Brevet FR2926743A1 — publié le 20090731

Moule pour la fabrication d'une planche de bord en matière plastique La présente invention concerne un moule de moussage pour la fabrication d'une planche de bord en matière plastique comportant un substrat, une peau et, entre le substrat et la peau, une paroi en mousse. Pour la fabrication d'une telle planche de bord, on utilise un moule comportant un premier bloc recouvert par la peau et un deuxième bloc constitué par le substrat. Dans sa position fermée, le moule définit intérieurement, entre la peau et le substrat, une cavité dans laquelle une mousse thermodurcissable est injectée dans le but de former la paroi. Le substrat comporte au moins une nervure destinée à former un rebord de la planche de bord. La nervure est curviligne et suit soit la périphérie de la planche de bord, soit le pourtour d'une ouverture ménagée dans la planche de bord pour y loger des éléments tels que des compteurs, des volets, etc. Avantageusement, lors de la fermeture du moule, le chant de la nervure du second bloc constitué par le substrat est mis en contact direct avec une face de la peau, de manière à fermer latéralement la cavité du moule. Mais, il peut exister localement un jeu entre le chant de la nervure du second bloc et la face de contact de la peau recouvrant le premier bloc du moule. Un tel jeu conduit à la présence d'un jour entre la nervure et la peau. La cavité n'étant alors pas fermée hermétiquement, la mousse injectée s'écoule à travers ce jour hors de la cavité, avant de se solidifier. La planche de bord brute, issue du moulage, comporte donc des bavures de mousse sur ses rebords. Cela nécessite une étape consistant à reprendre ou à retoucher les rebords de la planche de bord brute pour obtenir une planche de bord apte à être montée dans l'habitacle d'un véhicule automobile. De plus, ces fuites de matière première salissent le moule ou les éléments de la presse qui supportent le moule, conduisant à une étape de nettoyage entre deux utilisations successives du moule. Ceci contribue à la réduction de la cadence de production. Par ailleurs, l'étape d'injection de la mousse est réalisée en injectant une quantité prédéterminée de matière. Or, la création de bavures consomme une fraction de cette quantité prédéterminée de matière. Non seulement cela correspond à une perte de matière première, mais cela signifie surtout qu'il y aura un manque de matière à un autre endroit de la paroi de la planche de bord. La paroi de la planche de bord brute n'aura pas l'épaisseur voulue en certains endroits et pourra même comporter des vides. Une telle planche de bord brute sera alors rebutée, réduisant la productivité de la chaîne de fabrication. L'invention a donc pour but de proposer un moule, de conception simple, permettant de pallier à ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un moule de moussage pour la fabrication d'une planche de bord en matière plastique comportant un substrat, une peau et, entre le substrat et la peau, une paroi en mousse, le moule comportant un premier bloc recouvert par la peau et un second bloc constitué par le substrat, les premier et second blocs délimitant, en position fermée du moule, une cavité pour l'injection de mousse, le second bloc constitué du substrat comportant une nervure destinée à former un rebord de la planche de bord et dont le chant est, en position fermée du moule, en contact avec une face de la peau, caractérisé en ce que le premier bloc comporte une rainure, en regard du chant de la nervure du second bloc, et un joint d'étanchéité placé dans la rainure et faisant saillie hors de cette rainure, le joint étant recouvert par la peau et comprimé par celle-ci en position fermée du moule. Suivant des modes particuliers de réalisation, la planche de bord comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - la hauteur du joint est supérieure ou égale à la somme de la valeur maximale de la profondeur de la rainure et de la valeur maximale du jeu, en l'absence de joint, entre le chant de la nervure et la face de contact de la peau, en position fermée du moule. - la rainure possède une section en forme de trapèze dont la grande base constitue un fond de la rainure. - le joint est en un matériau élastomère. - l'élastomère est en un élastomère de silicone. L'invention a également pour objet une presse de moulage par injection comportant : un plateau fixe, un plateau mobile et des moyens de déplacement du plateau mobile vers et à l'écart du plateau fixe ; et un moule comportant un bloc mobile couplé au plateau mobile et un bloc fixe couplé au plateau fixe, caractérisée en ce que le moule est un moule tel que défini ci-dessus. Suivant des modes particuliers de réalisation, la presse comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le second bloc, constitué par le substrat de la planche de bord, est le bloc mobile couplé au plateau mobile. Avantageusement, en munissant le premier bloc du moule d'une rainure garnie d'un joint réalisant l'étanchéité de la cavité par application de la peau contre le chant d'une nervure formant un rebord de la planche de bord, le moule selon l'invention est de conception simple et robuste et est de mise en oeuvre aisée. En particulier, il est passif et ne requiert pas l'actionnement de moyens additionnels pour réaliser l'étanchéité après fermeture du moule. L'invention et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe partielle d'une planche de bord obtenue avec un moule selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe partielle d'un moule selon l'invention, en position ouverte ; et, - la figure 3 est une coupe partielle du moule de la figure 2, mais en position fermée alors que de la mousse y a été injectée. La figure 1 représente une planche de bord 2 obtenue en utilisant un moule selon l'invention. La planche de bord 2 comporte, dans son épaisseur, un substrat 4, une paroi 6 et une peau 8. Le substrat 4 est en une matière plastique rigide, par exemple du polypropylène (� PP �). Le substrat 4 constitue le côté de la planche de bord 2 qui n'est pas visible depuis l'habitacle une fois que la planche de bord 2 est montée dans le véhicule automobile. Le substrat 4 comporte une nervure 12 faisant saillie perpendiculairement à une face interne 14 du substrat 4. La nervure 12 forme un rebord de la planche de bord 2, soit à la périphérie de la planche de bord 2, soit, comme cela est représenté, sur le pourtour d'une ouverture 16, par exemple circulaire d'axe A, dont est munie la planche de bord 2 dans le but d'y loger un compteur de vitesse ou un autre équipement. La peau 8 est en une matière plastique souple telle qu'une polyoléfine thermoplastique (� TPO �). Elle est destinée à améliorer l'esthétique de la planche de bord 2 dont elle constitue le côté visible depuis l'habitacle, une fois la planche de bord 2 montée dans le véhicule automobile. Une face 18 de la peau 8 est en contact sur le chant 20 de la nervure 12, c'est-à-dire la face de la nervure 12 située à l'écart de la face interne 14 du substrat 4 sur laquelle la nervure 12 se raccorde. La paroi 6, située entre le substrat 4 et la peau 8, est en mousse de polyuréthane thermodurcissable, qui est une matière plastique légère et souple après réticulation. Latéralement, au niveau de l'ouverture 16, l'extension de la paroi 6 est délimitée par la nervure 12 du substrat 4. Le moule de moussage selon l'invention servant à la fabrication de la planche de bord 2 par injection de mousse va maintenant être décrit. Les figures 2 et 3 représentent un moule 22 selon l'invention. Le moule 22 est destiné à être positionné dans une presse d'injection verticale, comportant un plateau inférieur fixe P1 et un plateau supérieur mobile P2 pouvant être déplacé, selon une direction verticale, vers et à l'écart du plateau fixe P1, par actionnement des moyens de déplacement de la presse. Le moule 22 comporte un premier bloc inférieur 24, destiné à être porté par le plateau inférieur fixe P1 de la presse, et un second bloc supérieur 26, destiné à être porté par le plateau supérieur mobile P2 de la presse. Lorsqu'il est en position fermée, le moule 22 comporte intérieurement une cavité 25. Le premier bloc 24 est en une résine chargée de poudre d'aluminium. Il comporte, sur sa face supérieure 28, une rainure 30. La rainure 30 réalisée par fraisage possède une section en trapèze dont la grande base correspond au fond 32 de la rainure 30. La rainure 30 possède une profondeur a30 évaluée entre le fond 32 de la rainure 30 et la face supérieure 28 du premier bloc 24. La rainure 30 suit une courbe continue et fermée sur la face supérieure 28 du premier bloc 24, dont la géométrie sera définie plus bas en relation avec la description du second bloc 26 et du fonctionnement du moule 22. Le premier bloc 24 comporte, logé dans la rainure 30, un joint 34 déformable destiné à assurer l'étanchéité de la cavité 25. Le joint 34 est en un matériau élastomère, et de préférence en un élastomère de silicone qui est apte à résister aux températures élevées requises pour l'étape de durcissement intervenant après l'étape d'injection de la mousse dans la cavité 25. En position ouverte du moule 22 représentée à la figure 2, alors qu'il est dans un état non compressé, le joint 34 a une forme de trapèze dont la base repose sur le fond 32 de la rainure 30 et dont la hauteur a34 est supérieure à la profondeur a30 de la rainure 30. Ainsi, le joint 34 fait saillie hors de la rainure 30 au-delà de la face supérieure 28 du premier bloc 24. Le premier bloc 4 est recouvert intégralement par une peau 8' d'épaisseur a8. La peau 8', dont une partie fera partie intégrante de la planche de bord 2, comporte une ligne L de moindre résistance au niveau de l'ouverture 16. A l'issue du moulage, on retirera de la planche de bord brute la partie de la peau 8' délimitée intérieurement par la ligne L, de manière à libérer l'ouverture 16 et à obtenir la planche de bord 2. Au niveau de la rainure 32, du fait de la présence du joint 34 en saillie, la peau 8' présente une surépaisseur E égale à la différence entre la hauteur a34 du joint 34 et la profondeur a30 de la rainure 30 : E = a34 - a30. Le second bloc 26 est constitué par le substrat 6 qui, à l'issue du moulage, fera partie intégrante de la planche de bord 2. La position fermée du moule 22, représentée sur la figure 3, est obtenue lorsque le second bloc 26 a été déplacé jusqu'à ce que sa surface supérieure 36 soit à une distance Dl d'une surface inférieure 38 du premier bloc 24. La cavité 25, formée entre les premier et second blocs 24, 26 du moule 22, est délimitée par la face 18 de peau 8', et par la face interne 14 et la nervure 12 du second bloc 26 constitué du substrat 4. L'étanchéité de la cavité 25 est assurée de la manière suivante. La rainure 30 est formée pour être située en vis à vis du chant 20 de la nervure 12, en position fermée du moule 22. La rainure 30 suit donc le ou les rebord(s) de la planche de bord 2. Ainsi, lorsque le second bloc 26 est abaissé, le chant 20 vient en contact de la face 18 de la peau 8' au niveau de la surépaisseur E. Puis, en poursuivant le déplacement vers le bas du second bloc 26, le chant 20 applique une pression qui déforme le joint 34 logé dans la rainure 30. La contre-réaction appliquée par le joint 34 sur la peau 8' permet d'appliquer la face 18 de la peau 8' contre le chant 20 de la nervure 12. En sélectionnant une hauteur a34 adaptée pour le joint 34, on garantit que, tout le long de la nervure 12, la peau 8' soit pressée contre la nervure 12 lors de la fermeture du moule 22 et que, en conséquence, la cavité 25 soit fermée de manière étanche. Par exemple, dans la position fermée du moule 22, à partir des intervalles de tolérance définis le long de la chaîne de cotations entre le chant 20 de la nervure 12 et la face de contact 18 de la peau 8' au niveau de la surépaisseur E, on choisit une valeur minimum pour la hauteur a34 qui est supérieure ou égale à la somme de la valeur maximale de la profondeur (a30) de la rainure (30) et de la valeur maximale du jeu J entre le chant 20 et la face de contact 18 de la peau 8' au niveau de la surépaisseur E en l'absence du joint. On notera que la distance Dl possède également un intervalle de tolérance dont il faut tenir compte. En sélectionnant une valeur de la hauteur a34 supérieure à la valeur limite définie ci-dessus, on assure que la peau 8' est pincée entre le joint 34 et la nervure 12 avec une pression adaptée à la pression régnant dans la cavité 25 au moment du moussage pour assurer l'étanchéité. Le moule étant fermé, la mousse polyuréthane peut alors être injectée dans la cavité 25 sans risque de fuite au niveau des rebords de la planche de bord à fabriquer. On évite ainsi les problèmes dérivant de l'utilisation des moules de l'art antérieur. L'étape de moussage est suivie d'une étape de cuisson permettant, entre autre, une expansion de la mousse injectée pour former la paroi 6 et une adhérence chimique de la peau 8' sur la paroi 6. REVENDICATIONS 1.- Moule de moussage (22) pour la fabrication d'une planche de bord (2) en matière plastique comportant un substrat (4), une peau (8, 8') et, entre le substrat et la peau, une paroi (6) en mousse, le moule comportant un premier bloc (24) recouvert par la peau et un second bloc (26) constitué par le substrat, les premier et second blocs délimitant, en position fermée du moule, une cavité (25) pour l'injection de mousse, le second bloc (26) constitué du substrat (6) comportant une nervure (12) destinée à former un rebord de la planche de bord et dont le chant (20) est, en position fermée du moule, en contact avec une face (18) de la peau (8, 8'), caractérisé en ce que le premier bloc (24) comporte une rainure (30), en regard du chant (20) de la nervure (12) du second bloc, et un joint d'étanchéité (34) placé dans la rainure et faisant saillie hors de cette rainure, le joint étant recouvert par la peau et comprimé par celle-ci en position fermée du moule. 2.- Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur (a34) du joint (34) est supérieure ou égale à la somme de la valeur maximale de la profondeur (a30) de la rainure (30) et de la valeur maximale du jeu (J), en l'absence de joint, entre le chant (20) de la nervure (12) et la face de contact (18) de la peau (8,8'), en position fermée du moule (22). 3.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure (30) possède une section en forme de trapèze dont la grande base constitue un fond (32) de la rainure. 4.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (34) est en un matériau élastomère. 5.- Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élastomère est en un élastomère de silicone. 6.- Presse de moulage par injection comportant : - un plateau fixe (P1), un plateau mobile (P2) et des moyens de déplacement du plateau mobile vers et à l'écart du plateau fixe ; et - un moule comportant un bloc mobile couplé au plateau mobile et un bloc fixe couplé au plateau fixe,caractérisé en ce que le moule est un moule (22) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7.- Presse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le second bloc (26), constitué par le substrat (6) de la planche de bord (2), est le bloc mobile couplé au plateau mobile (P2).