Brevet FR2890893A1 — publié le 20070323

L'invention concerne les pièces, notamment pour véhicules tels que les véhicules automobiles. On connaît par exemple du document EP-0 794 051 au nom de la demanderesse des pièces composites formées en matériau sandwich thermo-compressé. Dans une telle pièce, l'empilement comprend une âme alvéolaire et deux peaux disposées de part et d'autre de l'âme. Peut s'y ajouter un revêtement d'aspect. De telles pièces ont pour inconvénient de risquer de manquer d'étanchéité. En effet, qu'elles soient tissées ou non, les peaux peuvent présenter des porosités qui laissent passer l'eau au travers du sandwich une fois formé. Ce problème se présente notamment dans les zones à faible rayon de courbure résultant par exemple d'une opération de moulage ou d'emboutissage. En effet, de telles opérations étirent les peaux, écartant ainsi leurs fibres ou déchirant leur matrice. On a tenté de remédier à ce problème en procédant au goudronnage des pièces principalement aux endroits les plus exposés. Toutefois, le goudronnage constitue une opération supplémentaire dans la fabrication des pièces. De plus, le goudron appliqué est lourd, relativement onéreux et l'opération d'application est délicate à conduire. Il s'agit donc d'une solution chère et pouvant manquer d'efficacité. On a également proposé d'ajouter à l'empilement un film en matière plastique dense et ce préalablement à la compression de l'empilement. Toutefois un tel film pose des problèmes de mise en oeuvre. En effet, si on le met en place dans l'empilement entre la peau et l'âme avant le passage au four, il constitue une barrière thermique qui empêche la fusion à l'interface entre l'âme et la peau si 'le chauffage est insuffisant, ce qui nuit à la cohésion du sandwich. Si l'on chauffe davantage, le film se trouve détruit. Si on positionne le film dans l'empilement à l'extérieur du sandwich sur l'une des peaux avant le passage au four, le film est également détruit si le chauffage est trop fort tandis qu'il est difficile d'obtenir une bonne cohésion entre le film et la peau si le chauffage est moins fort. A l'inverse, si on installe le film après le passage au four de l'empilement et préalablement à la compression du sandwich, cette installation constitue une opération supplémentaire et délicate lors de la fabrication. Elle ne conduit pas en outre à une très bonne cohésion entre le film en matière plastique et la peau. Ce manque de cohésion empêche l'habillage de la surface du sandwich et son utilisation pour le collage de la pièce par exemple. Un but de l'invention est d'améliorer l'étanchéité des pièces à structure sandwich au moyen d'un opération simple, efficace et peu onéreuse à conduire. A cet effet, on prévoit selon l'invention une pièce, notamment pour véhicule, comprenant: - une âme alvéolaire comprenant un matériau synthétique; et - au moins une peau comprenant un matériau synthétique, la pièce comprenant en outre au moins une couche de mousse interposée entre l'âme et la peau. Ainsi, lorsque la pièce est formée, la mousse bouche les porosités ou micro-ouvertures éventuelles de la peau du sandwich et en fait ainsi un matériau étanche. De plus, de manière surprenante, la mousse permet de résoudre le problème d'étanchéité sans dégrader les propriétés de rigidité du sandwich. La mousse peut être mise en place dans l'empilement avant le passage au four de l'empilement préalable à son moulage. La température du four peut sans difficulté être ajustée pour chauffer les couches du sandwich y compris la mousse de manière homogène sans dégrader aucune de ses couches et tout en assurant la liaison entre elles. La pièce selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes: - l'âme a une structure en nids d'abeilles; - la couche de mousse comprend un matériau synthétique; - la couche de mousse comprend un matériau thermoplastique; - la peau étant une première peau, la pièce comprend une deuxième peau recouvrant une face de l'âme opposée à la première peau; - la couche de mousse étant une première couche de mousse, la pièce comprend une deuxième couche de mousse interposée entre l'âme et la deuxième peau; - dans au moins l'une parmi l'âme et la ou chaque peau, le matériau synthétique est un matériau thermoplastique; et - elle comprend un revêtement recouvrant une face de la peau ou de l'une des peaux opposée à l'âme. On prévoit également selon l'invention un procédé de fabrication d'une pièce, notamment pour véhicule dans lequel on constitue un empilement comprenant: - une âme alvéolaire comprenant un matériau synthétique; - au moins une peau comprenant un matériau synthétique; et -au moins une couche de mousse interposée entre l'âme et la peau. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes: - on dispose la mousse sous la forme d'une feuille; - on chauffe l'empilement comprenant la couche de mousse; et - on met en forme l'empilement dans un moule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une pièce selon un mode préféré de réalisation de l'invention avant mise en forme de la pièce; - la figure 2 est une vue en coupe de la pièce de la figure 1; et - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant la structure de la pièce de façon éclatée. Un mode préféré de réalisation d'une pièce selon l'invention a été illustré aux figures 1 à 3. La pièce 2 comprend en l'espèce une âme 4, deux peaux 6, 8, une couche de mousse 10 et un revêtement 12. L'âme 4 est formée dans le présent exemple par une structure en nids d'abeilles à cellules ouvertes rondes ou hexagonales, qui sont visibles en perspective sur la figure 1. L'âme 4 est constituée en un matériau synthétique tel qu'un matériau thermoplastique et en l'espèce en polypropylène. La couche de mousse 4 recouvre l'une des faces principales 14, 16 de l'âme 4 et en l'espèce sa face inférieure 14. La mousse est ici constituée en matériau synthétique tel qu'un matériau thermoplastique et en l'espèce dans le même matériau que l'âme 4, à savoir en polypropylène. Il s'agit par exemple du matériau commercialisé sous la dénomination XPP par la société Les peaux 6 et 8 sont en l'espèce formées en matériau synthétique composite. Elles comprennent une matière thermoplastique renforcée par des fibres de verre. La matière plastique est dans le présent exemple à nouveau du polypropylène. La peau 6 recouvre la face supérieure 16 de l'âme 4 tandis que la peau 8 recouvre la face inférieure de la couche de mousse 10. La peau inférieure 8 est une peau externe formant la face inférieure de la pièce. Le revêtement 12 est en l'espèce constitué par une moquette mais il pourra s'agir plus généralement d'un revêtement tissé ou non tissé, synthétique ou non. Ce revêtement constitue la face supérieure de la pièce. Le revêtement 12 recouvre la face supérieure de la peau 6. Les différentes couches 12, 6, 4, 10 et 8 se succèdent donc de haut en bas dans cet ordre dans la pièce, chaque couche étant en contact surfacique avec les deux couches adjacentes. La mousse en particulier est donc directement en contact avec une face de l'âme 4 et une face de la peau inférieure 8. Dans le présent exemple, chacune des peaux 6, 8 a une épaisseur de 0,7 mm, le film 10 en mousse a une épaisseur de 2 mm et l'âme 4 a une épaisseur comprise entre 5 et 30 mm. Naturellement, ces grandeurs pourraient être modifiées. On remarque que dans la présente invention l'âme 4 a une épaisseur très supérieure à chacune des autres couches de l'empilement. Cette épaisseur est ainsi supérieure à deux fois, voire supérieure à dix fois l'épaisseur de chacune des autres couches. La pièce 2 est réalisée de la façon suivante dans le cadre du présent mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention. On constitue l'empilement des couches qui viennent d'être énoncées pour former le sandwich. Lors de la constitution de l'empilement, on dispose la couche de mousse 10 sous la forme d'un film ou d'une feuille préconstitué entre les couches 4 et 8. La mousse 10 pourra être une mousse extrudée ou expansée. On dispose ensuite cet empilement dans un four afin de le chauffer à une température adaptée dépendant de la nature du ou des matériaux employés dans les couches de l'empilement. Ensuite, on dispose l'empilement chauffé dans un moule de formage où il sera compressé et mis en forme. Cette opération permet de fixer entre elles par soudage les différentes couches de l'empilement et en outre confère à la pièce sa forme générale, souvent non plane. La même opération peut mettre en oeuvre une découpe de certains bords de la pièce comme cela est présenté dans le document EP-0 794 051 précité. En outre, de même que décrit dans ce document, un écrasement local du sandwich, y compris de l'âme 4, peut avoir lieu au cours de cette opération. La mousse 10 présentée ici a une résistance thermique suffisante pour ne pas se dégrader lors de l'opération de chauffage. Elle se soude à l'âme 4 en nids d'abeilles et à la peau 8 contiguës avec un effort de pelage suffisant pour ne pas dégrader les performances du sandwich. Cette mousse a également un allongement suffisant pour ne pas se déchirer lors du formage de la pièce. On obtiendra de bons résultats lors de la mise en oeuvre de l'invention si les différentes couches comprenant un matériau synthétique comprennent le même matériau thermoplastique. La pièce selon l'invention pourra constituer par exemple un plancher de coffre de véhicule ou encore une tablette arrière. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. On pourra remplacer le polypropylène présenté ci-dessus à titre de matière thermoplastique par tout autre matière thermoplastique (voire par une matière synthétique non thermoplastique), chargée ou non par des fibres de verre. Il s'agira par exemple de polyamide ou de polyéthylène. On pourra supprimer la peau 6 et/ou le revêtement 12. On pourra disposer la couche de mousse 10 du même côté de l'âme 4 que le revêtement 12. On pourrait prévoir une couche de mousse supplémentaire 18, illustrée à la figure 3 en traits pointillés, interposée entre la peau 6 et la face 16 de l'âme 4. REVENDICATIONS 1. Pièce (2), notamment pour véhicule, comprenant: - une âme alvéolaire (4) comprenant un matériau synthétique; et - au moins une peau (8) comprenant un matériau synthétique, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une couche de mousse (10) interposée entre l'âme et la peau. 2. Pièce selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'âme (4) a une structure en nids d'abeilles. 3. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de mousse (10) comprend un matériau synthétique. 4. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de mousse (10) comprend un matériau thermoplastique. 5. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, la peau (8) étant une première peau, la pièce comprend une deuxième peau (6) recouvrant une face de l'âme (4) opposée à la première peau (8). 6. Pièce selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, la couche de mousse (10) étant une première couche de mousse, la pièce comprend une deuxième couche de mousse (18) interposée entre l'âme (4) et la deuxième peau (6) 7. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans au moins l'une parmi l'âme (4) et la ou chaque peau (6, 8), le matériau synthétique est un matériau thermoplastique. 8. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un revêtement (12) recouvrant une face de la peau ou de l'une des peaux opposée à l'âme. 9. Procédé de fabrication d'une pièce (2), notamment pour véhicule, caractérisé en ce qu'on constitue un empilement comprenant: -une âme alvéolaire (4) comprenant un matériau synthétique; - au moins une peau (8) comprenant un matériau synthétique; et - au moins une couche de mousse (10) interposée entre l'âme et la peau. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on dispose la mousse (10) sous la forme d'une feuille. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'on chauffe l'empilement comprenant la couche de 20 mousse (10). 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'on met en forme l'empilement dans un moule.