Brevet FR2904253A1 — publié le 20080201

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments d'habillage, notamment pour un intérieur de véhicule, ainsi que les éléments d'habillage obtenus par sa mise en oeuvre. L'invention se rapporte essentiellement à des éléments d'habillage réalisés par un procédé d'injection de haute précision, dans lesquels une peau souple est portée par un élément de base avec interposition d'une mousse. Aux limites de l'élément d'habillage, la peau souple est appliquée contre une partie de :L'élément de base par la mousse dans certaines zones, et, dans d'autres zones, l'élément de base et la peau sont superposés et sont en contact. L'invention concerne en particulier, dans ce contexte, le problème posé par la réalisation de parties marginales d'éléments d'habillage dans lesquels la peau et l'élément de base sont superposés et sont destinés à être insérés dans une gorge. Ce problème a déjà été envisagé par le document EPû1 580 077. Selon ce document, la zone marginale dans laquelle la peau et l'élément de base sont superposés comprend des canaux dans lesquels la mousse est présente, si bien que, dans ces canaux, la peau est tenue sur l'élément de base et, entre ces canaux, la peau est libre. Selon ce document, cette zone marginale est prolongée vers le bord, mais ne débouche pas normalement à l'extérieur dont elle est séparée. Dans une variante, des canaux de faible section permettent l'évacuation de l'air chassé par la mousse injectée et, éventuellement aussi une petite quantité de mousse, la sortie de :La mousse pouvant indiquer que l'opé- ration d'injection e est terminée. Selon le procédé décrit dans le document précité, comme il est possible que les canaux formés dans la zone marginale ne soient pas remplis, par exemple par piégeage d'air, c'est l'observation de la sortie de mousse par les canaux de ventilation qui permet normalement de déterminer la fin d'injection. Cette opération nécessite donc l'attention d'un opérateur, qui doit le plus souvent observer tout un bord et pas seulement un emplacement, la mousse pouvant sortir 2904253 2 tantôt vers une extrémité de ce bord, tantôt vers l'autre extrémité. Dans ce procédé, il reste de la mousse qui dépasse et peut salir les éléments d'habillage. On a constaté que ce problème était particulièrement 5 présent lorsque l'angle de fermeture des deux parties de moules qui portent l'une la peau et l'autre l'élément de base, forment un angle inférieur à 40. avec la direction de démoulage. Pour que la peau ne puisse pas être entraînée, il faut augmenter la largeur de la zone marginale, et donc le 10 coût des éléments. Il serait souhaitable de réaliser de tels éléments d'habillage sans augmenter la largeur de la zone marginale, et sans qu'un opérateur doive observer le moment de la sortie d'un excès de mousse. Il faut que ce résultat soit 15 obtenu sans risque d'injection insuffisante, c'est-àdire sans piégeage d'air qui pourrait gêner le contact de l'élément de base et de la peau. Selon l'invention, ce résultat est obtenu par réalisation de passages continus dans toute la zone marginale, 20 entre la cavité d'injection et l'extérieur. Ces passages sont bien suffisants pour permettre l'évacuation de tout l'air chassé par l'avance de la mousse. Selon l'invention, dans les conditions d'injection, la perte de charge créée lors de l'écoulement du fluide de formation de mousse dans 25 les passages est suffisamment élevée pour que ce fluide injecté pénètre dans une partie significative de ces pas-sages, mais sans atteindre l'extrémité de ces passages, si bien que la mousse ne peut jamais sortir à l'extérieur du bord. Ainsi, le degré de remplissage de ces passage est 30 inférieur à 1. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément d'habillage, du type qui comprend un élément de base de matière plastique rigide, une peau souple recouvrant l'élément de base et ayant une épaisseur 35 sensiblement constante, et une couche de mousse interposée entre l'élément de base et la peau, l'élément d'habillage possédant une zone principale dans laquelle la peau est à distance de l'élément de base et la peau et l'élément de 2904253 3 base délimitent entre eux une cavité contenant de la mousse, et une zone marginale dans laquelle la peau et l'élément de base sont en contact au moins partiel, la zone marginale présentant des passages continus reliant la cavité au bord 5 de l'élément d'habillage entre la peau et l'élément de base ; le procédé est du type qui comprend la réalisation de l'élément de base et de la peau, la disposition de la peau et de l'élément de base dans la cavité d'un moule, la fermeture du moule avec application de la peau contre la 10 zone marginale de l'élément de base, et l'injection d'un fluide de formation de mousse entre l'élément de base et la peau. Selon l'invention, le procédé comprend, préalablement à l'injection du fluide de formation de mousse dans la cavité de l'élément d'habillage, la détermination de la 15 relation entre d'une part les paramètres d'injection du fluide de formation de mousse, les paramètres géométriques des passages continus, et le paramètre de viscosité dynamique du fluide de formation de mousse, et d'autre part le degré de remplissage des passages continus par le fluide de 20 formation de mousse, et la sélection de valeurs de para-mètres telles que, à la fin de l'injection, le degré de remplissage des passages continus par le fluide de formation de mousse soit supérieur à 0,2 mais inférieur à 1, et, pendant l'injection, l'utilisation des valeurs des para- 25 mètres ainsi sélectionnées. Dans un mode d'exécution, la détermination de la relation entre les paramètres et le degré de remplissage comprend la réalisation de la zone marginale de l'élément de base afin qu'elle délimite des passages de propriétés géomé- 30 triques déterminées, puis la détermination empirique d'au moins un paramètre choisi parmi les paramètres d'injection et le paramètre de viscosité dynamique donnant un degré de remplissage des passages continus par le fluide de formation de mousse supérieur à 0,2 mais inférieur à 1. Par exemple, 35 le paramètre d'injection est choisi parmi la pression et la durée d'injection. 2904253 4 Dans une variante, la détermination empirique d'au moins un paramètre comprend la variation de la viscosité dynamique par variation de la température d'injection. L'invention concerne aussi un élément d'habillage, du 5 type qui comprend un élément de base de matière plastique rigide, une peau souple recouvrant l'élément de base et ayant une épaisseur sensiblement constante, et une couche de mousse interposée entre l'élément de base et la peau, l'élément d'habillage possédant une zone principale dans laquelle 10 la peau est à distance de l'élément de base et la peau et l'élément de base délimitent entre eux une cavité contenant de la mousse, et une zone marginale dans laquelle la peau et l'élément de base sont en contact au moins partiel, la zone marginale présentant des passages continus reliant la cavité 15 au bord de l'élément d'habillage ; selon l'invention, le taux de remplissage des passages continus par la mousse est inférieur à 1. Dans un mode de réalisation avantageux, les passages continus ont une forme sinueuse. 20 Dans une variante, le degré de remplissage des passages continus par la mousse varie dans la zone marginale, dans la direction du bord, et atteint au moins localement une valeur supérieure à 0,7. Dans un mode de réalisation avantageux, la section des 25 passages continus diminue entre leurs parties les plus proches de la zone principale et le bord extérieur de l'élément d'habillage. Dans une variante, les passages continus sont délimités par des saillies formées sur l'élément de base du côté 30 destiné à être au contact de la peau souple. Dans un mode de réalisation, les saillies occupent une plus grande partie de la surface de l'élément de base à proximité du bord que du côté de la zone principale. Par exemple, les passages continus ont une forme 35 sinueuse parce que les saillies sont formées en quinconce sur l'élément de base. De préférence, le taux de remplissage moyen ne dépasse par 0,8. 2904253 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 la figure 1 est une coupe schématique d'un élément d'habillage réalisé par le procédé de l'invention ; la figure 2 est une coupe de la partie cerclée de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe de la partie cerclée de la 10 figure 1, dans une variante ; la figure 4 représente un exemple de surface d'élément de base destinée à être au contact de la peau d'un élément d'habillage ; et la figure 5 représente une variante de surface d'élé-15 ment de base. La figure 1 est une coupe d'une partie d'un élément d'habillage, notamment de l'intérieur d'un véhicule. L'élément d'habillage 10 a une zone principale 12 et une zone marginale 14. Dans la zone principale 12, une peau 20 souple 16, par exemple de polyoléfine, est maintenue à dis-tance d'un élément de base 18, formé d'une matière plastique rigide, par exemple de polyoléfine, par une couche 20 de mousse mise en place par injection dans un moule dans lequel la peau 16 et l'élément de base 18 ont été préalablement 25 positionnés. La figure 2 est un agrandissement de la partie cerclée 22 de la figure 1. On note que, dans la zone marginale 14, l'élément de base 18 n'est pas en contact continu et total avec la peau 16. On a indiqué la présence de passages 24. 30 Sur la coupe de la figure 2, la référence 24 semble désigner des cavités, mais il s'agit en réalité de passages continus, comme indiqué par exemple sur la figure 4. Sur celle-ci, on note que des passages 24 sont délimités entre des saillies 26 disposées en quinconce. Ainsi, les passages 24 sont des 35 passages continus reliant la cavité formée entre la peau 16 et l'élément de base 18 dans la zone principale 12, à l'extérieur du bord. 2904253 6 Selon l'invention, le taux de remplissage de ces passages 24 par la mousse est compris entre 0,2 et moins de 1. Cette dernière valeur indique simplement que, lors de la fabrication, la mousse ne sort pas et ne provoque pas de 5 salissure. Par contre, il est souhaitable que ce taux soit élevé, au moins dans certaines parties le long du bord, afin que la peau soit bien tenue contre l'élément de base. On conçoit que les passages continus et nombreux 24 délimités entre les saillies 26 facilitent la ventilation, 10 c'est-à-dire l'évacuation de l'air chassé par le fluide de formation de mousse lorsque celui-ci est injecté dans la cavité comprise entre la peau 16 et l'élément de base 18. Les propriétés géométriques des passages 24, qui sont essentiellement, dans le cas particulier de la figure 4, la 15 hauteur des saillies 26, leur section, leur espacement, leur disposition, en quinconce ou non, etc. déterminent des para-mètres géométriques des passages tels que la section, la longueur et la sinuosité des passages. Les valeurs de ces paramètres géométriques sont sélectionnées pour provoquer la 20 création, lors de l'écoulement du fluide de formation de mousse, d'une perte de charge suffisamment grande pour que, à la fin de l'injection, le taux de remplissage des passages continus par la mousse soit inférieur à 1, c'est-à-dire que le fluide injecté n'a pas atteint le bord de l'élément de 25 base 18. Cette caractéristique peut être facilement observée sur les éléments d'habillage obtenus par la mise en oeuvre du procédé, puisqu'il suffit d'écarter la peau, en arrachant des parties de mousse, pour déterminer jusqu'où la mousse a 30 pénétré dans la zone marginale. La figure 5 représente une disposition dans laquelle la perte de charge créée lors de l'écoulement du fluide de formation de mousse est plus grande que dans le cas de la figure 4. Cette plus grande perte de charge est obtenue 35 parce que les saillies occupent une plus grande partie de la surface, si bien que les passages ont une section réduite, et, en outre, ils sont surtout beaucoup plus sinueux, comme l'indique la référence 24'. Ce résultat est obtenu par 2904253 7 simple allongement des saillies 26' ou, par rapport à la figure 4, par liaison deux à deux des saillies 26. On a représenté sur les figures 2, 4 et 5, des modes de réalisation dans lesquels l'élément de base 18, 18' déli- 5 mite des passages avec des saillies de hauteur constante. Cette caractéristique n'est nullement indispensable. La figure 3 représente un exemple dans lequel les passages ont une hauteur ou profondeur qui varie. Ainsi, les caractéristiques essentielles de l'invention 10 sont d'une part le fait qu'il existe des passages continus dans toute la zone marginale à introduire dans une gorge, entre la zone principale et l'extérieur, et que ces passages créent une perte de charge suffisamment élevée pour que, après l'injection du fluide de formation de mousse, le taux 15 de remplissage des passages par la mousse soit inférieur à 1. En pratique, pour que ce taux n'atteigne nulle part 1, et que la mousse ne sorte donc pas au bord, il est souhaitable que le taux de remplissage moyen ne dépasse par 0,8. La perte de charge dans les passages dépend de nombreux 20 paramètres. Ces paramètres comprennent d'abord les para-mètres de l'injection elle-même, notamment la pression utilisée et la durée de l'injection, et le fait que l'injection peut être éventuellement étagée. D'autres paramètres primordiaux sont évidemment les 25 paramètres géométriques des passages continus, notamment leur longueur, leur section, leur sinuosité, de manière connue des hommes du métier. Enfin, d'autres paramètres essentiels pour la détermination de cette perte de charge sont fixés par les propriétés intrinsèques du fluide injecté, essentiellement sa viscosité dynamique. On conçoit qu'on puisse agir sur l'un quelconque des paramètres précités pour déterminer les conditions de mise en oeuvre du procédé. Cependant, comme les propriétés géomé- 35 triques des passages continus sont essentiellement fixés par la configuration de l'élément de base, il est souhaitable que cette configuration de l'élément de base soit établie 2904253 8 initialement, puis que les autres paramètres soient modulés de la manière nécessaire. De tels paramètres qui peuvent être modulés sont la pression et la durée d'injection, éventuellement la création 5 de plusieurs phases d'injection, à des pressions différentes et/ou avec des durées différentes. Un autre paramètre qui peut être modulé est la viscosité dynamique du fluide injecté, puisque cette viscosité dépend beaucoup de la température d'injection. Un simple réglage de la température 10 d'injection est une option commode lors de la mise en oeuvre du procédé. On conçoit donc que l'homme du métier dispose de nombreuses possibilités pour cette mise en oeuvre. Comme il est souhaitable que la peau soit tenue sur la 15 plus grande partie de la largeur de la zone marginale, il est souhaitable que :La perte de charge qui s'oppose à l'avance du fluide le long des passages continus soit relativement faible du côté de la zone principale et de plus en plus grande vers l'extérieur. De cette manière, la mousse 20 peut être présente près du bord extérieur, sans jamais atteindre celui-ci. Dans les exemples de réalisation décrit précédemment, ce résultat peut être obtenu lorsque les saillies 26, 26' des figures 4 et 5 sont plus denses ou de plus grande 25 section près du bord qu'à proximité de la zone principale. On note que la mise en oeuvre du procédé de l'invention ne nécessite aucune modification de l'appareillage normale-ment utilisé, puisque les modifications peuvent être limitées au seul élément de base. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un élément d'habillage, du type qui comprend : un élément de base (18, 18', 18") de matière plastique rigide, une peau souple (16) recouvrant l'élément de base (18, 18', 18") et ayant une épaisseur sensiblement constante, et une couche de mousse (20) interposée entre l'élément de base (18, 18', 18") et la peau (16), l'élément d'habillage possédant une zone principale (12) dans laquelle la peau (16) est à distance de l'élément de base (18, 18', 18") et la peau et l'élément de base délimitent entre eux une cavité contenant de la mousse (20), et une zone marginale (14) dans laquelle la peau et l'élé- ment de base sont en contact au moins partiel, la zone marginale (14) présentant des passages continus (24, 24', 24") reliant la cavité au bord de l'élément d'habillage entre la peau et l'élément de base, le procédé étant du type qui comprend : la réalisation de l'élément de base (18, 18', 18") et de la peau (16), la disposition de la peau (16) et de l'élément de base (18, 18', 18") dans la cavité d'un moule, la fermeture du moule avec application de la peau (16) contre la zone marginale de l'élément de base, et l'injection d'un fluide de formation de mousse entre l'élément de base (18, 18', 18") et la peau (16), caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l'injection du fluide de formation de mousse dans la cavité de l'élément d'habillage, la détermi- nation de la relation entre d'une part les paramètres d'injection du fluide de formation de mousse, les paramètres géométriques des passages continus (24, 24', 24"), et le paramètre de viscosité dynamique du fluide de formation de mousse, et d'autre part le degré de remplissage des passages continus (24, 24', 24") par le fluide de formation de mousse, et la sélection de valeurs de paramètres telles que, à la fin de l'injection, le degré de remplissage des 2904253 10 passages continus (24, 24', 24") par le fluide de formation de mousse soit supérieur à 0,2 mais inférieur à 1, et, pendant l'injection, l'utilisation des valeurs des paramètres ainsi sélectionnées. 5 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination de la relation entre les paramètres et le degré de remplissage comprend la réalisation de la zone marginale de l'élément de base (18, 18', 18") afin qu'elle délimite des passages (24, 24', 24") de propriétés géomé- 10 triques déterminées, puis la détermination empirique d'au moins un paramètre choisi parmi les paramètres d'injection et le paramètre de viscosité dynamique donnant un degré de remplissage des passages continus par le fluide de formation de mousse supérieur à 0,2 mais inférieur à 1. 15 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la détermination empirique d'au moins un paramètre comprend la variation de la viscosité dynamique par variation de la température d'injection. 4. Elément d'habillage réalisé par mise en oeuvre du 20 procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type qui comprend : un élément de base (18, 18', 18") de matière plastique rigide, une peau souple (16) recouvrant l'élément de base (18, 25 18', 18") et ayant une épaisseur sensiblement constante, et une couche (20) de mousse interposée entre l'élément de base et la peau, l'élément d'habillage possédant une zone principale (12) dans laquelle la peau est à distance de l'élément de 30 base (18, 18', 18") et la peau et l'élément de base délimitent entre eux une cavité contenant de la mousse, et une zone marginale (14) dans laquelle la peau (16) et l'élément de base (18, 18', 18") sont en contact au moins partiel, la zone marginale (14) présentant des passages continus (24, 35 24', 24") reliant la cavité au bord de l'élément d'habil- lage, 2904253 11 caractérisé en ce que le taux de remplissage des pas-sages continus (24, 24', 24") par la mousse est inférieur à 1. 5. Elément d'habillage selon la revendication 4, carac-5 térisé en ce que les passages continus (24, 24', 24") ont une forme sinueuse. 6. Elément d'habillage selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le degré de remplissage des passages continus (24, 24', 24") par la mousse varie dans la 10 zone marginale (14) dans la direction du bord et atteint au moins localement une valeur supérieure à 0,7. 7. Elément d'habillage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la section des passages continus (24, 24', 24") diminue entre leurs parties 15 les plus proches de la zone principale (12) et le bord extérieur de l'élément d'habillage. 8. Elément d'habillage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les passages continus (24, 24', 24") sont délimités par des saillies (26, 20 26') formées sur l'élément de base du côté destiné à être au contact de la peau souple (16). 9. Elément d'habillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les saillies (26, 26') occupent une plus grande partie de la surface de l'élément de base à 25 proximité du bord que du côté de la zone principale. 10. Elément d'habillage selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le taux de remplissage moyen ne dépasse par 0,8.