Brevet FR2827540A1 — publié le 20030124

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une pièce moulée renforcée par des fibres, ainsi qu'une pièce structurelle, telle qu'une tablette arrière de véhicule automobile, obtenue par ce procédé. On connaît déjà des procédés de réalisation de pièces structurelles qui utilisent des mousses de plastique thermodurcissable renforcé par des fibres, telles que des mousses de polyuréthanne renforcées par des fibres de verre. Dans de tels procédés, un matelas de fibres est généralement placé au fond du moule, puis les différents constituants de la mousse de plastique thermodurcissable sont injectés. Il est également possible d'introduire simultanément à l'intérieur du moule les constituants de la mousse et les fibres. Du fait de l'affleurement des fibres, la surface des pièces obtenues par de tels procédés présente de nombreuses irrégularités. En particulier, la surface de telles pièces peut être couverte de lignes de fibres disposées de façon aléatoire. En outre, lorsque les pièces réalisées sont formées de polyuréthanne renforcé de fibres de verre, la couleur claire des fibres de verre peut contraster avec la couleur éventuellement sombre de la mousse, ce qui contribue à conférer aux pièces ainsi formées un aspect peu esthétique. Pour remédier à cet aspect peu satisfaisant, il est nécessaire d'habiller au moins l'endroit de la tablette, c'est-à-dire la partie visible depuis l'habitacle, d'une couche d'un revêtement de finition, par exemple formée d'une moquette. Concernant l'envers de la tablette, il peut soit être laissé nu pour économiser l'étape spécifique d'habillage, soit être habillé avec un revêtement identique ou non à celui recouvrant l'endroit. Dans le premier cas, l'aspect de l'envers de la tablette n'est alors pas satisfaisant alors que le deuxième cas nécessite la réalisation d'une étape spécifique d'habillage. Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un procédé permettant d'obtenir des pièces moulées dont au moins l'envers présente une surface d'aspect uniforme, et ce sans nécessiter la mise en place d'un revêtement d'aspect. Ce procédé présente en outre l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre, et peu coûteux. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention vise à fournir un procédé de réalisation d'une pièce moulée renforcée par des fibres, comprenant les étapes successives prévoyant de : - ouvrir le moule ; - disposer dans le moule au moins une couche d'un matériau poreux dont la taille des pores est agencée pour d'une part empêcher le passage des fibres au travers de ladite couche et d'autre part pour permettre l'enrobage au moins partiel de la couche de matériau poreux dans la pièce ; - introduire dans le moule le milieu réactionnel formé du matériau moulable et des fibres ; - fermer le moule de sorte à définir un volume intérieur de moulage ; - mouler ladite pièce. Dans un mode de réalisation particulier, ce procédé utilise une méthode de type moulage par injection et réaction (RIM), le matériau moulable étant une mousse ou un mélange précurseur de mousse. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet une pièce structurelle obtenue par la mise en oeuvre d'un tel procédé, la couche de matériau poreux étant disposée sur au moins l'envers de ladite pièce, et sur sensiblement toute la surface de celle-ci. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, de façon schématique, une vue en perspective d'une tablette réalisée par mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique et en coupe verticale d'un moule utilisé lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en position fermée, dans lequel la couche de matériau poreux, le matériau moulable et les fibres ont été introduits. Le procédé selon l'invention est destiné à réaliser une pièce moulée 1 renforcée par des fibres 2. Ce procédé utilise un moule, notamment un moule 3 comprenant une partie supérieure 4 et une partie inférieure 5 définissant entre elles un volume intérieur de moulage lorsque le moule est fermé. Dans une première étape, le moule 3 est en position ouverte, c'est-à-dire que les deux parties 4 et 5 du moule 3 sont maintenues suffisamment éloignées l'une de l'autre pour que les différents éléments nécessaires à la réalisation de la pièce 1 puissent être introduits à l'intérieur dudit moule 3. Ensuite, une couche de matériau poreux 6 est disposée au fond du moule 3, sur la surface interne 7 de la partie inférieure 5. La couche de matériau poreux 6 comprend des pores dont la taille est agencée pour empêcher le passage des fibres 2. En effet, selon l'invention, l'aspect uniforme de la surface d'envers de la pièce est obtenu en retenant les fibres à une distance suffisante de ladite surface pour les rendre invisibles. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la couche de matériau poreux 6 est disposée sur la totalité de la surface interne 7, et dépasse du moule 3 au niveau du plan de joint 8. Ainsi, cette réalisation permet de retenir les fibres 2 sur la totalité de la surface d'envers de la pièce 1. En variante, non représentée, une deuxième couche de matériau poreux 6 peut être disposée sur la surface interne de la partie supérieure 4 du moule 3, de sorte à obtenir également une surface d'endroit exempte des défauts mentionnés précédemment. En outre, la taille des pores du matériau poreux 6 est agencée pour permettre, lors du moulage, l'enrobage au moins partiel de ladite couche par le matériau moulable 9. En particulier, la taille des pores peut être agencée pour que le matériau moulable 9 enrobe partiellement la couche de matériau poreux 6, celle-ci demeurant partiellement visible en surface de la pièce finie 1. En variante, il peut être prévu que le matériau moulable 9 enrobe complètement la couche de matériau poreux 6, rendant ainsi ladite couche 6 invisible dans la pièce finie 1. La couche de matériau poreux 6 disposée dans le moule 3 joue par conséquent le rôle d'une barrière pour les fibres 2, tout en laissant passer au moins partiellement le matériau moulable 9. La couche de matériau poreux 6 peut être fixée à l'intérieur du moule 3 par l'intermédiaire de moyens de fixation temporaire 10. Ces moyens de fixation 10 sont par exemple constitués de picots qui permettent de maintenir la couche de matériau poreux 6 en place à l'intérieur du moule 3 lors des étapes ultérieures du procédé, tout en permettant l'éjection de la pièce moulée. Dans une troisième étape, la quantité requise de matériau moulable 9 et de fibres 2 est introduite dans le moule 3. Le matériau moulable 9 et les fibres 2 peuvent être introduits de façon simultanée. En variante, les fibres 2 sont introduites à l'intérieur du moule 3 avant le matériau moulable 9. A cet effet, une couche de fibres 2 peut être tout d'abord disposée à l'intérieur du moule, le matériau moulable 9 étant ensuite introduit. Dans une quatrième étape, le moule 3 est fermé de sorte à définir un volume intérieur de moulage 11 pour la pièce 1. Ensuite, la pièce 1 est moulée, puis finalement éjectée du moule 3. Il est à noter que la couche de matériau poreux 6 demeure incorporée dans la pièce 1 lorsque celle-ci est démoulée. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, une étape ultérieure d'ébavurage des bords de la pièce moulée 1 est prévue. Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir, directement en sortie de moule 3, une pièce 1 dont au moins l'envers présente une surface exempte des défauts habituellement dus à l'affleurement des fibres 2. En relation avec la figure 2, on décrit à présent un mode de réalisation d'une tablette arrière 12 de véhicule automobile, destinée à séparer l'habitacle du coffre arrière. Cette tablette 12 est formée de mousse 13 de plastique thermodurcissable renforcé par des fibres 2. Dans un exemple particulier, il s'agit de mousse de polyuréthanne renforcé par des fibres de verre. Ce type de pièce est réalisé par une méthode classique de type moulage par injection et réaction (RIM) dans un moule tel que le moule 3 décrit ci-dessus. Ce procédé consiste principalement en l'injection du mélange précurseur de mousse à l'intérieur du moule 3, puis en la formation et l'expansion de la mousse 13 par réaction entre les différents constituants du mélange. Dans un mode de réalisation, la couche de matériau poreux 6 placée au fond du moule est formée d'une couche textile. Il peut s'agir d'un tissé, d'un non-tissé ou d'un tricot. La taille des pores est ici égale à la distance moyenne entre les fils et/ou fibres de la couche textile. Cette distance est choisie de sorte à permettre l'expansion de la mousse 13 à travers les pores tout en évitant le passage des fibres 2. Ainsi, après expansion complète de la mousse 13 et démoulage de la tablette 12, l'envers de la tablette 12 présente une surface uniforme, sans affleurement des fibres de verre 2. Dans un exemple particulier, la couche textile est un filet fin formé par entrecroisement de fils synthétiques. Il est constitué de fil polyamide teinté noir, de type maille bloquée. La taille moyenne des pores est typiquement comprise entre 0,5 mm et 2mm environ. Ces mailles empêchent ainsi les fibres de verre d'affleurer à la surface de la tablette 12. Dans un exemple de réalisation, la taille de la couche textile est choisie de sorte à recouvrir sensiblement toute la surface d'envers de la tablette 12. Ainsi, cette couche empêche l'affleurement des fibres 2 sur la totalité de la surface d'envers de ladite tablette 12. En outre, et pour améliorer encore l'aspect esthétique de la tablette 12, il peut être prévu d'utiliser une couche de matériau poreux 6 de la même couleur que la mousse de plastique thermodurcissable 13. En variante, il est également possible de disposer sur la surface interne du moule 3 et préalablement au moulage, un motif tel qu'un grainage, permettant d'obtenir des tablettes présentant un aspect de surface analogue à celui obtenu par injection de thermoplastique. En fonction des contraintes esthétiques, l'endroit de la tablette peut être soit pourvu d'une couche de matériau poreux, soit habillé avec une couche d'un revêtement de finition tel qu'une moquette. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une pièce moulée (1) renforcée par des fibres (2), comprenant les étapes successives prévoyant de : - ouvrir le moule (3) ; - disposer dans le moule (3) au moins une couche d'un matériau poreux (6) dont la taille des pores est agencée pour d'une part empêcher le passage des fibres (2) au travers de ladite couche (6) et d'autre part pour permettre l'enrobage au moins partiel de la couche de matériau poreux (6) dans la pièce (1) ; - introduire dans le moule (3) le matériau moulable (9) et les fibres (2) ; - fermer le moule (3) de sorte à définir un volume intérieur de moulage (11) ; mouler ladite pièce (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau moulable (9) et les fibres (2) sont introduits simultanément. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche de fibres (2) est préalablement disposée sur la couche de matériau poreux (6), le matériau moulable (9) étant ensuite introduit. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moule (3) comprend des moyens de fixation temporaire (10) de la couche de matériau poreux (6). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il utilise une méthode de type moulage par injection et réaction (RIM), le matériau moulable (9) étant une mousse ou un mélange précurseur de mousse. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau moulable (9) est un matériau thermodurcissable tel que le polyuréthanne, et les fibres (2) sont des fibres de verre. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de matériau poreux (6) est une couche textile. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche textile est un filet formé par entrecroisement de fils synthétiques. 9. Pièce (1) telle qu'une tablette arrière (12) d'un véhicule automobile obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de matériau poreux (6) est disposée sur au moins l'envers de ladite pièce (1), et sur sensiblement toute la surface d'envers de celle-ci. 10. Pièce (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un motif tel qu'un grainage disposé sur au moins l'envers de ladite pièce (1).