Brevet FR2931240A1 — publié le 20091120

PROCEDE DE CONTRÔLE DE LA DISPERSION D'ADJUVENTS DANS UNE PIECE PLASTIQUE ET DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE LEDIT PROCEDE. La présente invention se rapporte au domaine technique général du contrôle de pièces industrielles sur le plan de la qualité de fabrication. L'invention concerne plus particulièrement le contrôle de pièces en matériau plastique injecté. L'invention trouve par exemple son application dans la fabrication de pièces plastiques, incluant une opération de peinture superficielle pour obtenir une teinte prédéterminée desdites pièces. Les exigences de qualité actuelles sont telles qu'il est impératif de rechercher des procédés de fabrication permettant d'obtenir des teintes parfaitement homogènes sur l'ensemble des surfaces des pièces, notamment dans l'industrie automobile. Pour recouvrir une pièce en matériau plastique d'une couche de peinture, on connaît par exemple des méthodes de projection de peinture électrostatiques pour réduire les pertes en peinture. Ces méthodes ne sont cependant pas adaptées aux pièces en matériau plastique qui sont électriquement isolantes et qui doivent être portées à un potentiel électrique donné pour attirer les particules de peinture. Afin de pallier ce problème d'isolation électrique, il est connu d'avoir recours à un dépôt d'une couche conductrice électrique, par exemple métallique ou primaire conducteur sur la pièce plastique, au préalable de son passage en cabine de peinture. Une telle méthode suppose une complexité accrue des processus industriels et engendre une augmentation substantielle des coûts de fabrication. Il est également connu de doper le matériau constitutif de la pièce avec un adjuvent conducteur électrique du genre graphite, pour obtenir les propriétés conductrices requises avec les projections électrostatiques. Ces procédés ne sont cependant pas satisfaisants. En effet, les conditions de température et de pression existantes lors d'opérations d'injection d'une matière plastique génèrent trop souvent une migration incontrôlée des particules d'adjuvent conducteur dans la pièce. Il en résulte une inhomogénéité dans la dispersion de l'adjuvent dans la pièce. La projection électrostatique de peinture ne permet pas dans ces conditions d'obtenir l'uniformité de teinte recherchée. Un défaut d'uniformité de la teinte et/ou de l'aspect de la couche de peinture ne permet pas à la pièce de passer avec succès les contrôles de qualité. En outre, un taux important de pièces défectueuses augmente de façon substantielle les coûts de fabrication, ce qu'il convient d'éviter. II est également connu de contrôler la dispersion en volume des particules conductrices dans le matériau plastique constitutif de la pièce. Pour effectuer ces contrôles, on mesure localement la résistivité électrique, en détruisant la pièce pour accéder aux points de mesure. Ces contrôles ne sont pas fiables d'une part et sont trop coûteux en temps d'autre part. Il en résulte des coûts importants pour des résultats de contrôle non satisfaisants, l'inconvénient majeur de la méthode actuelle restant l'obligation de détruire la pièce pour le contrôle. L'objet de la présente invention vise par conséquent à proposer un nouveau procédé de contrôle permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci-dessus et d'augmenter la fiabilité des opérations de contrôle, assurant ainsi une uniformité de teinte et d'aspect pour les pièces à l'issue d'une opération de peinture. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un procédé de contrôle dont la mise en oeuvre ne nécessite pas la destruction des pièces contrôlées. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un procédé de contrôle susceptible d'être mis en oeuvre de façon manuelle ou automatisée. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de contrôle répondant à des critères permettant d'établir une traçabilité dans le processus de fabrication des pièces, d'isoler les pièces défectueuses et d'identifier leur origine. Un autre objet de la présente invention vise à fournir un dispositif de contrôle simple et fiable pour mettre en oeuvre le procédé de contrôle conforme à l'invention. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de contrôle de la dispersion d'au moins un adjuvent conducteur électrique dans une pièce en matériau plastique injecté, consistant à appliquer une haute tension appelée tension de référence Vr entre la pièce et la masse, à mesurer à l'aide d'au moins une sonde de mesure la tension Vm entre un point de mesure sur la surface de la pièce et la masse, à calculer la valeur du rapport R = Vm x 100 r pour la mesure effectuée, et à afficher la valeur du rapport R. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle consiste à définir une valeur seuil Rs du rapport R, correspondant à une limite en dessous de laquelle le rapport R est l'image d'une concentration surfacique insuffisante en adjuvent au point de mesure concerné. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle consiste à effectuer des mesures en différents points de la pièce. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle consiste à déterminer le nombre de points de mesure et la localisation des points de mesure en fonction des dimensions et/ou de la forme de la pièce. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle consiste à identifier la pièce sur laquelle sont effectuées les 15 mesures par l'intermédiaire d'un identifiant. Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle consiste à enregistrer la valeur du rapport R et de l'identifiant de la pièce correspondante lorsque R Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle conforme à l'invention consiste à effectuer les mesures dans des conditions de température et d'hygrométrie prédéterminées. Les objets assignés à la présente invention sont également atteints à l'aide d'un dispositif de contrôle de la dispersion d'au moins un adjuvent conducteur électrique dans une pièce en matériau plastique injecté et destiné à mettre en oeuvre le procédé de contrôle comportant : - un module électrique comportant un générateur de haute tension délivrant une tension de référence Vr, - un moyen de raccordement permettant d'appliquer la tension de référence Vr à une pièce, au moins une sonde de mesure pour mesurer la tension Vm effective à différents points de la surface de la pièce, des moyens de calcul et d'analyse intégrés dans le module électrique, pour calculer le rapport R= 12x100, et un moyen d'affichage intégré dans le module électrique pour afficher la valeur du rapport R pour chaque mesure effectuée. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de contrôle comporte un moyen de reconnaissance pour identifier la pièce à 25 contrôler. Selon un exemple de réalisation du dispositif de contrôle, les moyens de calcul et d'analyse comportent une mémoire pour 15 20 enregistrer diverses informations se rapportant à la pièce contrôlée, et notamment les valeurs de rapport R. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de contrôle comporte un automate déplaçant au moins une sonde de mesure par rapport à la pièce à contrôler. Les objets assignés à la présente invention sont également atteints à l'aide d'une chaîne automatisée véhiculant des pièces en matériau plastique injecté, comportant au moins un poste de contrôle automatisé, ledit poste de contrôle comportant au moins un dispositif de contrôle tel que présenté ci-dessus. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation et de mise en oeuvre, donnés à titre illustratif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1, illustre un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle conforme à l'invention, ledit dispositif de contrôle étant à usage manuel, la figure 2, illustre les étapes d'un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle conforme à l'invention, - et la figure 3, illustre schématiquement une chaîne automatisée conforme à l'invention, comportant un dispositif de contrôle conforme à l'invention. Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques et présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle conforme à l'invention. Le dispositif de contrôle comporte une base isolante 1 sur laquelle est fixé un moyen maintien 2 métallique, du genre pince, pour maintenir une pièce plastique 3. Le dispositif de contrôle comporte également un module électrique 4 incorporant un générateur de hautes tensions raccordé électriquement au moyen de maintien 2, à l'aide d'un raccordement 5 spécifique aux hautes tensions électriques. Le dispositif de contrôle comporte également un moyen d'affichage 6 ainsi qu'un raccordement complémentaire 7 reliant le module électrique 4 à une sonde de mesure 8. Le raccordement complémentaire 7 est également spécifique aux hautes tensions électriques. Le moyen d'affichage 6 est par exemple intégré dans le module électrique 4. Le dispositif de contrôle conforme à l'invention comporte également des moyens de calcul et d'analyse. Ces derniers sont de préférence intégrés dans le module électrique 4 et permettent de traiter les résultats des mesures provenant de la sonde de mesure 8. Les moyens de calcul et d'analyse comportent avantageusement une unité de mémorisation pour y enregistrer diverses informations se rapportant à la pièce 3 contrôlée et notamment les valeurs du rapport R, lorsque ladite pièce 3 est défectueuse. Le dispositif de contrôle illustré à la figure 1 est destiné à une utilisation manuelle de la sonde de mesure 8. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de contrôle comporte un automate déplaçant au moins une sonde de mesure 8 par rapport à la pièce 3 de manière à atteindre différents points de mesures prédéfinies et localisés sur ladite pièce 3. La figure 3 illustre un exemple de réalisation d'une chaîne automatisée 9 comportant un poste de contrôle 10. Ce dernier intègre au moins un dispositif de contrôle conforme à l'invention et notamment le module électrique 4 et au moins une sonde de mesure 8. La chaîne automatisée 9 comporte un moyen d'acheminement A pour acheminer la pièce 3 dans le poste de contrôle 10 et un moyen acheminement complémentaire B, transportant la pièce 3 sortant du poste de contrôle 10 vers un autre poste de traitement de la chaîne automatisée 9. Un moyen d'évacuation C est également prévu. Ce dernier permet de prélever de la chaîne automatisée 9, les pièces 3 défectueuses, identifiées par le dispositif de contrôle. La figure 2 illustre un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle conforme à l'invention. Selon l'étape 100, le procédé de contrôle consiste à identifier la pièce 3 par exemple grâce à des moyens de lecture optiques ou 20 tout autre moyen connu. Selon l'étape 200, on applique une haute tension électrique, appelée tension de référence Vr, à la pièce 3. La tension de référence Vr est par exemple égale à 20 kV. On mesure ensuite selon l'étape 300, la tension électrique 25 Vm entre la masse et un point de mesure sur la pièce 3 par l'intermédiaire de la sonde de mesure 8. Selon l'étape 400, on calcule ensuite le rapport R= Vm x 100 et Vr on affiche, selon l'étape 500, la valeur du rapport R dans le moyen d'affichage 6. Le procédé de contrôle consiste également à définir une valeur seuil Rs pour le rapport R et à comparer selon l'étape 600, la valeur calculée R à la valeur seuil Rs. Ce dernier est par exemple égal 30% et est défini par un donneur d'ordres qui fixe dans son cahier des charges la valeur seuil Rs. Le calcul du rapport R ainsi que la comparaison de ce rapport R avec la valeur seuil Rs, sont réalisés à l'aide des moyens de calcul et d'analyse, du genre microprocesseur, intégrés dans le module électrique 4. Lorsque la valeur du rapport R est supérieure ou égale à la valeur seuil Rs, la dispersion de particules conductrices, par exemple du graphite, est suffisante dans la zone au voisinage du point de mesure sur la pièce 3. Dans le cas contraire, la pièce 3 présente un défaut. Selon l'étape 700, le procédé de contrôle consiste à enregistrer l'identifiant de la pièce 3 présentant un défaut ainsi que la valeur correspondante du rapport R. Il est également envisageable dans le cadre de la présente invention, d'enregistrer la localisation sur la pièce 3 du point de mesure pour lequel un défaut est détecté. Ceci peut par la suite être analysé en tenant compte de l'opération d'injection de la pièce 3. Le procédé de contrôle génère ensuite une synthèse, comportant l'ensemble des informations disponibles sur la pièce 3 présentant un ou plusieurs défauts. Une telle synthèse constitue un outil servant le cas échéant à modifier le procédé d'injection de la pièce 3 pour éviter l'apparition de défauts. Le procédé de contrôle peut de préférence être mis en oeuvre avec différents points de mesure répartis sur la surface de la pièce 3. Le nombre et la localisation de ces points de mesure dépend notamment de la forme et/ou des dimensions de la pièce 3. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisations et de mise en oeuvre aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit ou une étape décrite par un moyen équivalent ou une étape équivalente sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de la dispersion d'au moins un adjuvent conducteur électrique dans une pièce (3) en matériau plastique injecté, caractérisé en ce qu'il consiste: selon l'étape (200) à appliquer une haute tension appelée tension de référence Vr, entre la pièce (3) et la masse, selon l'étape (300) à mesurer à l'aide d'au moins une sonde de mesure (8) la tension Vm entre un point de mesure sur la surface de la pièce (3) et la masse, - selon l'étape (400) à calculer la valeur du rapport R= Vm x100 pour la mesure effectuée, - et selon l'étape (500) à afficher la valeur du rapport R. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste selon l'étape (600) à définir une valeur seuil Rs du rapport R, correspondant à une limite en dessous de laquelle le rapport R est l'image d'une concentration surfacique insuffisante en adjuvent au point de mesure concerné. 3. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer des mesures en différents points de la pièce (3). 4. Procédé de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer le nombre de points de mesure et la localisation des points de mesure en fonction des dimensions et/ou de la forme de la pièce (3). 5. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste selon l'étape (100) à identifier la pièce (3) sur laquelle sont effectuées les mesures par l'intermédiaire d'un identifiant. 6. Procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste selon l'étape (700) à enregistrer la valeur du rapport R et de l'identifiant de la pièce correspondante lorsque R 7. Procédé de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste selon l'étape (800) à établir une synthèse comportant les informations disponibles sur la ou les pièces (3) ne présentant pas une homogénéité de dispersion d'adjuvent suffisante. 8. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer manuellement les mesures avec la sonde de mesure (8). 9. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer les mesures de façon automatisée avec une ou plusieurs sondes de mesure (8). 10. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer les mesures dans des conditions de température et d'hygrométrie prédéterminées. 11. Dispositif de contrôle de la dispersion d'au moins un adjuvent conducteur électrique dans une pièce (3) en matériau plastique injecté et destiné à mettre en oeuvre le procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte : - Un module électrique (4) comportant un générateur de haute tension délivrant une tension de référence Vr, un moyen de raccordement (5) permettant d'appliquer la tension de référence Vr à une pièce (3), au moins une sonde de mesure (8) pour mesurer la tension Vm effective à différents points de la surface de la pièce (3), des moyens de calcul et d'analyse intégrés dans le module électrique (4) pour calculer le rapport = 1 x 1 0 0 , , - et un moyen d'affichage (6) de la valeur du rapport R pour chaque mesure effectuée. 12. Dispositif de contrôle selon la revendication 1 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de reconnaissance pour identifier la pièce (3) à contrôler.25 13. Dispositif de contrôle selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les moyens de calcul et d'analyse comportent une unité de mémorisation pour enregistrer diverses informations se rapportant à la pièce (3) contrôlée, et notamment les valeurs de rapport R. 14. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un automate déplaçant au moins une sonde de mesure (8) par rapport à la pièce (3) à contrôler. 15. Chaîne automatisée (9) véhiculant des pièces (3) en matériau plastique injecté, comportant au moins un poste de contrôle (10) automatisé, caractérisée en ce que le poste de contrôle (10) comporte au moins un dispositif de contrôle conforme à la revendication 14.15