Brevet FR2790424A1 — publié le 20000908

La présente invention concerne un procédé de fabrication de pièces ayant un aspect externe métallique. Un tel procédé est par exemple utilisable dans le domaine de l'industrie automobile pour réaliser des pare-chocs, des5 enjoliveurs de roues, des ceintures de caisses, des enjoliveurs de calandre, des coques de rétroviseurs, et plus généralement toute pièce d'aspect décoratif... D'une manière générale, les consommateurs atten- dent des pièces qui composent un article qu'elles soient fiables et aient un aspect extérieur esthétique et durable. Les pièces en métal sont ainsi largement répan- dues dans l'industrie en raison de leur solidité et de leur aspect métallique qui est noble et résistant. Toutefois, les pièces en matière plastique s'imposent au détriment des pièces en métal en raison du faible coût de la matière plastique, de ses possibilités de mise en oeuvre adaptées aux grandes séries, de sa légère- té... L'aspect final de ces pièces en matière plastique est généralement obtenu par une opération de peinture. Cependant, cette technique nécessite un nettoyage préalable des pièces et un traitement ultérieur de celles-ci pour améliorer la résistance de la couche de peinture. En outre, des difficultés d'adhésion de la peinture sur certaines matières plastiques telles que le polypropylene sont fréquemment rencontrées. Ceci augmente le coût de revient de ces pièces. Il est également connu des procédés de coloration de la matière plastique dans la masse. L'aspect obtenu est alors peu valorisant et résiste mal aux agressions exté- rieures. Une autre technique consiste à revêtir les pièces d'un film coloré en matière thermoplastique. L'aspect obtenu est alors relativement résistant. Cependant, il n'est pas possible avec cette technique d'obtenir un aspect métallique, aspect qui est le plus recherché par les consommateurs en raison de son caractère noble. Il existe donc un besoin non résolu de manière commode à ce jour de pièces ayant un aspect durable et semblable à celui des pièces réalisées en métal et posse- dant les caractéristiques avantageuses des pièces en matière thermoplastique. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de fabrication de pièces ayant une surface décora- tive d'aspect métallique, comprenant l'étape de mettre en forme par une opération de déformation plastique une plaque comprenant au moins une couche en matériau métallique associée par l'intermédiaire d'une couche adhésive à une feuille en matériau thermoplastique de support de la couche métallique. Ainsi, la surface décorative de la pièce est celle de la surface visible de la couche métallique. L'aspect métallique obtenu présente une bonne résistance aux agressions extérieures et notamment aux rayures. En outre, il est aisément possible d'obtenir des effets brossés, satinés, grand brillants, guillochés, en traitant de façon correspondante la surface visible de la couche métallique. Selon une première réalisation particulière, le matériau thermoplastique constituant la feuille de support présente, au moins au niveau d'une surface de la feuille de support opposée à la couche adhésive, des propriétés de liaison avec un matériau thermoplastique déterminé d'injec- tion. La feuille en matériau thermoplastique assure alors, outre sa fonction de support de la couche métallique, une fonction de liaison de la couche métallique au matériau thermoplastique prédéterminé qui sera injecté ultérieure- ment pour constituer, par exemple, la structure porteuse de la pièce. Avantageusement alors, une couche de protection s'étend sur la couche métallique d'un côté opposé à la couche adhésive. La durabilité de l'aspect obtenu est encore augmentée. Selon une deuxième réalisation, la couche adhé- sive et la feuille de support sont transparentes, et une couche s'étend sur la couche métallique d'un côté opposé à la couche adhésive, cette couche présentant des propriétés de liaison avec un matériau thermoplastique déterminé d'injection. La feuille en matériau plastique assure outre sa fonction de support de la couche métallique, une fonction de protection de celle-ci. Selon une caractéristique particulière à ces deux réalisations, le procédé selon l'invention comprend les étapes de: - disposer la plaque dans un moule, la couche ayant de propriétés de liaison s'étendant d'un côté intérieur au moule par rapport à la couche métallique, - injecter dans le moule le matériau thermoplas- tique déterminé, l'étape d'injection pouvant être réalisée concomitamment à l'étape de mise en forme. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particu- lier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe dans l'épais- seur d'une plaque d'un premier type pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante de la plaque du premier type, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une plaque d'un deuxième type. En référence aux figures, le procédé de fabrica- tion de pièces conforme à l'invention consiste à réaliser une pièce ayant une surface décorative d'aspect métallique à partir d'une plaque 1 comprenant une couche métallique 2 recouvrant par l'intermédiaire d'une couche adhésive 3 une surface d'une feuille de support 4 en matériau thermoplas- tique. La pièce est réalisée de manière qu'une surface 2.1 de la couche métallique 2 soit visible et procure ainsi à la pièce son aspect métallique. A la figure 1, on peut voir un premier type de plaque 1. La couche métallique 2 est ici réalisée en acier inoxydable et a une épaisseur comprise entre 5 et 30 M. Un autre métal pourra bien entendu être employé. La feuille de support 4 est elle réalisée en polyoléfine, ici du polypropylène, et a une épaisseur d'environ 0,4 mm. La feuille de support 4 présente ici des propriétés de liaison avec un matériau thermoplastique destiné à former la structure porteuse de la piece. Ce matériau thermoplastique sera par exemple une polyoléfine, comme du polypropylène. Ce matériau étant identique à celui de la feuille support, il est possible d'obtenir une adhésion par soudure. La feuille de support 4 pourra également ne présenter ces propriétés qu'au niveau de sa surface opposée à la couche adhésive 3 par exemple à l'aide d'un traitement physique ou chimique. La couche adhésive 3 est formée à partir d'un adhésif thermoréactivable présentant des qualités d'adhé- sion avec le polypropylène et l'acier inoxydable. La plaque 1 est réalisée par coextrusion de la feuille de support 4, de la couche adhésive 3 et de la couche métallique 2 puis calandrage. La plaque 4 peut également être réalisée par contrecollage. En variante, telle que représentée à la figure 2, un vernis protecteur 5 transparent recouvre la surface 2.1 de la couche métallique 2 opposée à celle 2.2 recouverte par la couche adhésive 3. Ce vernis est particulièrement utile lorsque la couche métallique est en un métal peu résistant à l'oxydation. Dans un deuxième type de plaque représenté à la figure 3, la feuille de support 4 est réalisée en polyamide (PAl2) transparent et s'étend du côté de la surface 2.1 destinée à être visible de la couche métallique 2. La feuille de support 4 assure alors, outre sa fonction de support, une fonction de protection de la couche métallique 2. La couche adhésive 3 est réalisée à partir d'un adhésif transparent présentant des propriétés d'adhésion avec l'acier inoxydable et le polyamide. Une couche 6 s'étend sur la surface 2.2 de la couche métallique 1 opposée à la surface 2.1 de cette couche métallique recouverte par la couche adhésive 3. La couche 6 est réalisée à partir d'un adhésif présentant des propriétés de liaison avec l'acier inoxydable et un matériau thermoplastique destiné à former la structure porteuse de la pièce. Ce matériau thermoplastique sera comme précédemment du polypropylène. Pour les deux types de plaques, le procédé de fabrication selon l'invention débute par une étape de mise en forme de la plaque 1 par une opération de déformation plastique, telle qu'une opération de thermoformage ou d'emboutissage ou tout autre mode de déformation. Cette opération vise à conférer à la plaque 1 la forme extérieure définitive de la pièce. La forme prévue de la pièce à réaliser permet de déterminer le coefficient d'allongement minimal que doit posséder la couche métallique 2 et la plaque 1 d'une manière générale. Pour une forme de com- plexité moyenne, un coefficient d'allongement au moins égal à 30 % sera suffisant. La plaque ainsi formée constitue une ébauche et est ensuite disposée dans un moule d'injection, de manière que la couche ayant des propriétés de liaison (feuille support 4 pour la plaque du premier type et couche de liaison 6 pour la plaque du deuxième type) de la plaque 1 s'étende à l'intérieur du moule par rapport à la couche métallique 2. Le matériau thermoplastique destiné à former la structure porteuse de la pièce, en l'occurrence le polypro- pylène, est ensuite injecté dans le moule. Pour la plaque du premier type, la couche ayant des propriétés de liaison et le matériau injecté se soudent l'un à l'autre sous l'effet de la température de ce matériau et de la pression d'injection. Pour la plaque du deuxième type, la couche 6 sera de préférence réalisé à partir d'un adhésif thermo- réactivable, le polypropylène ramolli à relativement haute température assurant la thermoréaction et la pression d'injection favorisant l'adhésion de celui-ci à la couche 6. On pourra également préchauffer cette couche avant l'opération d'injection. En variante, on pourra réaliser une étape de mise en forme partielle de la plaque préalablement à l'étape d'injection, ou réaliser l'étape de mise en forme et l'étape d'injection simultanément. La plaque non déformée sera alors disposée dans le moule, le matériau injecté sous pression appliquant la plaque contre le moule. On pourra également réaliser des pièces par une simple opération de thermoformage de la plaque. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces ayant une surface décorative d'aspect métallique, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de: - mettre en forme par une opération de déforma- tion plastique une plaque (1) comprenant au moins une couche en matériau métallique (2) associée par l'intermé- diaire d'une couche adhésive (3) à une feuille (4) en matériau thermoplastique de support de la couche métalli- que. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique constituant la feuille de support (4) présente, au moins au niveau d'une surface de la feuille de support opposée à la couche adhésive (3), des propriétés de liaison avec un matériau thermoplastique déterminé d'injection. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisé en ce qu'une couche de protection (5) s'étend sur la couche métallique (1) d'un côté opposé à la couche adhésive (3). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche adhésive (3) et la feuille de support (4) sont transparentes. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une couche (6) s'étend sur la couche métallique (2) d'un côté opposé à la couche adhésive (3), cette couche présentant des propriétés de liaison avec un matériau thermoplastique déterminé d'injection. 6. Procédé selon la revendication 2 ou la reven- dication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: - disposer la plaque (1) dans un moule, la couche ayant des propriétés de liaison (4, 6) s'étendant d'un côté intérieur au moule par rapport à la couche métallique (2), - injecter dans le moule le matériau thermoplas- tique déterminé. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme et l'étape d'injection sont réalisées concommitamment. 8. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la couche métallique (2) a un coefficient d'allongement au moins égal à 30%. 9. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la couche métallique (2) a une épaisseur comprise entre 5 et 30 Mm. 10. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la couche métallique (2) est en acier inoxydable. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille de support (4) est en polyamide. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la feuille de support (4) est en polyoléfine. 13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (1) est réalisée par calandrage.