Brevet FR2831853A1 — publié le 20030509

L'invention concerne une pièce injectée en matière plastique incluant au moins un composant lié par conjugaison de matières à une feuille en matière plastique qui présente au moins une zone transparente. L'invention concerne également un procédé permettant la fabrication d'une telle pièce injectée. Dans les véhicules automobiles, il existe une multitude d'applications nécessitant des pièces injectées en matière plastique qui comportent une fonction d'affichage optique. Par exemple il est connu d'utiliser dans les interrupteurs à touches des zones d'affichage ou des boutons-poussoirs pouvant être éclairés. Il Y a différentes possibilités de fabriquer les boutons-poussoirs pouvant être éclairés. Le bouton-poussoir peut comprendre par exemple un premier composant, transparent, et un deuxième composant, opaque, qui entoure tel un cadre le composant transparent, une feuille décorative étant appliquée sur le composant transparent. Il est possible d'obtenir un éclairage par transparence en disposant une source lumineuse derrière le composant transparent. Les composants individuels cités peuvent être fabriqués par exemple indépendamment les uns des autres et collés ensemble ultérieurement. Ce mode de fabrication exige cependant beaucoup de temps et ne donne pas non plus toujours des résultats optiquement satisfaisants. Dans un mode de fabrication alternatif, le bouton-poussoir en matière plastique peut être aussi directement pourvu d'une couche de couleur, dans laquelle sont intégrés les symboles de l'affichage. De par EP 0 703 051 81 est connu un procédé grâce auquel des boutonspoussoirs peuvent être fabriqués, de manière automatisée, en tant que pièces injectées à plusieurs composants. Pour ce faire, on fabrique tout d'abord, dans une première étape, un composant transparent qui devra servir d'élément conduisant la lumière. Puis une feuille en matière plastique est appliquée sur une surface de l'élément conduisant la lumière et qui est refroidi jusqu'à atteindre la stabilité de forme. Dans une étape suivante, la feuille en matière plastique est mise sous pression contre l'élément conduisant la lumière et, au moyen de cette mise sous pression, est liée par conjugaison de matières à l'élément conduisant la lumière. Une matière opaque est finalement injectée derrière la feuille dans un moule à injection de manière à former l'élément de cadre. La feuille en matière plastique peut être pourvue, sur le côté orienté vers la pièce injectée, d'une couche de couleur translucide ou encore d'une couche de couleur opaque, qui présente des ouvertures de passage de lumière en forme de caractères et de symboles. De par EP 1 072 382 A 1 et EP 1 072 383 A 1, sont connues des modifications de cette technique, grâce auxquelles il est en outre possible de fabriquer dans la pièce injectée des surfaces de réflexion de la lumière. Ces procédées connus oermettent d'ores et déjà de fabriquer des composants de très haute qualité, les composants en matière plastique restant cependant encore partiellement visibles derrière la feuille sous forme d'ombres et, dans la zone d'observation, sous forme d'éléments brillants. Le problème qui est à la base de l'invention consiste à proposer une pièce injectée en matière plastique qui ne présente pas les désavantages cités et un procédé pour la fabrication d'une telle pièce injectée permettant d'obtenir une meilleure impression d'ensemble de la zone d'observation avec des irrégularités de surface particulièrement faibles. L'invention a donc pour objet une pièce injectée en matière plastique incluant au moins un composant lié par conjugaison de matières à une feuille en matière plastique qui présente au moins une zone transparente, remarquable en ce que la feuille en matière plastique présente, sur le côté opposé à la pièce injectée, une couche de couleur qui entoure la zone transparente. L'invention peut également présenter les caractéristiques intéressantes suivantes : - la pièce injectée en matière plastique comprend un composant opaque lequel entoure partiellement un composant transparent, - ladite couche de couleur est opaque, - ledit composant transparent est réalisé sous forme d'élément conduisant la lumière, - ladite la zone transparente de la feuille en matière plastique constitue un symbole, - ladite pièce injectée est d'un élément de commande d'un véhicule automobile, - ladite feuille en matière plastique présente, sur le côté orienté vers la pièce injectée, une couche de couleur translucide, - ladite pièce en matière plastique constitue une zone d'affichage, - ladite pièce injectée en matière plastique est réalisée sous forme de bouton-poussoir pour un interrupteur à touches, - ladite pièce injectée en matière plastique présente un ou plusieurs jours ( fenêtres ). L'invention a également pour objet un procédé pour fabriquer une pièce injectée comprenant : la fabrication d'un premier corps moulé par injection à partir d'une masse plastique, -la liaison par conjugaison de matières au moins une partie de la surface du premier corps moulé par injection à une feuille en matière plastique, l'application d'une couche de couleur sur la feuille en matière plastique, - l'élimination de la couche de couleur sur au moins une partie de la feuille en matière plastique. Le procédé suivant l'invention peut présenter également les caractéristiques suivantes : - l'élimination de la couche de couleur s'effectue au moyen d'un laser, - l'élimination de la couche de couleur permet de faire apparaître un symbole, - la feuille en matière plastique présente, sur le côté orienté vers le corps moulé par injection, une couche de couleur translucide, - le premier corps moulé par injection se compose d'une masse transparente et, après application par conjugaison de matières de la feuille en matière plastique sur une partie de la surface du premier corps moulé par injection, il est surmoulé partiellement avec une deuxième masse plastique opaque, après la fabrication du premier corps moulé par injection, celui-ci refroidit jusqu'à atteindre la stabilité de forme et la feuille en matière plastique est appliquée sur une surface du premier corps moulé par injection refroidi jusqu'à avoir atteint la stabilité de forme, la feuille en matière plastique étant mise sous pression contre le corps moulé par injection et, au moyen de la mise sous pression, soudée par conjugaison de matières avec le premier corps moulé par injection. Le problème est résolu, dans le cas d'une pièce injectée de type générique, en ce que la feuille en matière plastique présente, sur le côté opposé à la pièce injectée, une couche de couleur qui entoure la zone transparente. Afin d'obtenir une possibilité d'éclairage par transparence de la pièce injectée, celle-ci peut présenter un composant en matière plastique transparent ou bien un ou plusieurs jours. Une telle pièce injectée est fabriquée de préférence grâce à la production d'un premier corps moulé par injection à partir d'une masse plastique, par liaison par conjugaison de matières d'au moins une partie de la surface du premier corps moulé par injection avec une feuille en matière plastique, par application d'une couche de couleur sur la feuille en matière plastique, et par élimination de la couche de couleur d'au moins une partie de la feuille en matière plastique. Le procédé selon l'invention comprend donc la fabrication préalable de la pièce injectée en matière plastique et de la feuille en matière plastique. Ce n'est qu'ensuite que la surface de la feuille en matière plastique est pourvue d'une couche de couleur. Cette opération peut en nartinxHcr tr rM)) M n mm tmnR nnur d'autres nnmnoKants oui vont entourer la pièce injectée lors du montage ultérieur de celle-ci. Il en résulte ainsi une impression de surface et de couleur homogène de la pièce injectée ainsi que des parties adjacentes. Cependant, on conserve en même temps les avantages inhérents à une pièce injectée liée par conjugaison de matières à une feuille en matière plastique, tels que, en particulier, la fabrication sans défauts et dans un temps très court d'une zone d'affichage optique (symbole, marquage, etc.). Après l'application de la couche de couleur sur la feuille en matière plastique de la pièce injectée, on obtient ensuite, en éliminant la couche de couleur sur au moins une partie de la feuille en matière plastique, la fonction d'affichage optique. La couche de couleur peut être par exemple éliminée de manière à produire un symbole sur la feuille en matière plastique. L'élimination de la couche de couleur peut être effectuée en particulier au moyen d'un laser. Il est alors possible de réaliser des symboles de petite dimension situés très près les uns des autres. La feuille en matière plastique peut en particulier présenter une couche de couleur translucide située sur le côté orienté vers le corps moulé par injection. Il est ainsi possible d'obtenir un coloris des symboles qui soit indépendant de la couche de couleur visible qui se trouve sur le côté de la feuille en matière plastique opposé au corps moulé par injection. Il est en outre possible, en utilisant des coloris différents, de générer des symboles de couleurs différentes. Dans un mode de réalisation particulier du procédé de fabrication, il est prévu que, après application par conjugaison de matières de la feuille en matière plastique sur une partie de la surface du premier corps moulé par injection réalisée à partir d'une masse transparente, ledit premier corps moulé par injection soit surmoulé partiellement avec une deuxième masse opaque. La deuxième masse plastique opaque forme alors le cadre de la pièce injectée. Lors de la réalisation du composant transparent de la pièce injectée en matière plastique sous forme d'élément conduisant la lumière, on dispose en outre d'une plus grande liberté quant au positionnement d'un élément lumineux servant à l'éclairage par transparence des symboles de la pièce injectée en matière plastique. Des champs d'application de la pièce injectée selon l'invention se trouvent dans les véhicules automobiles, par exemple sous la forme d'une zone d'affichage ou d'un bouton-poussoir pour un interrupteur à touches. L'invention sera commentée plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par les dessins. Dans les dessins : la figure 1 montre un premier moule à injection pour fabriquer le premier corns mnxtc'nar ini la figure 2 montre un deuxième moule à injection pour surmouler le premier corps moulé par injection ; la figure 3 montre un bouton-poussoir. Le moule à injection représenté à la figure 1 permettant la fabrication d'un premier corps 7 moulé par injection se compose d'une partie supérieure 1 du moule avec une première empreinte de moule 2. Cette première empreinte de moule 2 est formée dans le fond d'une cavité 4, en forme de coupelle, située dans la partie supérieure 1 du moule. Dans cette cavité 4 en forme de coupelle se dresse une saillie 5, de forme sensiblement correspondante, de la partie inférieure 6 du moule à injection. Sur la face de la saillie 5 tournée vers le fond 3 se trouve une deuxième empreinte de moule 8, laquelle forme, ensemble avec l'empreinte de moule 2 de la partie supérieure 1 du moule, la cavité permettant le moulage par injection du premier corps 7 moulé par injection. Dans la figure 1, une matière complètement transparente a déjà été injectée dans le moule à injection par le biais d'un orifice d'injection, non représenté, réalisé dans la partie inférieure 6 du moule, ce qui a ainsi permis de fabriquer le premier corps 7 moulé par injection. Après avoir retiré la partie supérieure 2 du moule, on dispose à la place de celle-ci une autre partie supérieure 9 du moule (fig. 2). Celle-ci possède également une empreinte de moule 10, laquelle est réalisée en forme de coupelle. L'empreinte de moule 10 entoure la saillie 5 avec une distance donnée de manière à former un espace annulaire 11 entre la saillie 5 et l'empreinte de moule 10. Le fond 12 de l'empreinte de moule 10 est plat. Avant de réunir les parties 6 et 9 du moule, une feuille en matière plastique 13 a été placée dans l'empreinte de moule 10. Dans la zone du corps 7 moulé par injection, le fond de l'empreinte de moule 10 repose, par l'intermédiaire de la feuille en matière plastique 13, sur le corps 7 moulé par injection. La feuille en matière plastique 13 peut être pourvue, sur le côté tourné vers la partie 6 du moule et donc sur le côté tourné vers le premier corps 7 moulé par injection, d'une couche de couleur translucide. La réunion de la partie 9 et de la partie 6 du moule s'effectue à un moment où le premier corps 7 moulé par injection, qui se trouve toujours dans l'empreinte de moule 8, est encore très chaud et a refroidi seulement jusqu'à atteindre une stabilité de forme. Pour la formation d'un cadre 15 opaque, on injecte alors sous haute pression, par un orifice d'injection 14, dans l'espace annulaire 11 formé lors de la réunion des parties 6 et 9 du moule, une masse plastique qui remplit l'espace annulaire 11 et qui, en raison de sa température élevée et de sa pression d'injection, se soude par conjugaison de matières à la feuille en matière plastique 13 et à la zone adjacente du premier corps 7 moulé par injection. La pression d'injection régnant dans la cavité du moule agit cependant aussi sur le premier corps 7 moulé par injection et sur la feuille en matière plastique 13, de sorte que ceux-ci sont pressés l'un contre l'autre. La matière du premier corps 7 moulé par injection possédant encore une température très élevée, il y a également, en raison de cette température et de la haute pression d'injection, soudure par conjugaison de matières entre le premier corps 7 moulé par injection et la feuille en matière plastique 13. Puis la pièce injectée en matière plastique ainsi obtenue est retirée du moule. Dans une étape d'usinage suivante, la feuille en matière plastique est pourvue d'une couche de couleur, appliquée en particulier par laquage. Cette opération est réalisée de préférence en même temps pour l'élément de construction qui entourera ultérieurement la pièce injectée. S'il s'agit d'un bouton-poussoir, elle se fera par exemple en même temps que l'ensemble du panneau de commande dans lequel sera intégré ultérieurement le bouton-poussoir. Grâce à cette mesure, il est possible d'obtenir une impression d'ensemble homogène du panneau de commande, boutonpoussoir y compris. Après l'application de la couche de couleur sur la feuille en matière plastique, la couche de couleur est alors à nouveau partiellement éliminée, lors d'une étape d'usinage suivante, au moyen d'un rayon laser de manière à produire un symbole sur la feuille en matière plastique. En éclairant la pièce injectée par transparence, la lumière apparaît alors, à travers le premier corps moulé par injection et à travers la feuille en matière plastique, aux endroits où la couche de couleur a été enlevée. Ceci permet d'assurer la fonction d'affichage optique. La figure 3 montre un bouton-poussoir se composant d'un seul corps 16 moulé par injection, lequel est lié par conjugaison de matières à la feuille en matière plastique 17. La feuille en matière plastique 17 présente, sur le côté 18 orienté vers le corps 16 moulé par injection, une couche de couleur translucide. Sur le côté 19 opposé au corps 16 moulé par injection, lequel représente, à l'état monté, le côté visible du bouton-poussoir, la feuille en matière plastique présente une couche de couleur opaque. Un symbole 20 est réalisé dans cette couche de couleur opaque en éliminant, au moyen d'un rayon laser, la couche de couleur sur une partie de la feuille en matière plastique 17. Ainsi si l'on dispose derrière le bouton-poussoir une source lumineuse, le symbole 20 sera éclairé par transparence. S'il s'agit d'une source lumineuse blanche, la couleur du symbole effectivement visible sera déterminée par la couche de couleur translucide appliquée sur le côté 18 tourné vers le corps 16 moulé par injection. La pièce injectée en matière plastique peut être également réalisée, selon une autre forme de réalisation, de telle manière qu'elle présente un ou plusieurs jours ( fenêtres ), à travers lesquels la lumière d'une source lumineuse parvient directement à la feuille. Dans ce cas, la lumière n'est donc pas conduite à travers la pièce injectée. Celle-ci peut alors être entièrement composée d'une matière opaque. Elle peut consister en particulier en une structure en forme de grille ou en une structure profilée pourvue de la feuille. REVENDICATIONS 1. Pièce injectée en matière plastique incluant au moins un composant lié par conjugaison de matières à une feuille en matière plastique qui présente au moins une zone transparente, caractérisée en ce que la feuille en matière plastique (13 ; 17) présente, sur le côté (19) opposé à la pièce injectée (7 ; 16), une couche de couleur qui entoure la zone transparente (symbole 20). 2. Pièce injectée en matière plastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce injectée en matière plastique comprend un composant opaque (cadre 15), lequel entoure partiellement un composant transparent (pièce injectée 7). 3. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de couleur est opaque. 4. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composant transparent est réalisé sous forme d'élément conduisant la lumière. 5. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone transparente de la feuille en matière plastique constitue un symbole (20). 6. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un élément de commande d'un véhicule automobile. 7. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la feuille en matière plastique (13 ; 17) présente, sur le côté (18) orienté vers la pièce injectée (7 ; 16), une couche de couleur translucide. 8. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce en matière plastique constitue une zone d'affichage. 9. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce injectée en matière plastique est réalisée sous forme de bouton-poussoir pour un interrupteur à touches. 10. Pièce injectée en matière plastique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce injectée en matière plastique présente un ou plusieurs jours ( fenêtres ). 11. Procédé pour fabriquer une pièce injectée comprenant la fabrication d'un premier corps (7 ; 16) moulé par injection à partir d'une masse plastique, - la liaison par conjugaison de matières au moins une partie de la surface du premier corps (7 ; 16) moulé par injection à une feuille en matière plastique (13 ; 17), - l'application d'une couche de couleur sur la feuille en matière plastique (13 ; 17), - l'élimination de la couche de couleur sur au moins une partie de la feuille en matière plastique (13 ; 17). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élimination de la couche de couleur s'effectue au moyen d'un laser. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que l'élimination de la couche de couleur permet de faire apparaître un symbole (20). 14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que la feuille en matière plastique (13 ; 17) présente, sur le côté (18) orienté vers le corps (7 ; 16) moulé par injection, une couche de couleur translucide. 15. Procédé selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le premier corps (7 ; 16) moulé par injection se compose d'une masse transparente et que, après application par conjugaison de matières de la feuille en matière plastique (13 ; 17) sur une partie de la surface du premier corps (7 ; 16) moulé par injection, il est surmoulé partiellement avec une deuxième masse plastique opaque. 16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que, après la fabrication du premier corps (7) moulé par injection, celui-ci refroidit jusqu'à atteindre la stabilité de forme et en ce que la feuille en matière plastique (13) est appliquée sur une surface du premier corps (7) moulé par injection refroidi jusqu'à avoir atteint la stabilité de forme, la feuille en matière plastique (13) étant mise sous pression contre le corps (7) moulé par injection et, au moyen de la mise sous pression, soudée par conjugaison de matières avec le premier corps (7) moulé par injection.