Brevet FR2803790A1 — publié le 20010720

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE GLACE EN MATIERE PLASTIQUE DE PROJECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE ET GLACE OBTENUE PAR CE PROCEDE. L'invention concerne le domaine de la fabrication de glaces en matière plastique, notamment de glaces de projecteurs ou de feux arrières de véhicules automobiles. La substitution du verre par une matière plastique transparente pour la fabrication de glaces de projecteurs ou de feux de véhicules automobiles prend de plus en plus d'importance, car elle permet - des économies de poids (50 % environ), - des possibilités de forme que le verre ne permettrait pas d'envisager à des coûts compétitifs, - une résistance accrue aux petits chocs, etc. Les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des matières plastiques utilisées pour la fabrication de glaces de véhicules automobiles nécessitent de protéger la glace sur la face externe du projecteur contre notamment - les agressions mécaniques qui, par diffusion et réfraction intempestives de la lumière, peuvent rendre le faisceau lumineux éblouissant ; - les rayonnements ultraviolet qui provoquerait son jaunissement ; - les agents chimiques et les liquides tensioactifs susceptibles de provoquer son blanchiment ou de fissurer la glace par libération de contraintes internes. On connaît déjà des procédés de fabrication de glaces en matière plastique comprenant une étape consistant à appliquer, par des techniques connues, un film de vernis de protection sur la face externe de la glace moulée, l'application de ce vernis de protection par voie humide au pistolet (automatique, HVLP, etc.), au bol électrostatique, par défilement de la glace sous un rideau de vernis (procédé dit flow coating ), etc., les glaces étant immobiles ou défilant devant le moyen d'application, lui même monté sur un automate ou un robot. L'application de ce revêtement peut également se faire par voie sèche, par exemple, par sérigraphie, par dépôt sous-vide, etc. L'étape d'application du vernis est généralement suivi d'une étape consistant à évaporer les solvants, puis à réticuler le vernis, par action de la chaleur ou par un rayonnement ultraviolet, selon la nature chimique du vernis appliqué. Les glaces subissent ces étapes de vernissage et de polymérisation sur des posages entraînés ou solidaires d'un convoyeur généralement à chaîne. Ces procédés connus de fabrication de glaces plastiques, comprenant une étape d'application d'un film de protection ou autres, possèdent toutefois des inconvénients. Tout d'abord, les installations de dépôt de film sur la glace occupent beaucoup d'espace, car il est nécessaire de disposer d'un intervalle suffisant entre deux glaces sur le convoyeur. De plus, lorsque l'on souhaite déposer un film de vernis, les étapes de vernissage et de polymérisation nécessitent un traitement de l'air et un parfait contrôle dans le temps de nombreux paramètres, difficilement maîtrisables (température et hygrométrie constantes, niveau de propreté, etc.). Ce traitement de l'air est donc complexe et coûteux, à cause du volume important ou des installations d'application du film. En outre, ces étapes de vernissage et de polymérisation sont pratiquées hors flux, ce qui nécessite de la manutention et des coûts, et cause des rebuts supplémentaires. A cela s'ajoute le fait que les procédés par voie humide sont sources de pollution importante (émission de composés organiques volatiles). Si en outre on souhaite traiter la face de la glace opposée à celle ayant reçu un film de protection, par exemple pour rendre la condensation non visible sur la face interne des glaces, il est nécessaire d'utiliser des systèmes de masquage complexe pour éviter toute pollution de la face déjà traitée. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités et de proposer un procédé de fabrication de glaces en matière plastique qui, en particulier, puisse être mis en oeuvre sans les problèmes d'encombrement et les problèmes corollaires de traitement d'air ou de masquage précités. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un procédé de fabrication d'une glace en matière plastique pour dispositif d'éclairage de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - mettre en forme deux feuilles minces de matière plastique, dont l'une au moins a été préalablement revêtue d'un film sur au moins l'une de ses faces, - placer chacune des feuilles dans une partie d'un moule, - et mouler le reste de la glace, par injection entre les deux feuilles. Des aspects préférés mais non limitatifs du procédé selon l'invention sont les suivants - un film constituant un revêtement de protection est déposé sur la face externe de la feuille destinée à être au contact de l'environnement externe du dispositif d'éclairage, préalablement à la mise en forme de cette feuille ; avantageusement ce revêtement de protection est choisi parmi les familles suivantes de composés organiques : de type polyuréthannes, silicones, acryliques, ou associe des composés appartenant à plusieurs de ces familles ; - un film constituant un feuil de décoration, ou de coloration de la lumière, est déposé sur la face de la feuille destinée à venir au contact de la matière injectée préalablement à la mise en forme de cette feuille ; avantageusement le feuil de décoration, ou de coloration de la lumière, est réalisé par sérigraphie, peinture, marquage à chaud, ou obtenu en teintant une feuille mince dans la masse ; - un film constituant un revêtement anti-condensation est déposé sur la face de la feuille, destinée à former la face interne de la glace, préalablement à la mise en forme de cette feuille ; avantageusement, le revêtement anti-condensation est choisi parmi des familles de produits hydrophiles, pour que l'énergie de surface de ce revêtement soit supérieure à la tension superficielle de l'eau ; - au moins l'une des feuilles est constituée d'un matériau choisi dans la liste comprenant le polycarbonate, le polyméthylemétacrylate (PMMA), le polymétacrylate imide (PMMI) et le polyéthererimide ; - la matière plastique de chaque feuille mince et la matière plastique d'injection sont identiques; - l'étape de mise en forme d'au moins l'une des feuilles minces est effectuée en ramollissant une feuille mince plane et en la pressant contre l'empreinte du moule; - l'étape de mise en forme d'au moins une des feuilles minces est effectuée par préformage avant son placement dans le moule ; - il comprend en outre une étape consistant à découper au moins l'une des feuilles minces dans un feuillet mince brut extrudé, après la mise en forme cette feuille et avant de la placer dans le moule ; - l'étape de revêtement de l'une des faces d'au moins une feuille mince, par un film est effectuée avant l'étape de découpage. Selon un autre aspect, l'invention concerne une glace obtenue par ce procédé. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit. L'invention sera aussi mieux comprise à l'aide des références aux dessins sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement en coupe, la structure d'une glace de projecteur de véhicule automobile réalisée grâce au procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente un organigramme d'un mode de mise en oeuvre de procédé conforme à la présente invention. Une coupe schématique partielle d'une glace de projecteur réalisée grâce à un procédé conforme à la présente invention est représentée sur la figure 1. Cette glace comporte une face externe 1 et une face interne 2. La face externe 1, particulièrement soumise aux agressions mécaniques, physico-chimiques, etc. , est protégée de ces diverses agressions par une feuille externe 3. La feuille externe 3 est destinée à recouvrir la face externe de la glace. Cette feuille externe 3 est recouverte sur sa face externe, c'est-à-dire celle destinée à être au contact de l'environnement externe au dispositif d'éclairage, d'un revêtement de protection 4, et sur sa face opposée d'un feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière. Le revêtement de protection 4 contient de préférence - une résine organique réticulable par la chaleur ou par rayonnement ultraviolet ; - un système de catalyse correspondant à cette résine ; - des agents de protection anti-ultra-violet ; - des agents améliorant le mouillage de la feuille externe 3 par la résine organique, ainsi que le tendu du revêtement de protection 4 sur la feuille externe 3 après réticulation. La résine organique constituant le revêtement de protection 4 est choisie préférentiellement dans l'une des familles utilisées pour la protection des glaces plastiques et connues de l'homme du métier. Ces familles sont typiquement les polyuréthannes, les silicones, les acryliques, ou autres, ainsi que la combinaison de ces résines entre elles. Le feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière est, par exemple, sérigraphié, peint, marqué à chaud, ou obtenu en teintant la feuille externe 3 dans la masse. La face interne 2 comporte un complexe anti-condensation. Ce complexe anti-condensation est constitué d'une feuille interne fi recouverte sur la face destinée à être dirigée vers l'intérieur du dispositif d'éclairage, d'un revêtement anti-condensation 8. Ce revêtement anti-condensation 8 est avantageusement choisi parmi les familles de produits hydrophiles, pour que l'énergie de surface de ce revêtement soit supérieur à la tension superficielle de l'eau. Selon le procédé conforme à la présente invention, une couche épaisse 9 de matière plastique est moulée par injection entre les feuilles externe 3 et interne 6. Préférentiellement, les feuilles externe 3 et interne 6 et la couche épaisse 9 sont constituées d'une matière plastique identique. Ainsi, de la face externe 1 vers la face interne 2 la glace réalisée par un procédé selon l'invention est formée par la juxtaposition du revêtement de protection 4, de la feuille externe 3, du feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière, de la couche épaisse 9, de la feuille interne 6 et du revêtement anti-condensation 8. On observera ici que lors de l'injection de la matière plastique constitutive de la couche épaisse 9, tel qu'on va le décrire plus loin, la chaleur apportée par la couche épaisse 9 provoque un ramollissement superficiel des faces ou des feuilles externe 3 et interne 6, exposées à celle-ci et par voie de conséquence, une fusion entre ces parties 3, 6 et 9, pour former un même corps ne présentant pas de transition marquée, et donc pas de défaut optique au niveau de la réunion entre ces parties 3, 6 et 9. Préférentiellement, la matière plastique de la feuille externe 3, de la feuille interne 6 et de la couche épaisse 9 est du polycarbonate ou du PMMA de qualité optique, par exemple du polycarbonate cristal. Préférentiellement, la feuille externe 3 a une épaisseur de 0,05 à 0,5 mm. Avantageusement, au moins l'une des feuilles minces 3, 6 présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mm. On va maintenant décrire en détail un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de fabrication d'une telle glace selon l'invention. Selon ce mode de mise en oeuvre, illustré sur la figure 2, le procédé comprend - une étape d'extrusion 100 de la feuille externe 3; on notera que cette étape qui met en ceuvre un outillage classique en soi, peut-être réalisé par sous-traitance indépendamment des étapes suivantes ; - une étape de dépôt 200 du revêtement de protection 4 sur la feuille externe 3; - une étape de dépôt 300 du feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière sur la face de la feuille externe 3 opposée à celle ayant reçu le revêtement de protection 4; - une étape de préformage 400 de la feuille externe 3 revêtue du revêtement de protection 4 et du feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière; pour lui donner la forme de la face externe 1 de la glace ; - une étape de découpage 500 de la feuille externe 3 préformée pour constituer un insert ; - . une étape d'extrusion 600 de la feuille interne 6; - une étape de dépôt 700 d'un revêtement anti-condensation 8 sur une des faces de la feuille interne 6; - une étape de préformage 800 de la feuille interne 6 revêtue du revêtement anti-condensation 8, pour lui donner la forme de la face interne 2 de la glace ; - une étape de découpage 900 de la feuille interne 6 pour constituer un insert ; - une étape 1000 de mise en place de la feuille externe 3 dans un moule 10, du côté poche 12 de celui-ci, c'est-à-dire du côté correspondant à la face externe 1 de la glace; - une étape 1100 de mise en place de la feuille interne 6 dans le moule 10, du côté poinçon 14, c'est-à-dire correspondant à la face interne de la glace 1 ; - une étape 1200 d'injection dans le moule de la matière plastique destinée à former la couche épaisse 9 et, - une étape 1300 d'éjection de la glace du moule 10. L'étape de dépôt 200 du revêtement de protection 4 sur la feuille externe 3 est réalisée par voie humide par exemple par enduction au rouleau, au pistolet, au rideau (flow coating), par couchage sur bande (coil coating), ou par dépôt sous vide, etc. Le cas échéant, cette étape de dépôt s'accompagne d'une ou plusieurs opérations de dépôt préalable dans des zones déterminées de la feuille 3, d'un dépôt coloré (par exemple de couleur ambre pour donner sa teinte réglementaire au faisceau de signalisation de la fonction clignotant), d'une peinture opaque de décor, etc. L'étape de dépôt 300 du feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière, peut être réalisée par sérigraphie, héliographie ou dépôt sous vide, sur un film cristal de qualité optique ou obtenu en teintant la feuille externe 3 ou interne 6 dans la masse, Les étapes de préformage 400, 800 ou des feuilles externe 3 et interne 6 peut être réalisée sous haute pression ou par thermoformage. Au cours des étapes de mise en place 1000, 1100 des feuilles externe 3 et interne 6 dans le moule 10, les feuilles externe 3 et interne 6 sont maintenues dans le moule 10, soit par charge électrostatique, soit par maintien mécanique, ou bien encore, par aspiration dans le moule 10. Selon une variante de ce procédé, les étapes de préformage 400, 800 peuvent être mises en oeuvre juste après l'extrusion 100, 600 des feuilles externe 3 et interne 6 de façon séparée du reste du procédé. Le procédé selon l'invention peut comporter de nombreuses autres variantes. En particulier les étapes de découpage 500, 900 peuvent précéder les étapes de préformage 400, 800 et/ou l'étape de dépôt 200, 300, 700 du revêtement de protection 4, du revêtement anti-condensation 8, ou du feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière. Selon une autre variante encore, les étapes de préformage 400, 800 peuvent avoir lieu lors de la fermeture du moule 10, les feuilles externe 3 et interne 6 ayant été préalablement préchauffées aux environs de leurs températures de transition vitreuse (T9) par chauffage thermique, rayonnement infrarouge ou induction. Les feuilles externe 3 et interne 6, initialement planes ou ayant reçu un premier degré de préformage sont alors définitivement mises à la forme de l'empreinte du moule, directement par la pression exercée par la matière plastique destinée à former la couche épaisse 9, au cours de son injection. Les étapes de découpe 500, 900 des feuilles externe 3 et interne 6 peuvent être effectuées par laser ou par découpe robot ou par outil poinçon-matrice. Selon encore une autre variante, les étapes de mise en place 1000 et 1100 des feuilles externe 3 et interne 6 sont inversées. Selon encore une autre variante, on dépose sur au moins l'une des faces d'au moins l'une des feuilles minces externe 3 et interne 6, un revêtement de protection infrarouge. Avantageusement, revêtement de protection infrarouge est sur la feuille mince interne 6, afin de limiter l'échauffement du dispositif d'éclairage selon l'invention. Selon encore une autre variante, on dépose, sur la feuille mince externe 3, uniquement un revêtement de protection 4, sur sa face externe, et on dépose, sur la feuille mince interne 6, un feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière, sur la face de la feuille mince 6 destinée, à venir au contact de la matière injectée, et un revêtement anti-condensation 8 sur la face de cette feuille 6, destinée à être dirigée vers l'intérieur du dispositif d'éclairage. Selon encore une autre variante, on dépose, sur la feuille mince externe 3, uniquement un feuil de décoration 5, ou de coloration de la lumière, sur la face de la feuille mince 6 destinée, à venir au contact de la matière injectée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une glace en matière plastique pour dispositif d'éclairage de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - mettre en forme (400, 800) deux feuilles minces (3, 6) de matière plastique, dont l'une au moins a été préalablement revêtue d'un film (4, 8) sur au moins l'une de ses faces, - placer (1000, 1100) chacune des feuilles (3, 6) dans un moule (10), - et mouler (1200) le reste de la glace, par injection entre les deux feuilles (3,6). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dépose un film constituant un revêtement de protection (4), sur la face externe de la feuille (3) destinée à être au contact de l'environnement externe au dispositif d'éclairage, préalablement à la mise en forme de cette feuille (3). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le revêtement de protection (4) est choisi parmi les familles suivantes de composés organiques: de type polyuréthannes, silicones, acryliques, ou associe des composés appartenant à plusieurs de ces familles. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on dépose un film constituant un feuil de décoration (5), ou de coloration de la lumière, sur la face de la feuille (6) destinée, à venir au contact de la matière injectée, préalablement à la mise en forme de cette feuille (6). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le feuil de décoration (5), ou de coloration de la lumière, est réalisé par sérigraphie, peinture, ou marquage à chaud ou obtenu en teintant une feuille mince (3, 6) dans la masse. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on dépose un film constituant un revêtement anti-condensation (8) sur la face de la feuille (6), destinée à être dirigée vers l'intérieur du dispositif d'éclairage, préalablement à la mise en forme de cette feuille (6). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le revêtement anti-condensation (8) est choisi parmi les familles de produits hydrophiles, pour que l'énergie de surface de ce revêtement soit supérieure à la tension superficielle de l'eau. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des feuilles minces (3, 6) est constituée d'un matériau choisi dans la liste comprenant le polycarbonate, le polyméthylemétacrylate, le polymétacrylate imide et le polyetherimide. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière plastique de chaque feuille mince (3, 6) et la matière plastique d'injection (9) sont identiques et notamment du polycarbonate cristal. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme d'au moins une des feuilles minces (3, 6) est effectuée en ramollissant une feuille mince plane (3, 6) et en la pressant contre l'empreinte du moule (10). 11. Procédé selon l'une des revendications 1 et 9, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme d'au moins une des feuilles minces (3, 6) est effectuée par préformage (400, 800) avant son placement dans le moule. 12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape consistant à découper (500, 900) au moins l'une des feuilles minces (3, 6) dans un feuillet mince brut extrudé, après la mise en forme (400, 800) cette feuille (3, 6) et avant de la placer dans le moule (10). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'étape de revêtement de l'une des faces d'au moins une feuille mince (3, 6) , par un film est effectuée avant l'étape de découpage (500, 900). 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des feuilles minces (3, 6) présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mm.