Brevet FR2937274A1 — publié le 20100423

Procédé de fabrication d'une planche de bord comportant un élément de décoration, installation, pièce de décor et planche de bord associées L'invention a pour domaine celui des procédés de fabrication d'une planche de bord du type comportant une couche intermédiaire en mousse disposée entre une couche de support et une peau à composants multiples. FR 2 897 686 Al divulgue un procédé permettant la fabrication, le long d'une même ligne de production, d'une planche de bord bas de gamme et d'une planche de bord haut de gamme. La planche de bord haut de gamme diffère uniquement de la planche de bord bas de gamme par la présence d'un élément de décor additionnel, placé sur la paroi extérieure visible de la peau de la planche de bord. Le procédé de fabrication décrit dans ce document de l'art antérieur prévoit de placer l'élément de décor dans un moule de formage de la peau de manière à en modifier localement la paroi ; puis, de former la peau contre cette paroi modifiée. La peau conformée qui retient l'élément de décor est ensuite placée dans un moule de moussage en vue de la réalisation de la couche intermédiaire. Dans la planche de bord obtenue en mettant en oeuvre ce procédé, la face extérieure visible de l'élément de décor affleure la paroi extérieure de la peau environnant l'élément de décor. Or, par exemple pour des raisons esthétiques, il peut être souhaitable de pouvoir placer un élément de décor qui fait saillie ou qui est en léger retrait par rapport à la paroi extérieure de la peau. De plus, l'élément de décor est placé dans le moule de formage de sorte que sa face extérieure soit en contact de la paroi du moule. Or, pour un résultat optimal, le profil de la face extérieure de l'élément de décor doit être ajusté à celui de la paroi du moule de formage. En conséquence, le profil de la face extérieure de l'élément de décor est entièrement déterminé. Une fois encore, par exemple pour des raisons esthétiques, il peut être souhaitable de conférer un autre profil à l'élément de décor. Par ailleurs, pour la fabrication de chaque planche de bord, le procédé décrit dans FR 2 897 686 Al nécessite une étape initiale de positionnement de l'élément de décor en un endroit précis de la paroi du moule de formage et selon une orientation précise. Lorsque l'élément de décoration est mal positionné, la qualité du tableau de bord haut de gamme obtenu est dégradée. Enfin, cette étape initiale réduit la cadence d'utilisation du moule de formage. Les opérateurs doivent également gérer, au niveau du moule de formage, le passage de la fabrication d'une planche de bord haut de gamme à la fabrication de la planche de bord bas de gamme, ou inversement. Ceci conduit à des problèmes logistiques additionnels. L'invention a pour but de proposer un procédé de production d'une planche de bord haut de gamme apte à être mis en oeuvre sur une ligne de production qui autorise également la production de planches de bord bas de gamme, tout en ne présentant pas les problèmes précités. Pour cela, l'invention porte sur un procédé de fabrication d'une planche de bord du type précité comportant les étapes consistant à : (a)- former à chaud une peau conformée dans un moule de formage ; (b)- après refroidissement de la peau conformée, poser la peau conformée sur une matrice de support intermédiaire comportant un évidement ; (c)- chauffer localement et déformer la peau conformée vers l'intérieur de l'évidement au moyen de la portion arrière d'une pièce de décor, présentant une face visible désirée, pour obtenir une peau à composants multiples, la pièce de décor étant alors fixée à la peau ; (d)- transférer la peau à composants multiples dans un moule de moussage contenant également la couche de support ; (f)- mouler la couche intermédiaire en injectant de la mousse entre la couche de support et la peau à composants multiples. Suivant des modes particuliers de l'invention, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'étape (c) consistant à chauffer localement la peau conformée est réalisée au moyen d'ondes sonores ultrason ou haute fréquence transmises par la portion arrière de la pièce de décor en contact de la peau conformée. - la portion arrière de la pièce de décor comportant des picots, au cours de l'étape (c) consistant à chauffer localement la peau conformée, les picots sont soudés à la peau. - l'évidement de la matrice de support intermédiaire présentant un fond, l'étape de déformation locale de la peau se poursuit jusqu'à ce que la paroi intérieure de la peau vienne en contact du fond de l'évidement. L'invention porte sur une installation de fabrication d'une planche de bord du type précité pour la mise en oeuvre du procédé présenté ci-dessus, comportant : - un moule de formage à chaud d'une peau conformée ; - une matrice de support intermédiaire comportant un évidement ; - un moyen de chauffage apte à chauffer localement la portion de la peau conformée disposée au-dessus de l'évidement, la peau étant déformée vers l'intérieur de l'évidement au moyen de la portion arrière d'une pièce de décor , présentant une face extérieure désirée, pour obtenir une peau à composants multiples ; et, - un moule de moussage apte à recevoir la couche de support et la peau à composants multiples pour réaliser, par moussage, la couche intermédiaire. Suivant des modes particuliers de l'invention, l'installation comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le moyen de chauffage est un moyen à ondes sonores, utilisant des ondes ultrasonores ou haute fréquence, apte à coopérer avec la pièce de décor pour chauffer la portion de la peau conformée en contact avec la portion arrière de la pièce de décor. - l'évidement de la matrice de support intermédiaire a une géométrie adaptée à celle de la pièce de décor. - l'évidement comporte un fond et une paroi latérale qui forment entre eux une contre-dépouille. L'invention porte sur une pièce de décor utilisée dans le procédé présenté ci-dessus pour la fabrication d'une planche de bord du type précité, comportant une portion arrière adaptée pour, en coopération avec des moyens de chauffage permettant de chauffer localement une peau conformée, déformer une portion de la peau conformée placée au-dessus d'un évidement d'une matrice de support intermédiaire. De préférence, portion arrière présente des picots destinés à être fixés sur la peau. L'invention porte également sur une planche de bord obtenue par la mise en oeuvre du procédé présenté ci-dessus. L'invention et ses avantages seront mieux compris 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 section transversale d'une planche de bord haut de gamme obtenue directement avec le procédé de fabrication selon l'invention ; et, - la figure 2 représente en parallèle les différentes étapes de la fabrication d'une planche de bord haut de gamme (à droite) et celles de la fabrication d'une planche de bord bas de gamme (à gauche). La figure 1 est une section transversale d'une planche de bord haut de gamme 1. Successivement, de l'intérieur vers l'extérieur, le côté extérieur correspondant au côté de la planche de bord 1 qui est visible depuis l'habitacle du véhicule, la planche de bord 1 comporte une couche de support 2, une couche intermédiaire 3 et une peau à composants multiples 4. La peau à composants multiples 4, constituant un revêtement d'aspect de la planche de bord 1, comporte une peau 5 et une pièce de décor 6. La peau 5 est réalisée en un matériau thermoplastique, tel que du polypropylène. La peau 5 possède une paroi extérieure 7, visible depuis l'habitacle, et une paroi intérieure 8 en contact de la paroi intermédiaire 3. La planche de bord haut de gamme 1 ne diffère d'une planche de bord bas de gamme 1' (figure 2) que par la présence de la pièce de décor 6. La pièce de décor 6 comporte une portion arrière 10 et une portion avant 12. La portion arrière 10 comporte une pluralité de picots 13 de fixation de la pièce de décor 6 sur la paroi extérieure 7 de la peau 5. La portion avant 12 présente une face extérieure 14, d'aspect désiré, orientée vers l'extérieur pour être visible depuis l'habitacle. La pièce de décor 6 est fixée sur la paroi extérieure 7 de la peau 5 de sorte qu'il n'y ait aucun jeu entre la peau 5 et la face latérale de la pièce de décor 6. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la face extérieure 14 de la pièce de décor 6 est affleurante avec la paroi extérieure 7 de la peau 5 au voisinage de la pièce de décor 6. Le procédé de fabrication de la planche de bord haut de gamme 1 va maintenant être décrit en détail en référence à la figure 2. Selon l'invention, la fixation de la pièce de décor 6 se fait directement sur la paroi extérieure 7 de la peau 5 au cours d'une étape dédiée, intercalée entre une étape de formage à chaud de la peau 5 et une étape de moussage de la couche intermédiaire 3. Plus précisément, à l'étape a, un film 22 en un thermoplastique souple est thermoformé dans un moule de thermoformage 24 pour produire une peau conformée 26. Le film 22 est par exemple tendu au dessus d'une matrice poreuse et l'application d'une pression négative permet de plaquer le film contre la paroi de la matrice poreuse. Puis en chauffant l'ensemble, on obtient la peau 5. Dans un autre mode de réalisation, la peau conformée 26 est obtenue par un procédé de formage à chaud consistant en un moulage par embouage (� slush molding � en anglais) comparable à un rotomoulage. La paroi extérieure 7 de la peau conformée 26 est placée contre la paroi du moule de formage 24 qui est usinée de manière à conférer à la peau 5 un profil et un aspect souhaités. A l'étape b, après refroidissement, la peau conformée 26 est extraite du moule de thermoformage 24 et placée sur une matrice de support intermédiaire 28. La matrice de support intermédiaire 28 comporte un évidement 30. La paroi de la matrice de support intermédiaire 28 est sensiblement identique à la paroi du moule de formage 24, tout au moins au voisinage du rebord de l'évidement 30. Le rebord de l'évidement 30 est ajusté au contour de la face latérale de la pièce de décor 6 à un jeu près correspondant à l'épaisseur e de la peau 5 et à un éventuel intervalle nécessaire au procédé, par exemple pour absorber les dilatations du matériau constitutif de la peau ou pour faciliter le positionnement de la pièce de décor 6 en face de l'évidement 30. L'évidement 30 a une profondeur E. Il présente un fond et une paroi latérale. Le fond et la paroi latérale de l'évidement 30 forment entre eux un angle aigu constituant une contre-dépouille permettant de recevoir un éventuel surplus du matériau ramolli de la peau 5 lors de l'enfoncement de la pièce 6. A l'étape c, la pièce de décor 6 est placée sur la portion de la peau conformée 26 située au-dessus de l'évidement 30 de sorte que la portion arrière 10 de la pièce de décor 6 soit en contact de la paroi extérieure 7 de la peau. Une sonotrode 32 est alors appliquée contre la portion avant 12 de la pièce de décor 6, et plus particulièrement contre la face extérieure 14 de celle-ci. Les vibrations sonores produites par la sonotrode 32 se propagent à travers la pièce de décor 6 rigide et sont focalisées, au niveau des points de contact entre des picots 13 et la peau 5. L'énergie est alors dissipée sous forme de chaleur apte à augmenter localement la température de la peau et à la ramollir. Une pression appliquée sur la pièce de décor 6 permet la déformation de la peau conformée 26. Comme, à cet endroit, la peau conformée 26 n'est pas soutenue par la matrice de support intermédiaire 28, la peau se déforme à l'intérieur de l'évidement 30 et la pièce de décor 6 s'enfonce progressivement. Eventuellement, au niveau des points de contact entre les picots 13 et la peau, la matière plastique fond de manière à obtenir une fixation de la pièce de décor 6 par soudure sur la peau 5. Les picots 13 peuvent comporter et/ou former entre eux des contre-dépouilles afin d'améliorer davantage l'ancrage de la pièce 6 sur la peau 5. L'enfoncement de la pièce de décor 6 peut être plus ou moins important en fonction de l'effet recherché. A l'issue de cette étape de fixation, la face extérieure 14 de la pièce de décor 6 peut faire saillie par rapport à la paroi extérieure 7 de la peau 5, ou bien être affleurante, ou bien encore être en retrait. Pour obtenir un positionnement de la pièce de décor 6 reproductible d'une planche de bord à l'autre, la profondeur E de l'évidement 30 est adaptée. Le mouvement d'enfoncement de la pièce de décor 6 se termine lorsque la portion arrière 10 de la pièce de décor 6 vient en appui du fond de l'évidement 30, via la peau 5. La sonotrode 32 est alors écartée de la portion avant 12 de la pièce de décor 6. A l'issue de cette étape, une peau à composants multiples 4 est produite et la pièce de décor 6 est fixée sur la peau 5. On notera que la sonotrode 32 peut fonctionner à des fréquences sonores correspondant à des ultrasons ou bien à des hyperfréquences. L'homme du métier sait comment choir les paramètres de fonctionnement d'une sonotrode en fonction des matériaux utilisés, de la géométrie de la pièce à souder, etc. Puis, à l'étape d, la peau à composants multiples 4 est disposée sur la matrice inférieure 33 d'un moule de moussage 35. La paroi extérieure 7 de la peau est placée contre la paroi de la matrice inférieure 33. Par ailleurs, la couche de support 2 de la planche de bord 1 est portée par la matrice supérieure 37 du moule de moussage 35. En variante, la couche de support 2 constitue la matrice supérieure du moule de moussage 35. La couche de support 2 est réalisée dans un matériau rigide, par exemple en aluminium ou en une matière plastique. Le moule de moussage 35 est alors refermé, et de la mousse est injectée dans la cavité séparant la couche de support 2 et la peau à composants multiples 4 pour former la couche intermédiaire 3. La couche intermédiaire 3 est réalisée en une matière plastique apte à être moussée. Lors de l'étape de moussage, la peau 5 est de nouveau légèrement chauffée, notamment par la mousse injectée. Avantageusement, elle se déforme de manière à enserrer plus étroitement la pièce de décor 6. A l'issue de l'étape de moussage, il n'existe plus de jeu entre la face latérale de la pièce de décor 6 et la peau 5. Finalement, le moule de moussage 35 est ouvert et la planche de bord haut de gamme 1 en est extraite. Sur la partie gauche de la figure 2, a été représenté les différentes étapes du procédé de fabrication d'une planche de bord bas de gamme 1' correspondant à la planche de bord haut de gamme 1. La fabrication de la planche de bord bas de gamme 1' reprend les étapes a et d. Le moule de thermoformage 24 et le moule de moussage 35 sont utilisés d'une manière totalement identique que l'on fabrique la planche haut de gamme 1 ou la planche bas de gamme 1'. Ainsi, le type de production en cours n'affecte pas le fonctionnement de ces moules qui, par conséquent, présentent un taux d'exploitation élevé. L'installation de production permettant à la fois la fabrication des planches de bord haut de gamme et bas de gamme comporte un poste supplémentaire, situé entre le poste de thermoformage de la peau et le poste de moussage de la couche intermédiaire. Ce poste supplémentaire comporte un outillage permettant l'incrustation de l'élément de décor 6 sur la peau 5 par déformation de celle-ci. Il est utilisé uniquement lorsque l'on produit une planche de bord haut de gamme. Il s'agit par exemple d'un poste de soudure par ondes sonores (ultrasons ou hautes fréquences) présentant un faible coût d'investissement et qui est d'une utilisation facile. Dans une variante de réalisation des moyens de chauffage de la peau une fois conformée, la matrice de support intermédiaire est apte à être portée, au voisinage de l'évidement, à une température permettant, par contact thermique direct, de ramollir la portion de peau placée au-dessus de l'évidement. Puis, la pièce de décor est placée contre la portion de peau ramollie. En appliquant une force sur la portion avant de la pièce de décor, la portion arrière de celle-ci déforme la peau de sorte que la pièce de décor s'enfonce progressivement dans l'évidement de la matrice chauffante. Dans une variante de réalisation de la matrice de support intermédiaire, celle-ci comporte une partie de support munie de l'évidement et une partie de guidage munie d'un orifice. La peau conformée est placée entre la partie de support, du côté de la paroi extérieure de la peau, et la partie de guidage, du côté de la paroi intérieure de la peau, de manière à ce que l'orifice de guidage soit placé en vis-à-vis de l'évidement, le contour de l'orifice correspondant à celui de l'évidement. La paroi latérale de l'orifice de guidage est adaptée pour permettre le positionnement précis de la pièce de décor par rapport à l'évidement et le guidage de la pièce de décor lorsque celle-ci s'enfonce dans l'évidement. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une planche de bord (1) du type comportant une couche intermédiaire en mousse (3) disposée entre une couche de support (2) et une peau à composants multiples (4), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : (a)- former à chaud une peau conformée (26) dans un moule de formage (24) ; (b)- après refroidissement de la peau conformée, poser la peau conformée sur une matrice de support intermédiaire (28) comportant un évidement (30) ; (c)- chauffer localement et déformer la peau conformée vers l'intérieur de l'évidement au moyen de la portion arrière d'une pièce de décor (6), présentant une face visible désirée, pour obtenir une peau à composants multiples, la pièce de décor étant alors fixée à la peau ; (d)- transférer la peau à composants multiples dans un moule de moussage (35) contenant également la couche de support ; (f)- mouler la couche intermédiaire en injectant de la mousse entre la couche de support et la peau à composants multiples. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (c) consistant à chauffer localement la peau conformée (26) est réalisée au moyen d'ondes sonores ultrason ou haute fréquence transmises par la portion arrière de la pièce de décor (6) en contact de la peau conformée. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, la portion arrière de la pièce de décor (6) comportant des picots (13), au cours de l'étape (c) consistant à chauffer localement la peau conformée (26), les picots sont soudés à la peau. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'évidement (30) de la matrice de support intermédiaire (28) présentant un fond, l'étape de déformation locale de la peau se poursuit jusqu'à ce que la paroi intérieure (8) de la peau vienne en contact du fond de l'évidement. 5.- Installation de fabrication d'une planche de bord (1) du type comportant une couche intermédiaire en mousse (3) disposée entre une couche de support (2) et une peau à composants multiples (4), pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte successivement : - un moule de formage à chaud (24) d'une peau conformée (26) ; - une matrice de support intermédiaire (28) comportant un évidement (30) ; - un moyen de chauffage (32) apte à chauffer localement la portion de la peau conformée disposée au-dessus de l'évidement, la peau étant déformée vers l'intérieur de l'évidement au moyen de la portion arrière d'une pièce de décor (6), présentant une face extérieure désirée, pour obtenir une peau à composants multiples ; et, - un moule de moussage (35) apte à recevoir la couche de support et la peau à composants multiples pour réaliser, par moussage, la couche intermédiaire. 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de chauffage est un moyen à ondes sonores (32), utilisant des ondes ultrasonores ou haute fréquence, apte à coopérer avec la pièce de décor (6) pour chauffer la portion de la peau conformée en contact avec la portion arrière de la pièce de décor. 7.- Installation selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que l'évidement (30) de la matrice de support intermédiaire (28) a une géométrie adaptée à celle de la pièce de décor (6). 8- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'évidement (30) comporte un fond et une paroi latérale qui forment entre eux une contre-dépouille. 9.- Pièce de décor (6) utilisée dans le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la fabrication d'une planche de bord du type comportant une couche intermédiaire en mousse (3) disposée entre une couche de support (2) et une peau à composants multiples (4), caractérisée en ce qu'elle comporteune portion arrière (10) adaptée pour, en coopération avec des moyens de chauffage (32) permettant de chauffer localement une peau conformée, déformer une portion de la peau conformée (26) placée au-dessus d'un évidement (30) d'une matrice de support intermédiaire (28). 10.- Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite portion arrière (10) présente des picots (13) destinés à être fixés sur la peau. 11.- Planche de bord (1) du type comportant une couche intermédiaire en 10 mousse (3) disposée entre une couche de support (2) et une peau à composants multiples (4), caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.5