Brevet FR2873054A1 — publié le 20060120

L'invention concerne un procédé pour réaliser par rotomoulage une peau présentant une zone affaiblie notamment destinée à se rompre lors du déploiement d'un coussin gonflable. La peau est en particulier destinée à recouvrir un élément d'habillage de véhicule automobile, tel qu'un panneau de porte, une planche de bord ou analogue. Il est usuellement connu pour obtenir une peau de réaliser les étapes suivantes: a) on utilise un moule de rotomoulage comprenant des moyens de régulation de la température, b) on introduit un matériau thermoplastique sous forme de poudre 1 o dans le moule, c) on répartit le matériau thermoplastique sur une surface de contact et dans une première zone de la surface de contact on régule la température à une première température supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique, de sorte à former une couche de matériau thermoplastique fondu, et d) on refroidit la couche de matériau thermoplastique fondu. L'invention vise à réaliser la zone affaiblie aisément et à coût modéré. Pour ce faire, conformément à l'invention, dans une deuxième zone de la surface de contact on régule la température à une deuxième température, de sorte que pendant une partie au moins de l'étape c), la deuxième température soit inférieure à la première température, et qu'à l'issue de l'étape c) la couche de matériau thermoplastique fondu soit ainsi plus épaisse au contact de la première zone de la surface de contact qu'au contact de la deuxième zone de la surface de contact. Ainsi, la zone affaiblie est réalisée en même temps que la peau, ce qui évite une étape supplémentaire, réduit le coût d'obtention de la peau et améliore la productivité. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lors de l'étape c), on régule la première température de manière sensiblement constante, et pendant une partie de l'étape c), on régule la deuxième température sensiblement à la même température que la première température. Ainsi, l'aspect de la peau dans la première et dans la deuxième zone est très proche. On évite ainsi les différences d'aspect, notamment de teinte et de brillance qui risquent d'apparaître lorsque la deuxième température reste inférieure à la première température pendant toute l'étape c). Selon une caractéristique complémentaire, pendant l'étape c), on augmente la deuxième température sensiblement jusqu'à la première température. Ainsi, à la fin de l'étape c), la surface de la couche de matériau thermoplastique fondu qui est au contact de la surface de contact sera à une io température sensiblement uniforme et égale à la première température. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, on munit le moule d'une multitude de trous de faible section débouchant dans la deuxième zone de la surface de contact, et on génère un flux de gaz sortant par les trous, afin que pendant une partie au moins de l'étape c) la deuxième température soit inférieure à la première température. Après être passé à travers les trous, le flux de gaz sous pression se détend et provoque un refroidissement de la surface de moulage. On obtient ainsi aisément un refroidissement de la surface de moulage. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, on 20 génère le flux de gaz sortant par les trous dans la deuxième zone de la surface de contact y compris pendant l'étape c). Ainsi, on empêche en plus par un effet "mécanique" la formation de la couche de matériau thermoplastique dans la deuxième zone. Selon une variante de réalisation conforme à l'invention, au début de 25 l'étape c), on régule la deuxième température sensiblement à la première température, puis on réduit la deuxième température. II est ainsi plus aisé de contrôler l'épaisseur de la couche de matériau fondu dans la première et dans la deuxième zones pour obtenir les valeurs souhaitées, indépendamment l'une de l'autre. Pour ce faire, selon une caractéristique conforme à l'invention, lors de l'étape c), on amène un élément présentant une température inférieure à 2873054 3 la première température à proximité de la deuxième zone de la surface de contact. Par conduction thermique, cet élément va refroidir progressivement la deuxième zone de la surface de contact. Selon une autre variante de réalisation conforme à l'invention, le procédé présente les caractéristiques suivantes: le moule présentant une surface de moulage, préalablement à l'étape c), on dépose sur ladite surface de moulage, dans ladite deuxième zone, un film réalisé dans ledit matériau thermoplastique, ledit film présente une face endroit et une face envers, la face endroit étant au contact de la surface du moule et la face envers constituant, dans la deuxième zone, la surface de contact sur laquelle le matériau thermoplastique est réparti lors de l'étape c). Ainsi, la couche de matériau thermoplastique fondu vient entourer le film pour constituer la peau. L'invention va apparaître encore plus clairement dans la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: -les figures 1 A, 1 B, 1 C, 1 D et 1E représentent cinq étapes successives d'un procédé conforme à l'invention, la figure 1 F est une vue à échelle agrandie de la zone repérée 1 F à la figure 1 D, -les figures 2A, 2B, 2C, 2D et 2E représentent cinq étapes successives d'une variante de procédé conforme à l'invention, la figure 2F est une vue à échelle agrandie de la zone repérée 2F à la figure 2D, -les figures 3A, 3B, 3C et 3D représentent quatre étapes successives d'une deuxième variante de procédé conforme à l'invention, la figure 3E est une vue à échelle agrandie de la zone repérée 3E à la figure 3C, -les figures 4A, 4B, 4C et 4D représentent quatre étapes successives d'une troisième variante de procédé conforme à l'invention, la figure 4E est une vue à échelle agrandie de la zone repérée 4E à la figure 4C. Tel qu'illustré aux figures 1A à 1 F, pour réaliser une peau 1, on utilise un moule de rotomoulage 4 comprenant une première partie 4a et une deuxième partie 4b, définissant entre elles une cavité 20. La première partie 4a présente une surface de moulage 10 et intègre un circuit de circulation de fluide 6 destiné à chauffer la surface de moulage 10. La première partie 4a du moule 4 se compose d'une première zone 12 et d'une deuxième zone 14. Des trous 18 s'étendent dans la première partie 4a du moule et débouchent dans la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14. On chauffe la surface de moulage 10 à l'aide du circuit de circulation de fluide 6 de manière à ce que sa température soit sensiblement uniforme et constante. Puis, tel qu'illustré à la figure 1A, on fait passer un gaz 22 sous pression à travers les trous 18, ce qui refroidit la surface de contact 10 dans la deuxième zone 14 par détente du gaz 22. Le gaz est avantageusement constitué par de l'air. La deuxième zone 14 de la surface de moulage 10 se trouve ainsi à une température inférieure à celle la première zone 12 de la surface de moulage 10. Ensuite, tel qu'illustré à la figure 1 B, on introduit un matériau thermoplastique 8 sous forme de poudre dans la cavité 20 du moule. Puis, tel qu'illustré à la figure 1 C, lors d'une première phase de moulage on fait tourner le moule 4 afin de répartir le matériau thermoplastique 8 sur la surface de moulage 10. La température du moule 4 dans la première zone 12 étant supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8, celui-ci fond et s'agglomère pour former une couche 16 au contact de la surface de moulage 10 dans la première zone 12. En revanche, dans la deuxième zone 14, la température de la surface de moulage 10 étant légèrement inférieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8, ce dernier ne fond quasiment pas au contact de la surface de moulage 10, de sorte que la couche de matériau thermoplastique fondu 16 est sensiblement absente de la deuxième zone 14. Lors de cette première phase de moulage, le chauffage de la surface de moulage 10 est maintenu de sorte que la température de la surface de moulage 10 dans la première zone 12 est sensiblement constante, tandis que la température de la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14 croît progressivement tout en restant inférieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8. L'effet du refroidissement dans la deuxième zone 14 s'estompant peu à peu, la température de la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14 continue de croître, et lors d'une deuxième phase de moulage dépasse la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique jusqu'à atteindre sensiblement la température de la surface de moulage 10 dans la première zone 12, laquelle est restée sensiblement constante. Lors de cette deuxième phase de moulage, la poudre de matériau thermoplastique 8 au contact de la surface de moulage 10 se met alors à fondre dans la première zone 12 et dans la deuxième zone 14. La couche de matériau thermoplastique fondu 16 s'étend alors sur toute la surface de moulage 10, tel qu'illustré aux figures 1 D et 1 F. Lorsque l'épaisseur souhaitée de la couche de matériau thermoplastique fondu 16 est atteinte, on retourne le moule pour mettre le reste de poudre thermoplastique 8 à l'écart de la surface de moulage 10, on laisse refroidir la couche de matériau thermoplastique fondu 16, puis on démoule la peau 1 ainsi obtenue et définie par la couche de matériau thermoplastique fondu 16 refroidie. Tel qu'illustré à la figure 1 E, la peau 1 présente ainsi une épaisseur sensiblement constante E avantageusement comprise entre 1 mm et 1,5 mm, sauf dans une zone affaiblie 2 correspondant à la deuxième zone 14 de la surface de moulage 10 dans laquelle la peau 1 présente une moindre épaisseur e, avantageusement comprise entre 0,5 et 0,8 mm. Afin de contrôler plus aisément la différence d'épaisseur de la peau 1, on peut interposer entre la première phase de moulage illustrée à la figure 1C et la deuxième phase de moulage illustrée à la figure 1 D, une phase intermédiaire dans laquelle on maintient le matériau thermoplastique 8 à l'écart de la surface de moulage 10, jusqu'à ce que la température de la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14 dépasse la température de transition vitreuse et atteigne sensiblement la température de la surface de moulage dans la première zone 12. Par ailleurs, on notera que les trous 18 ont une section suffisamment faible, avantageusement de l'ordre de quelques centièmes de millimètre, pour empêcher la poudre de matériau thermoplastique 8 d'y pénétrer et de créer des marques visibles sur la peau 1, La variante de procédé illustrée aux figures 2A à 2F se distingue du procédé illustré aux figures 1A à 1 F, en ce qu'après le début de la première phase de moulage et avantageusement après la première phase illustrée à la figure 2B, plus précisément lors de la phase intermédiaire illustrée à la figure 2C, on fait à nouveau passer sous pression du gaz 22 à travers les io trous 18, afin de chasser tout dépôt éventuel de matériau thermoplastique 8 sur la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14. On aura compris que le refroidissement de la deuxième zone 14 de la surface de contact 10 préalablement à la première phase de moulage et illustrée à la figure 2A, est identique à celle illustrée à la figure 1A, de même la deuxième phase de moulage illustrée aux figures 2D et 2F est identique à celle illustrée aux figures 1 D et 1 F et la peau 1 obtenue illustrée à la figure 2E est sensiblement identique à celle illustrée à la figure 1 E. Dans la variante illustrée aux figures 3A à 3E, on chauffe la surface de moulage 10 jusqu'à ce que sa température soit sensiblement uniforme, constante et supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique, tel qu'illustrée à la figure 3A. Puis, on fait tourner le moule 4 et lors d'une première phase de moulage illustrée à la figure 3B, on répartit le matériau thermoplastique 8 sur l'ensemble de la surface de moulage 10 et on amène un élément 24 présentant une température inférieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8 au contact de la première partie 4a du moule dans la deuxième zone 14. La température de la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14 décroît alors progressivement, tandis que la température de la surface de moulage 10 dans la première zone 12 reste sensiblement constante. Tant que la température dans la deuxième zone 14 de la surface de contact 10 reste supérieure à la température de transition vitreuse du matériau 2873054 7 thermoplastique 8, tel qu'illustré à la figure 3B, l'épaisseur de la couche de matériau thermoplastique fondu 16 croît dans la première zone 12 et dans la deuxième zone 14, même si dans la deuxième zone 14, la croissance est plus faible que dans la première zone 12. Puis, lors de la deuxième phase de moulage illustrée aux figures 3C et 3E, du fait de l'élément 24, la température dans la deuxième zone 14 de la surface de moulage 10 est devenue inférieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8, tandis qu'elle est restée sensiblement constante et supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8 dans la première zone 12 de la surface de moulage 10. Ainsi, lors de cette deuxième phase de moulage, l'épaisseur de la couche de matériau thermoplastique fondu 16 ne croit que dans la première zone 12. La peau 1, illustrée à la figure 3D, obtenue après démoulage et refroidissement est sensiblement identique à celle illustrée aux figures 1E et 2E. Ici encore, entre la première et la deuxième phase de moulage, on peut insérer une phase intermédiaire. Lors de cette phase intermédiaire, on maintient le matériau thermoplastique 8 à l'écart de la surface de moulage 10, jusqu'à ce que la température de la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14 soit inférieure à la température de transition vitreuse. Dans la variante illustrée aux figures 4A à 4E, on dépose un film 26 par pulvérisation de matériau thermoplastique 8, dans la deuxième zone 14 de la surface de moulage 10, tel qu'illustré à la figure 4A. Cette technique est connue sous la dénomination "In Mold Painting" (IMC). Le film 26 présente une face endroit 26a et une face envers 26b. La face endroit 26a adhère à la surface de moulage 10 dans la deuxième zone 14. L'épaisseur du film 26 de matériau thermoplastique 8 est avantageusement comprise entre 0,2 et 0,5 millimètre, de préférence sensiblement égale à 0,3 millimètre. Ensuite, on chauffe la surface de moulage 10 à l'aide du circuit de circulation de fluide, on la maintient à une température sensiblement constante et uniforme, supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique 8 et on introduit un matériau thermoplastique 8 sous forme de poudre dans la cavité 20 du moule, tel qu'illustré à la figure 4B. Puis, tel qu'illustré à la figure 4C, lors d'une première phase de moulage on répartit le matériau thermoplastique 8 dans la première partie 4a du moule. Le matériau thermoplastique 8 vient au contact de la surface de moulage 10 dans la première zone 12 où il fond et s'agglomère pour former la couche 16. En revanche dans la deuxième zone 14, le matériau thermoplastique 8 vient au contact de la surface envers 26b du film 26 et est io ainsi quelque peu "isolé" de la surface de moulage 10 par le film 26, de sorte que la couche 16 de matériau thermoplastique fondu n'y croit guère. Plus précisément, la couche 16 de matériau thermoplastique fondu ne croît sensiblement dans la deuxième zone 14 qu'en bordure de la première zone 12 où le film 26 au contact de la couche de matériau thermoplastique fondu 16 fond et se mélange avec le film 26, de sorte que le film 26 et la couche de matériau thermoplastique fondu 16 finissent par se confondre. La figure 4E distinguant le film 26 de la couche 16 est ainsi très schématique. En outre, la face endroit 26a du film 26 fond au contact de la surface de moulage 10, de sorte qu'à l'issue de la phase de moulage, le matériau thermoplastique 8 au contact de la surface de moulage 10 est sensiblement à la même température dans la première zone 12 et dans la deuxième zone 14. Par conséquent, tel qu'illustré à la figure 4D, sur la peau 1 obtenue après refroidissement et démoulage, il n'est quasiment plus possible de différencier la partie de matériau thermoplastique issue du film 26 et celle issue de la couche de matériau thermoplastique fondu16, si ce n'est par l'épaisseur moindre de la zone affaiblie 2. La peau 1 illustrée à la figure 4D est par conséquent sensiblement identique à celle illustrée aux figures 1 E, 2E et 3D. Avantageusement le matériau thermoplastique est constitué par un 30 matériau polyoléfinique et de préférence du polypropylène. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à la réalisation qui vient d'être décrite à titre d'exemple non limitatif. Ainsi, on pourrait prévoir des moyens de régulation de la température différents, en utilisant de l'air chaud ou tout autre moyen procurant un résultat analogue. Par ailleurs, on pourrait remplacer l'élément solide 24 par un fluide, tel qu'un gaz ou un liquide. Revendications 1. Procédé pour réaliser une peau (1) présentant une zone affaiblie (2) notamment destinée à se rompre lors du déploiement d'un coussin gonflable, lequel procédé comprenant les étapes suivantes: a) on utilise un moule de rotomoulage (4) comprenant des moyens (6) de régulation de la température, b) on introduit un matériau thermoplastique (8) sous forme de poudre dans le moule, c) on répartit le matériau thermoplastique (8) sur une surface de contact (10, 26b), et dans une première zone (12) de la surface de contact on régule la température à une première température supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique, de sorte à former une couche de matériau thermoplastique fondu (16), et d) on refroidit la couche de matériau thermoplastique fondu (16), dans lequel procédé, dans une deuxième zone (14) de la surface de contact (10, 26b) on régule la température à une deuxième température, de sorte que pendant une partie au moins de l'étape c), la deuxième température soit inférieure à la première température, et qu'à l'issue de l'étape c) la couche de matériau thermoplastique fondu (16) soit ainsi plus épaisse au contact de la première zone (12) de la surface de contact (10, 26b) qu'au contact de la deuxième zone (14) de la surface de contact. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: lors de l'étape c), on régule la première température de manière sensiblement constante, et pendant une partie de l'étape c), on régule la deuxième température sensiblement à la même température que la première température. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pendant l'étape c), on augmente la deuxième température sensiblement jusqu'à la 30 première température. 2873054 11 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on munit le moule (4) d'une multitude de trous (18) de faible section débouchant dans la deuxième zone (14) de la surface de contact (10), et on génère un flux de gaz (22) sortant par les trous (18), afin que pendant une partie au moins de l'étape c) la deuxième température soit inférieure à la première température. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on génère le flux de gaz (22) sortant par les trous (18) dans la deuxième zone (14) de la surface de contact (10) y compris pendant l'étape c). io 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au début de l'étape c), on régule la deuxième température sensiblement à la première température, puis on réduit la deuxième température. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que lors de l'étape c), on amène un élément (24) présentant une température inférieure à la première température à proximité de la deuxième zone (14) de la surface de contact (10). 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule (4) présentant une surface de moulage (10), préalablement à l'étape c), on dépose sur ladite surface de moulage (10), 20 dans ladite deuxième zone (14), un film (26) réalisé dans ledit matériau thermoplastique (8), ledit film présente une face endroit (26a) et une face envers (26b), la face endroit (26a) étant au contact de la surface de moulage et la face envers (26b) constituant, dans la deuxième zone (14), la surface de contact sur laquelle le matériau thermoplastique (8) est réparti lors de l'étape c). 11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on réalise le film (26) par pulvérisation du matériau thermoplastique (8) sur la surface de moulage (10). 12. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, 30 caractérisé en ce que l'on réalise le film (26) avec une épaisseur de matériau thermoplastique (8) comprise entre 0,2 millimètre et 0,5 millimètre.