Brevet FR2885837A1 — publié le 20061124

Pièce moulée de garnissage de véhicule automobile comprenant une couche de fibres localisée L'invention concerne une pièce moulée, notamment de garnissage de véhicule automobile, à base de mousse de polyuréthanne rigide, et des procédés de réalisation d'une telle pièce. Plus particulièrement, la pièce moulée, comprend une âme étendue, d'épaisseur fine et sensiblement constante, à base de mousse de polyuréthanne rigide. Cette âme est usuellement recouverte, sur au moins sa face endroit, d'un revêtement d'aspect, notamment textile. Il est connu de réaliser des pièces de garnissage à base de polyuréthanne rigide, notamment pour des véhicules automobiles, par exemple des tablettes de recouvrement de compartiments à bagages ou des faux planchers. Ces pièces doivent présenter une bonne résistance mécanique, dans la mesure où elles doivent supporter des objets ou des personnes. À cette fin, il est connu de disposer, noyées dans la mousse, des fibres de renfort, notamment des fibres de verre. Il peut être prévu en outre l'incorporation d'inserts, par exemple métalliques. Il est connu de réaliser de telles pièces selon un premier procédé, comprenant les étapes suivantes : prévoir une couche de fibres, liées entre elles par exemple de façon mécanique (entremêlement) ou par un liant, découpée sensiblement à la forme de la pièce à obtenir, ou d'une zone localisée de la pièce, déposer ladite couche de fibres au fond d'une cavité de moulage, injecter un mélange précurseur de mousse rigide en fermant la cavité, après expansion de la mousse, démouler la pièce obtenue. Usuellement, notamment dans le cas de fibres de type mat de verre, la couche de fibres présente une épaisseur bien moindre, par exemple de l'ordre de 1 mm, que celle de la pièce, par exemple de l'ordre de 10 mm. Par épaisseur de la pièce, on entend son épaisseur générale, en faisant abstraction des zones localisées pouvant présenter des épaisseurs plus importantes, telles que les zones comprenant des nervures. Le procédé décrit ci-dessus conduit alors, du fait que la couche de fibres repose en fond de cavité, à une pièce dont la couche de fibres est disposée contre une de ses faces, à savoir celle correspondant au fond de la cavité. Il en résulte l'apparition de divers défauts de surfaces, notamment sous forme de bulles, qui nécessitent des opérations de finition complexes. En variante du procédé décrit ci-dessus, on peut prévoir que le mélange précurseur de mousse rigide comprenne une dispersion de fibres de type roving , c'est à dire des fibres dispersées, de faible longueur, par exemple de 50 mm environ. Ceci évite l'étape de dépôt d'une couche de fibres en fond de cavité. Après injection du mélange dans la cavité de moulage, les fibres, du fait de leur poids, ont tendance à se déplacer vers le fond de la cavité, ce qui conduit à des pièces dont la densité de fibres est plus importante vers la face correspondant au fond de la cavité. Il en résulte alors les inconvénients susmentionnés. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une pièce dont les fibres de renfort sont disposées sensiblement au milieu de son épaisseur, ainsi que des modes de réalisation de ladite pièce, ceci permettant d'obtenir une pièce,dont l'aspect de surface est optimisé, et ceci sans opérations de reprise complexes. A cet effet et selon un premier aspect, l'invention propose une pièce moulée, notamment de garnissage de véhicule automobile, comprenant une âme étendue, d'épaisseur fine et sensiblement constante, à base de mousse de polyuréthanne rigide formée à partir d'un mélange précurseur de mousse, ladite âme comprenant, sur tout ou partie de son étendue, et noyées dans la mousse : une couche de matériau poreux, d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de celle de l'âme, une première face de ladite couche étant sensiblement confondue avec une face de l'âme, une couche de fibres de renfort, disposée contre une deuxième face de la couche de matériau poreux, ladite couche de matériau poreux étant agencée pour permettre le passage du mélange précurseur de mousse en empêchant sensiblement le passage des fibres de renfort, de sorte à être sensiblement exempte de fibres de renfort. Par âme étendue, d'épaisseur fine et sensiblement constante, on entend une âme correspondant à des pièces de grande surface, par exemple de l'ordre de 0,3 à 0,6 m , et d'épaisseur faible par rapport à ses autres dimensions, par exemple de 6 à 15 mm. Selon un deuxième aspect, l'invention propose des procédés de réalisation d'une telle pièce. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure jointe, qui est une représentation schématique en coupe partielle d'une pièce selon l'invention. En référence à la figure, on décrit à présent une pièce moulée 1, notamment de garnissage de véhicule automobile, comprenant une âme étendue 2, d'épaisseur fine et sensiblement constante, à base de mousse de polyuréthanne rigide, ladite âme comprenant, sur tout ou partie de son étendue, et noyées dans la mousse : une couche de matériau poreux 3, d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de celle de l'âme, une première face 6a de ladite couche étant sensiblement confondue avec une première face 4a de l'âme, une couche de fibres de renfort 5, disposée contre une deuxième face 6b de la couche de matériau poreux, ladite couche de matériau poreux étant agencée pour permettre le passage du mélange précurseur de mousse en empêchant sensiblement le passage des fibres de renfort, de sorte à être sensiblement exempte de fibres de renfort. La pièce présente donc une couche de fibres située sensiblement entre les deux faces 4a et 4b de la pièce 1. La couche de matériau poreux 3 peut être formée d'une grille métallique gaufrée, d'une maille tridimensionnelle métallique ou plastique, d'un matériau alvéolaire, ou de tout autre matériau adapté. Le matériau poreux 3 est agencé pour permettre le passage du mélange précurseur de mousse, de sorte à être noyé dans la mousse après son expansion, et pour empêcher sensiblement le passage des fibres de renfort, qui se trouvent cantonnées contre sa deuxième face 6b. Pour des raisons économiques, on pourra choisir un matériau aussi peu compact que possible. Dans un mode de réalisation, la grille métallique gaufrée présente une épaisseur comprise entre 2 et 10 mm et une taille de pores comprise entre 10 et 30 mm2. Selon une réalisation, les fibres de renfort sont des fibres de verre. Selon une réalisation, la couche de fibres 5 est sous forme de fibres dispersées, de type roving , de faible longueur, par exemple de 50 mm environ. Dans ce cas, la concentration de fibres sera maximale à proximité de la deuxième face 6b de la couche poreuse 3, avec une décroissance de cette concentration à mesure que l'on remonte vers la face 4b de la pièce 1. Selon une réalisation, la couche de fibres 5 est sous forme de couche de fibres liées entre elles, par exemple par entremêlement et/ou par un liant, par exemple sous forme de résine. La pièce 1 peut comprendre en outre, sur au moins une de ses faces 4a, 4b, une couche de revêtement, non représentée, notamment textile. Selon un premier procédé de fabrication, la pièce 1 peut être réalisée selon les étapes suivantes : prévoir une couche de matériau poreux 3 découpée sensiblement à la forme de la pièce à obtenir, ou d'une zone localisée de la pièce, prévoir une couche de fibres liées 5 découpée sensiblement à la forme de la couche de matériau poreux 3, déposer au fond d'une cavité de moulage ladite couche de matériau poreux, déposer ladite couche de fibres sur ladite couche de matériau poreux, injecter un mélange précurseur de mousse rigide en fermant la cavité, après expansion de la mousse, démouler la pièce obtenue. Selon un deuxième procédé de réalisation, la pièce 1 peut être réalisée selon les étapes suivantes : prévoir une couche de matériau poreux 3 découpée sensiblement à la forme de la pièce à obtenir, ou d'une zone localisée de la pièce, déposer au fond d'une cavité de moulage ladite couche de matériau poreux, prévoir un mélange précurseur de mousse rigide comprenant une dispersion de fibres de type roving , injecter le mélange précurseur de mousse rigide en fermant la cavité, après expansion de la mousse, démouler la pièce obtenue. Dans chacun des procédés de réalisation, au moins une partie de la cavité de moulage peut être revêtue d'une couche de revêtement avant injection de la mousse rigide, ceci de sorte à obtenir une pièce 1 directement pourvue, au moins partiellement, d'un revêtement en sortie de moulage, l'envers du revêtement adhérant à la mousse. La demanderesse a constaté que la mise en u̇vre de ces procédés permet de supprimer les défauts de surface constatés ans l'art antérieur. En outre, du fait de caractéristiques mécaniques améliorées, il est possible de s'affranchir, au moins en partie, des inserts utilisés dans l'art antérieur. Par ailleurs, pour certaines formulations de mousses, il a été possible d'augmenter jusqu'à 20% leur taux d'expansion, ce qui permet une économie de matière et un allègement des pièces, et ceci à caractéristiques mécaniques équivalentes aux pièces de l'art antérieur. Il a été constaté en outre une suppression des bulles internes, qui nécessitaient une opération ultérieure de picotage, après le moulage, ladite opération étant désormais supprimée. Enfin, dans certains cas, il a été montré que la couche poreuse peut présenter des caractéristiques sensibles de renfort. REVENDICATIONS 1) Pièce moulée (1), notamment de garnissage de véhicule automobile, comprenant une âme étendue (2), d'épaisseur fine et sensiblement constante, à base de mousse de polyuréthanne rigide formée à partir d'un mélange précurseur de mousse, ladite pièce étant caractérisée en ce que ladite âme comprend, sur tout ou partie de son étendue, et noyées dans la mousse : une couche de matériau poreux (3), d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de celle de ladite âme, une première face (6a) de ladite couche étant sensiblement confondue avec une face de ladite âme, une couche de fibres de renfort (5), disposée contre une deuxième face (6b) de ladite couche de matériau poreux, ladite couche de matériau poreux étant agencée pour permettre le passage du mélange précurseur de mousse en empêchant sensiblement le passage des fibres de renfort, de sorte à être sensiblement exempte de fibres de renfort. 2) Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de matériau poreux (3) est formée d'une grille métallique gaufrée. 3) Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de matériau poreux (3) est formée d'une maille tridimensionnelle. 4) Pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres renfort sont des fibres de verre. 5) Pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche de fibres (5) est sous forme de fibres dispersées, de type roving , de faible longueur, par exemple de 50 mm environ. 6) Pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche de fibres (5) est sous forme de fibres liées entre elles. 7) Pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, sur au moins une de ses faces, une couche de revêtement, notamment textile. 8) Procédé de réalisation d'une pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6 et 7, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : prévoir une couche de matériau poreux (3) découpée sensiblement à la forme de la pièce à obtenir, ou d'une zone localisée de la pièce, prévoir une couche de fibres liées (5) découpée sensiblement à la forme de la couche de matériau poreux (3), déposer au fond d'une cavité de moulage ladite couche de matériau poreux, déposer ladite couche de fibres sur ladite couche de matériau poreux, injecter un mélange précurseur de mousse rigide en fermant la cavité, après expansion de la mousse, démouler la pièce 1 obtenue. 9) Procédé de réalisation d'une pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 7, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : prévoir une couche de matériau poreux (3) découpée sensiblement à la forme de la pièce à obtenir, ou d'une zone localisée de la pièce, déposer au fond d'une cavité de moulage ladite couche de matériau poreux, prévoir un mélange précurseur de mousse rigide comprenant une dispersion de fibres de type roving , injecter le mélange précurseur de mousse rigide en fermant la cavité, après expansion de la mousse, démouler la pièce 1 obtenue. 10) Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que au moins une partie de la cavité de moulage est revêtue d'une couche de revêtement avant injection de la mousse rigide.