Brevet FR2977522A1 — publié le 20130111

Procédé de fabrication d'un élément composite La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément composite composé d'une partie en matière plastique surmoulée sur un insert. L'invention a pour but de proposer un procédé de fabrication d'un tel élément composite simple à mettre en ceuvre, économique et permettant de produire un tel élément composite à des cadences élevées. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément composite composé d'une partie en matière plastique surmoulée sur un insert, à l'aide d'un moule comprenant deux parties, une première partie comprenant un organe de positionnement de l'insert et une seconde partie comprenant un organe de maintien de l'insert, lesdites parties étant déplaçables entre une position ouverte et une position fermée, le procédé comprenant les étapes suivantes : - la mise en place de l'insert sur l'organe de positionnement, - la fermeture du moule et le déplacement de l'organe de maintien contre l'insert afin d'assurer le plaquage de l'insert sur l'organe de positionnement, - l'injection dans le moule de ladite matière plastique sur l'insert. Le procédé de fabrication selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'organe de maintien peut être fixe sur la seconde partie de moule ; - l'organe de maintien peut être venu de matière avec la seconde partie de moule ; - l'organe de maintien peut être mobile sur la seconde partie de moule entre une position de plaquage de l'insert sur l'organe de positionnement et une position rétractée dans laquelle l'organe de maintien s'étend à l'écart de l'insert ; - l'organe de maintien peut comprendre un piston piloté par un vérin ; - le procédé peut comprendre une étape suivant l'étape d'injection, au cours de laquelle l'organe de maintien est déplacé à l'écart de l'insert, le déplacement de l'organe de maintien entraînant la formation d'un évidement dans la partie en matière plastique ; - une injection supplémentaire de matière plastique peut être réalisée dans l'évidement de manière à combler ledit évidement ; - l'insert peut posséder une cavité apte à recevoir un organe de fixation, tel qu'une vis ; - l'insert peut être borgne ; - l'organe de positionnement peut être une protubérance en forme de doigt possédant une forme complémentaire à celle de la cavité ; - l'élément composite peut être une façade avant de véhicule automobile. L'invention sera mieux comprise 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 vue en coupe d'un premier élément composite obtenu à l'aide du procédé selon l'invention ; la Figure 2 est une vue en coupe en position ouverte d'un premier outillage permettant la mise en ceuvre du procédé selon l'invention ; la Figure 3 est une vue en coupe du premier outillage en position fermée au cours d'une étape de mise en ceuvre dudit procédé ; la Figure 4 est une vue en coupe d'un second outillage permettant la mise en ceuvre du procédé selon l'invention, au cours d'une étape de mise en ceuvre dudit procédé ; la Figure 5 est une vue en coupe d'un second élément composite obtenu à l'aide du procédé selon l'invention ; la Figure 6 est une vue en coupe du second outillage de la Figure 4, au cours d'une étape de mise en ceuvre dudit procédé permettant de fabriquer le second élément composite. La Figure 1 représente un premier élément composite 2 obtenu à l'aide du procédé selon l'invention qui sera détaillé ultérieurement. 20 Ce premier élément 2 comprend un insert 4 sur lequel est surmoulée une partie en matière plastique 6. L'insert 4 a la forme d'un godet ou d'un tube fermé à une extrémité. La face intérieure 8 de l'insert 4 délimite une cavité 10 apte à recevoir un organe de fixation, non représenté, tel qu'une vis. 25 De préférence, l'insert 4 est métallique. En variante, l'insert 4 peut être réalisé en matière plastique. L'insert 4 peut notamment être réalisé en matière thermoplastique, par exemple en PEEK. Tel qu'illustré, la face intérieure 8 de l'insert 4 possède un filetage apte à permettre le vissage d'une vis. 30 En variante, la face intérieure 8 de l'insert 4 peut être adaptée à l'insertion d'une vis auto-taraudeuse. La cavité 10 est borgne. Ainsi, l'une des extrémités de la cavité 10 est non traversante et fermée par une paroi 12 formant le fond de l'insert 4, l'extrémité 14 de l'insert 4 opposée à ce fond 12 possède une ouverture 16 communiquant avec la cavité 35 10 et permettant l'insertion du moyen de fixation. 10 15 La partie en matière plastique 6 comporte une paroi 18 s'étendant radialement par rapport à l'axe de la cavité 10 et une zone de recouvrement 22 recouvrant la face extérieure 20 de l'insert 4. Comme représenté à la Figure 1, la zone de recouvrement 22 possède un évidement 24 disposée au niveau du fond 12 fermant la cavité 10. Le fond 12 est ainsi dégagé. La Figure 2 représente un premier outillage permettant de fabriquer ce premier élément 2. L'outillage comprend un moule 26 possédant une première partie de moule 28 et une deuxième partie de moule 30. La paroi intérieure 32 de la première partie de moule 28 destinée à être disposée face à la deuxième partie de moule 30 est munie d'un organe de positionnement sous la forme d'une protubérance 34 destiné à positionner l'insert 4 sur la paroi intérieure 32 de la première partie de moule 28. A cet effet, la protubérance 34 en forme de doigt possède une forme complémentaire à celle de la cavité 10, l'insert 4 étant destiné à s'emmancher sur la protubérance 34. La paroi intérieure 36 de la deuxième partie de moule 30 destinée à être disposée face à la première partie de moule 28 est quant à elle munie d'un organe de maintien sous la forme d'une excroissance 38 destiné à venir en appui sur la face extérieure du fond 12 fermant la cavité 10 lorsque le moule 26 est en position fermée de manière à maintenir en position l'insert 4 sur la protubérance 34 lors de l'étape de surmoulage et à assurer le plaquage de l'extrémité 14 de l'insert 4 contre la paroi intérieure 32 de la première partie de moule 28. L'excroissance 38 est de préférence venue de matière avec la paroi intérieure 36 de la deuxième partie de moule 30. Classiquement, le moule 26 comporte une position ouverte dans laquelle la première partie de moule 28 et la deuxième partie de moule 30 sont espacées l'une par rapport à l'autre, une telle position permet notamment l'accès aux parois intérieures 32, 36 de la première partie de moule 28 et de la deuxième partie de moule 30 et donc à la protubérance 34, et une position fermée dans laquelle la première partie de moule 28 et la deuxième partie de moule 30 sont rapprochées afin de définir une cavité de moulage entre eux. Nous allons à partir de ce point décrire le procédé de fabrication du premier élément 2 décrit ci-dessus. Au cours d'une première étape dans laquelle le moule 26 est position ouverte, l'insert 4 est emmanché sur la protubérance 34. Au cours d'une seconde étape, le moule 26 est fermé. Dans cette position, l'excroissance 38 vient en appui contre la face extérieure du fond 12 fermant la cavité 10 de manière à assurer le maintien en position de l'insert 4 sur la protubérance 34 et plus particulièrement le plaquage de l'extrémité 14 de l'insert 4 contre la paroi intérieure 32 de la première partie de moule 28. Au cours d'une troisième étape dite de surmoulage représenté à la Figure 3, la matière plastique est injectée dans le moule de manière à former la partie en matière plastique 6. Au cours d'une dernière étape, le moule 26 est ouvert de manière à libérer l'élément composite 2 obtenu. En variante, comme représenté aux Figures 4 et 5, l'organe de maintien est un piston 42 mobile sur la deuxième partie de moule 30 entre une position de plaquage de l'insert 4 sur la protubérance 34 et une position rétractée dans laquelle l'organe de maintien s'étend à l'écart de l'insert 4. A cet effet, la paroi intérieure 36 de la deuxième partie de moule 30 comporte une ouverture 46 au travers de laquelle est engagé le piston 42 dont le déplacement est commandé par un vérin 40 pneumatique, électrique ou hydraulique, l'extrémité 44 de ce piston 42 formant l'excroissance apte à venir en appui sur la face extérieure du fond 12 fermant la cavité 10. Un tel piston 42 présente l'avantage d'être réglable et peut donc aisément s'adapter à des inserts possédant des dimensions différentes. De plus, lorsque la paroi intérieure 36 de la deuxième partie de moule 30 est munie d'un piston 42 commandé par un vérin 40, au cours d'une étape comprise entre la troisième étape définie ci-dessus et l'ouverture du moule 26, le piston 42 peut être déplacé vers sa position rétractée de manière à s'écarter de l'insert 4, l'extrémité 44 du piston 42 affleurant la paroi intérieure 36 de la deuxième partie de moule 30 entourant l'ouverture 46. Au cours d'une étape suivante, une injection supplémentaire de matière plastique peut être réalisée de manière à combler l'évidement 24 créée dans la zone de recouvrement 22 au niveau du fond 12 fermant la cavité 10. Cette injection supplémentaire de matière peut être réalisée à l'aide d'un canal d'injection 48 supplémentaire. Cette variante de réalisation permet d'obtenir le second élément composite représenté à la Figure 5. L'élément composite obtenu grâce au procédé selon l'invention présente une étanchéité parfaite à l'air ou aux liquides. En effet, aucune fuite de gaz ou de liquide n'est possible ni au niveau de l'insert 4, ni au niveau de la jonction insert 4 / partie en matière plastique 6. Selon un mode de réalisation préféré, l'élément composite 2 peut constituer une façade avant de véhicule automobile, l'insert 4 pouvant particulièrement être adapté à la 5 fixation, par exemple, de tuyau d'alimentation, d'un groupe moto-ventilateur, de poutre d'absorption ou de toute autre pièce s'étendant à proximité de l'élément composite 2. Bien évidemment, l'élément composite 2 peut constituer d'autres éléments, notamment d'autres éléments d'un véhicule automobile. De même, l'élément composite peut comprendre plusieurs inserts, l'outillage permettant d'obtenir un tel élément étant adapté au nombre d'inserts à surmouler. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'un élément composite (2) composé d'une partie en matière plastique (6) surmoulée sur un insert (4), à l'aide d'un moule (26) comprenant deux parties (28, 30), une première partie (28) comprenant un organe de positionnement (34) de l'insert et une seconde partie (30) comprenant un organe de maintien (38, 42) de l'insert, lesdites parties (28, 30) étant déplaçables entre une position ouverte et une position fermée, le procédé comprenant les étapes suivantes : - la mise en place de l'insert (4) sur l'organe de positionnement (34), - la fermeture du moule (26) et le déplacement de l'organe de maintien (38, 42) contre l'insert (4) afin d'assurer le plaquage de l'insert (4) sur l'organe de positionnement (34), - l'injection dans le moule (26) de ladite matière plastique sur l'insert (4). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de maintien (38) est fixe sur la seconde partie (30) de moule (26). 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de maintien (38) est venu de matière avec la seconde partie (30) de moule (26). 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de maintien (42) est mobile sur la seconde partie (30) de moule (26) entre une position de plaquage de l'insert (4) sur l'organe de positionnement (34) et une position rétractée dans laquelle l'organe de maintien (38) s'étend à l'écart de l'insert (4). 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de maintien comprend un piston (42) piloté par un vérin (40). 6.- Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape suivant l'étape d'injection, au cours de laquelle l'organe de maintien (42) est déplacé à l'écart de l'insert (4), le déplacement de l'organe de maintien (42) entraînant la formation d'un évidement (24) dans la partie en matière plastique (6). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une injection supplémentaire de matière plastique est réalisée dans l'évidement (24) de manière à combler ledit évidement (24). 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'insert (4) possède une cavité (10) apte à recevoir un organe de fixation, tel qu'une vis. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'insert (4) est borgne. 10.- Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'organe de positionnement (34) est une protubérance (34) en forme de doigt possédant une forme complémentaire à celle de la cavité (10). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à Io, caractérisé en ce que l'élément composite (2) est une façade avant de véhicule automobile.