supplémentaires tels de la tempé- rature du matériau thermoplastique à l'injection, la pression d'injection, le temps de compactage, le temps de refroidisse- ment, le temps de cycle total. Les caractéristiques du procédé de moulage par injection qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est un schéma dont la partie supérieure (au- dessus de l'axe x-x') correspond à la première phase de moulage tandis que la partie inférieure (au-dessous de l'axe x-x') correspond à la seconde phase de moulage, - la figure 2 est un schéma similaire à la partie inférieure de la figure 1, mais correspondant à une variante de bro- che. Selon les figures, dans une première phase de moulage, on réalise le moulage par injection des ailettes 1 dans une matière plastique ayant un point de fusion de l'ordre de 260 C tandis que dans une seconde phase de mou- lage, on réalise le surmoulage sur les ailettes 1 des barret- tes 2 en une matière plastique ayant un point de fusion de l'ordre de 200 C. Selon la partie supérieure de la figure 1, le moulage des ailettes est effectué dans une première empreinte d'un moule de bi-injection coopérant avec un chariot rotatif. Les ailettes obtenues lors de cette phase sont réalisées avec des axes coniques creux 3 présentant une fai- ble retenue, matérialisant l'axe de rotation x-x' des ailet- tes 1 et des barrettes 2. Le moulage des axes creux 3 est obtenu grâce à la mise en place de broches 4 de forme adaptée. Il est à noter qu'après cette première phase de moulage, les ailettes 1 sont démoulées en force ou en utili- sant le retrait du matériau constitutif de celles-ci puis sont transférées dans une seconde empreinte du moule de bi- injection par rotation du chariot, dans la position représen- tée sur la partie inférieure de la figure 1 et sur la figure 2 afin de réaliser le surmoulage par injection des barrettes 2. Préalablement à cette opération de surmoulage, des broches 5 (figure 1) ou 5' (figure 2) de forme adaptée sont introduites dans les cavités coniques des axes 3 des ai- lettes 1 afin d'en évaser les extrémités 6; on obtient ainsi une déformation plastique permanente de ces axes. Le surmoulage des barrettes 2 autour des axes 3 des ailettes 1 est ensuite effectué. Il est clair que les ailettes 1 et les barrettes 2 ainsi obtenues sont solidaires tout en étant mobiles en ro- tation les unes par rapport aux autres autour des axes x'-x. De plus, la face externe 7 des axes 3, qui cor- respond à la zone de contact des ailettes 1 et des barrettes 2 au cours de cette rotation, est lisse et exempte de tout défaut de surface. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Procédé de moulage par injection d'éléments solidaires mais mobiles en rotation les uns par rapport aux autres, en particulier d'un ensemble barrettes/ailettes destiné à l'aération de l'habitacle de véhicules automobiles, dans un moule de bi-injection coopérant avec un chariot rotatif, caractérisé en ce que - dans une première phase de moulage, on effectue le moulage par injection, dans une première empreinte du moule de bi- injection et à l'aide de broches (4), des ailettes (1) réa- lisées avec des axes (3) essentiellement coniques creux, présentant une faible retenue et matérialisant les axes de rotation (x-x') des éléments (1, 2) les uns par rapport aux autres, - on démoule ces ailettes, - on les transfère dans une seconde empreinte du moule de bi- injection par rotation du chariot, - on introduit, dans les cavités coniques des axes (3) obte- nus lors de la première phase de moulage, des broches (5, 5') permettant d'évaser les extrémités (6) de ces cavités, de façon à obtenir ainsi une déformation plastique perma- nente des axes (3) à ce niveau, et - dans une seconde phase de moulage, on effectue le surmou- lage par injection des barrettes (2) au moins partiellement autour des axes creux (3) des ailettes (1) préalablement évasés par les broches (5, 5'). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on moule les ailettes (1) dans un matériau ayant un point de fusion de l'ordre de 260 C, tandis que l'on surmoule les barrettes (2) autour des ailettes (1) dans un matériau ayant un point de fusion de l'ordre de 200 C. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' après la première phase de moulage, on démoule les ailettes (1) en force. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lors du démoulage des ailettes (1), on utilise le retrait du matériau constitutif de celle-ci. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on gère la valeur des efforts de freinage de la rotation des ailettes (1) en utilisant le retrait du matériau consti- tutif des barrettes (2) et la déformation permanente de l'extrémité des axes des ailettes (1).