Brevet FR2915922A1 — publié le 20081114

PROCEDE POUR REALISER DES PIECES MOULEES INTEGRANT UN INSERT RIGIDE ET PRODUIT OBTENU PAR CE PROCEDE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé pour la réalisation de pièces moulées intégrant un insert notamment rigide. Elle vise plus particulièrement la réalisation de telles pièces moulées auxquelles on souhaite conférer certaines propriétés, alliant notamment légèreté, multiplicité des formes, voire qualités additionnelles de type résistance au feu. 10 ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE La réalisation de pièces moulées par injection est aujourd'hui largement répandue. Elle met en oeuvre un moule, dans lequel est injectée une matière plastique appropriée. On 15 connaît également la possibilité de mettre en place au sein de ces pièces moulées des inserts généralement métalliques, afm de conférer certaines propriétés, notamment mécaniques à la pièce résultant de l'injection. Parmi les différentes technologies mises en oeuvre est également bien connue celle 20 dénommée RIM, pour l'expression anglo-saxonne Reaction Injection Molding ,et qui consiste à réaliser une opération de moulage par injection-réaction. Parmi celles-ci on a par exemple décrit dans le document EP-A-O 332 495 un procédé plus particulièrement orienté vers la fabrication de pièces de carrosserie automobile. Celle-ci consiste à réaliser un insert mécaniquement résistant encapsulé dans un surmoulage 25 réalisé en mousse de polyuréthane rigide. Si cette technologie répond au souhait de l'industrie automobile, notamment en matière de résistance mécanique, en revanche elle se heurte à un inconvénient majeur en termes de poids, les inserts mis en oeuvre affectant de manière importante le poids résultant de 30 la pièce fmale. On a également proposé dans le document EP-A 1 022 105 la réalisation de pièces moulées constituées par une mousse intégrant un noyau préformé à cellules ouvertes en polyuréthane ou polystyrène, présentant une peau externe surmoulée réalisée à partir 35 d'une résine bi-composants injectée basse pression autour du noyau. Si certes, la technologie ainsi décrite permet la réalisation de pièces acceptables dans l'industrie automobile, elle présente là encore l'inconvénient d'être d'un poids relativement élevé. L'objectif visé dans la présente invention est de permettre la réalisation de pièces moulées, susceptibles d'adopter toutes formes mais surtout d'être à la fois résistantes mécaniquement et d'un faible poids. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé pour réaliser des pièces moulées intégrant un insert rigide qui consiste : ^ à positionner ledit insert dans un moule de forme appropriée, l'insert en question étant constitué d'une mousse structurelle, dont les cellules sont fermées ; ^ puis à injecter dans le moule une matière synthétique de telle sorte d'une part, à épouser ou surmouler la forme extérieure de l'insert, et d'autre part, à conférer à ladite pièce sa forme défmitive. En d'autres termes, l'invention consiste à faire appel en qualité d'insert à une matière synthétique, de telle sorte à pouvoir lui conférer toutes formes possibles, ladite matière synthétique présentant des cellules fermées. Ainsi, lors de l'étape de surmoulage, le matériau constitutif de la couche de surmoulage ne pénètre pas à l'intérieur des cellules de la mousse constitutive de l'insert, et est donc insusceptible d'affecter de manière rédhibitoire le poids correspondant. Ce faisant, non seulement on peut obtenir par ce procédé des pièces de toutes formes, en raison de la multiplicité des formes susceptibles d'être conférées à l'insert, mais au surplus, les pièces obtenues sont nettement plus légères que les pièces obtenues par les procédés traditionnels. En outre, lesdites pièces sont réalisables selon un procédé de fabrication à coûts de revient réduit, en raison de la technique de moulage mise en oeuvre, particulièrement bien maîtrisée à ce jour, outre du faible coût de l'outillage correspondant. Selon une caractéristique de l'invention, la matière constitutive de l'insert à cellules 35 fermées est constituée par une mousse de polyuréthane. Selon une autre caractéristique de l'invention, la densité de l'insert est voisine de 300 kg/m3 à plus ou moins 10 % près. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la couche externe est typiquement 5 constituée d'une mousse formant peau avantageusement réalisée en polyuréthane à cellules ouvertes. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'insert est disposé dans le moule par le biais de fixations appropriées susceptibles de le maintenir aussi bien vers le haut 10 que vers le bas à la distance souhaitée des parois internes de la matrice du moule en fonction de l'épaisseur de peau souhaitée. Bien évidement, l'invention concerne les pièces obtenues par ce procédé de fabrication. Celles-ci présentent une densité typique voisine de 300kg/m . Elles sont susceptibles de 15 présenter une résistance à la compression de l'ordre de 5MPa. Enfm, en raison du procédé mis en oeuvre, outre des matériaux qui les constituent, elles sont anti-feu, et notamment compatibles avec la norme aéronautique FAR 25-853b. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. 25 La figure 1 est une représentation schématique en section d'une pièce en cours de moulage selon une étape de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, illustrant la seconde étape du procédé conforme à l'invention. La figure 3 est une représentation schématique en perspective de la pièce obtenue selon 30 la deuxième forme de réalisation de l'invention. MODE DE REALISATION DE L'INVENTION On a donc représenté sur la figure 1 une coupe en section d'un moule à injection 35 susceptible de mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Ce moule comporte de manière connue, un poinçon (1) destiné à coopérer avec une matrice (2). 20 Le poinçon (1) est muni d'un canon (4) et d'une broche (5), destinés à permettre la fixation à l'intérieur du volume (3) défmi entre le poinçon et la matrice d'un insert (6), en l'espèce en zone supérieure dudit volume. Cet insert (6) est, selon une caractéristique essentielle de l'invention, constitué d'une matière plastique obtenue préalablement par injection basse pression. Cet insert présente une densité relativement basse, typiquement 300 kg/na', et un profil correspondant à la forme souhaitée de la pièce fmale. Cet insert est typiquement réalisé en polyuréthane à cellules fermées. On a représenté par la référence (3) une enveloppe souple, typiquement réalisée en silicone. Celle-ci est destinée à conférer à l'insert (6) sa forme dimensionnelle, en d'autres termes son volume externe, ladite poche étant en effet positionnée contre les parois du moule préalablement à l'injection du matériau constitutif de l'insert. Elle permet en outre de réaliser une contre dépouille (10). Lors de la seconde étape, on injecte entre l'insert (6) et l'enveloppe souple (3) un polyol et un isocyanate, qui de manière connue, réagissent in situ pour produire une mousse de polyuréthanne (8) constituant l'enveloppe externe ou peau de la pièce définitive. Lors de la réalisation de cette mousse (8) à cellules ouvertes, celle-ci exerce une pression contre l'enveloppe souple (3) et corollairement épouse la forme externe de l'insert (6). L'injection des composants de la mousse de polyuréthanne (8) peut se faire par carottage à travers l'enveloppe souple (3). Cette peau (8) peut présenter différentes caractéristiques, notamment en termes de couleurs, de texture, et de manière générale d'esthétique, en fonction de l'utilisation envisagée de la pièce considérée. Elle peut notamment présenter un aspect particulier, par exemple en termes de grain, celui-ci étant obtenu par la coopération de la mousse en cours de constitution et l'enveloppe souple (3). Au surplus, cette peau peut présenter des caractéristiques techniques additionnelles et notamment être agréée non feu. Ainsi, après démoulage, on obtient une pièce conforme à la figure 3, munie d'une âme structurelle rigide (6) recouverte d'une peau (8), généralement à toucher plus agréable ou d'une couleur particulière, voire d'un grain spécifique. Au surplus, l'insert structurel (6) est éventuellement muni de pièces de fixation (7) illustrées sur la figure 3, pour permettre la solidarisation de la pièce résultante à d'autres éléments d'un dispositif plus complexe. Typiquement, ce genre de pièces est destinées à l'industrie aéronautique et notamment la réalisation d'éléments de sièges de passagers, notamment accoudoirs et autres, sans que cette précision n'emporte une quelconque limitation de l'invention. Dans une variante simplifiée du procédé de l'invention, notamment lorsqu'il n'existe pas de contre dépouille (10), il est possible de s'affranchir de la mise en oeuvre de 10 l'enveloppe souple (3). On conçoit ainsi que conformément à l'invention, il est possible par un procédé aujourd'hui largement maîtrisé, de coût de revient réduit, de réaliser des pièces à la foi résistantes mécaniquement, légères et susceptibles de présenter des formes multiples, 15 outre des qualités particulières type non feu, ce qu'on ne savait faire de manière efficace et peu onéreuse à ce jour. Il devient notamment possible de remplacer les inserts plus traditionnels, tels que réalisés en structure en nid d'abeilles, onéreux à réaliser, creux, et donc remplis par 20 l'enveloppe ou peau externe en cours de réalisation de la pièce définitive, et de précisions dimensionnelles limitées. De plus, la mise en oeuvre de ces inserts traditionnels suppose également de faire appel à un outillage onéreux, surenchérissant les coûts de réalisation de telles pièces. 15 REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser des pièces moulées intégrant un insert rigide (6), caractérisé en ce qu'il consiste : ^ à positionner ledit insert dans un moule de forme appropriée, l'insert en question étant constitué d'une mousse structurelle, dont les cellules sont fermées ; ^ puis à injecter dans le moule une matière synthétique de telle sorte d'une part, à épouser ou surmouler la forme extérieure de l'insert, et d'autre part, à 10 conférer à ladite pièce sa forme définitive. 2. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière constitutive de l'insert à cellules fermées (6) est constituée par une mousse de polyuréthane. 3. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la densité de l'insert (6) est voisine de 300 kg/m3 à plus ou moins 10 % près. 20 4. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche externe (8) surmoulant l'insert (6) est constituée d'une mousse formant peau. 5. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon la revendication 4, caractérisé en 25 ce que la mousse formant peau est réalisée en polyuréthane à cellules ouvertes. 6. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'insert (6) est disposé dans le moule par le biais de fixations appropriées susceptibles de le maintenir aussi bien vers le haut que vers 30 le bas à la distance souhaitée des parois internes du moule en fonction de l'épaisseur de peau souhaitée. 7. Procédé pour réaliser des pièces moulées selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on positionne dans le moule, préalablement à la réalisation 35 de l'insert (6), une enveloppe souple (3), notamment réalisée en silicone.