Brevet FR3011496A1 — publié le 20150410

Moule de surmoulage d'un insert composite et procédé de surmoulage associé. Description. La présente invention concerne un moule de surmoulage d'un insert composite ainsi que le procédé de surmoulage associé, plus particulièrement 10 dans le domaine de la fabrication de pièces automobiles composites. Dans le domaine automobile, les constructeurs automobiles recherchent de plus en plus des pièces résistantes pour un poids le plus faible possible. Ainsi pour la fabrication de pièces résistantes il est connu de remplacer ces pièces 15 réalisées à l'origine en métal par des pièces en plastique comportant des inserts métalliques surmoulés. Afin d'obtenir des pièces encore plus légères tout en conservant une résistance mécanique correspondant aux exigences des constructeurs, les inserts métalliques peuvent être remplacés par des inserts composites, par exemple en fibre de verre. 20 Le surmoulage d'inserts composite est connu et se réalise généralement à chaud et de ce fait, lors de l'injection de la matière thermoplastique, les extrémités de l'insert composite chaudes et déformables peuvent se plisser, ce qui peut entrainer un affaiblissent de la pièce finie. 25 Un des buts de l'invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un moule pour surmoulage a chaud ainsi qu'un procédé de surmoulage à chaud amélioré. La présente invention concerne donc un moule de surmoulage à chaud d'un insert composite, ledit moule comportant deux demi-moules complémentaires et formant au moins une cavité de surmoulage à l'intérieur de laquelle l'insert composite est destiné à se prolonger, la cavité de surmoulage comportant au moins un éjecteur placé dans la paroi d'un des demi-moules, ledit au moins un éjecteur étant mobile entre une position rétractée et une position déployée où ledit au moins un éjecteur plaque l'insert composite sur la paroi opposée de ladite cavité de surmoulage. Le fait de plaquer l'insert composite contre une paroi de la cavité de surmoulage empêche la formation de plis lors de l'injection de matière thermoplastique chaude, au sein de la cavité de surmoulage au moyen d'injecteurs. La pression d'injection de la matière thermoplastique influe donc peu sur l'insert composite car celui-ci est maintenue plaqué contre une paroi de la cavité de surmoulage par au moins un éjecteur. Selon un aspect de l'invention, le au moins un éjecteur comporte une tête perforante destinée à poinçonner l'insert composite ainsi qu'un rebord de maintien. Selon un autre aspect de l'invention, la cavité de surmoulage comporte une pluralité d'éjecteurs. Selon un autre aspect de l'invention, les éjecteurs sont tous placés sur un même demi-moule. Selon un autre aspect de l'invention, les éjecteurs sont situés sur les deux demi-moules. Selon un autre aspect de l'invention, ledit moule est également un moule de compression à chaud. La présente invention concerne également un procédé de surmoulage à chaud d'un insert composite au sein d'un moule, ledit moule comportant deux demi-moules complémentaires et formant au moins une cavité de surmoulage à l'intérieur de laquelle l'insert composite est destiné à se prolonger, la cavité de surmoulage comportant au moins un éjecteur placé dans la paroi d'un des demi- moules, ledit au moins un éjecteur étant mobile entre une position rétractée et une position déployée, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - mise en place de l'insert composite entre les deux demi-moules, - fermeture du moule de surmoulage, - déploiement du au moins un éjecteur au sein de la cavité de surmoulage de sorte à plaquer l'insert composite contre la paroi de la cavité de surmoulage opposée audit éjecteur, - injection de matière thermoplastique au sein de la cavité de surmoulage. Du fait de la présence d'au moins un éjecteur dans la cavité de 20 surmoulage, il y a une diminution des risques de plissage de l'insert composite par son maintien contre une paroi de la cavité de surmoulage par le au moins un éjecteur lors de l'étape d'injection de la matière thermoplastique. Selon un aspect de procédé selon l'invention, le au moins un éjecteur 25 comporte une tête perforante ainsi qu'un rebord de maintien et que lors de l'étape de déploiement dudit au moins un éjecteur au sein de la cavité de surmoulage, ce dernier vient poinçonner l'insert composite. Selon un aspect de procédé selon l'invention, lors de la fermeture du moule est également réalisé une compression à chaud de l'insert composite selon une forme définie par les deux demi-moules. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, parmi lesquelles : - la figure 1 montre une représentation schématique en coupe d'une portion d'un moule de surmoulage à chaud lors d'une étape du procédé de surmoulage, - la figure 2 montre une représentation schématique en coupe d'une portion d'un moule de surmoulage à chaud lors d'une seconde étape du procédé de surmoulage, - la figure 3 montre une représentation schématique en coupe d'une portion d'un moule de surmoulage à chaud lors d'une troisième étape du procédé de surmoulage, - la figure 4 montre une représentation schématique en coupe d'une portion d'une variante d'un moule de surmoulage à chaud lors d'une étape du procédé de surmoulage. Les éléments identiques portent des références similaires sur les différentes figures. Comme le montrent les figures 1 à 4, le moule de surmoulage 1 comporte deux demi-moules 3A et 3B complémentaires l'un de l'autre. Le moule de surmoulage 1 comporte également au moins une cavité de surmoulage 7 formée en creux dans les demi-moules 3A 3B. Le moule de surmoulage 1 comporte en outre au moins un éjecteur 9 s'étendant au sein de la cavité de surmoulage 7 et mobile entre une position rétractée et une position déployée. Entre les deux demi-moules 3A, 3B est placé un insert composite 5, par 5 exemple un insert comportant des fibres et une résine de liaison, comme un insert en fibre de verre, dont l'une des extrémités se prolonge dans la au moins une cavité de surmoulage 7 lorsque le moule de surmoulage 1 est refermé. La cavité de surmoulage 7 comporte également au moins un éjecteur 9 placé dans la paroi d'un des demi-moules 3A, 3B. Ledit au moins un éjecteur 9 10 est mobile entre une position rétractée (visible en figure 1) et une position déployée (visible en figure 2) où ledit au moins un éjecteur 9 plaque l'insert composite 5 sur la paroi opposée de ladite cavité de surmoulage 7. Le fait de plaquer l'insert composite 5 contre une paroi de la cavité de surmoulage 7 empêche la formation de plis lors de l'injection de matière 15 thermoplastique 70 (visible sur la figure 3) chaude, au sein de la cavité de surmoulage 7 au moyen d'injecteurs (non représentés). La pression d'injection de la matière thermoplastique 70 influe donc peu sur l'insert composite 5 car celui-ci est maintenu plaqué contre une paroi de la cavité de surmoulage 7 par au moins un éjecteur 9. 20 Comme le montre la figure 4, l'éjecteur 9 peut comporter une tête perforante 91, pouvant découper ou passer au travers de l'insert composite 5, ainsi qu'un rebord de maintien 93 afin de plaquer ledit insert composite 5 contre la paroi de la cavité de surmoulage 7. 25 Sans sortir du cadre de l'invention, la cavité de surmoulage 7 peut comporter une pluralité d'éjecteurs 9. Selon une première variante, les éjecteurs 9 sont placés sur un même demi-moule 3A ou 3B. Selon une seconde variante, les éjecteurs 9 sont situés sur les deux demi-moules 3A, 3B. Ainsi, selon cette seconde variante, il est possible d'avoir des éjecteurs 9 sur un premier demi-moule 3A qui plaquent l'insert composite 5 sur la paroi de la cavité de surmoulage 7 d'un second demi-moule 3B, ainsi que de des éjecteurs 9 sur le second demi-moule 3B qui plaquent l'insert composite 5 sur la paroi de la cavité de surmoulage 7 du premier demi-moule 3A. Avec cette seconde variante, il est possible d'avoir un entrelacement de l'insert composite 5 et de la matière thermoplastique 7o surmoulée qui peut améliorer la solidité de la pièce. Selon un mode de réalisation particulier, le moule 1 de surmoulage peut également être un moule de compression à chaud. Ainsi, lors de la fermeture du moule 1, les deux demi-moules 3A et 3B, de par leur forme complémentaire, peuvent mettre en forme l'insert composite 5 selon un profil déterminé. Un seul moule 1 peut ainsi assurer à la fois la fonction de mise en forme de l'insert composite 5 ainsi que la fonction de surmoulage dudit insert composite 5. La présente invention concerne également un procédé de surmoulage à chaud d'un insert composite 5 au sein du moule 1 tel que décrit précédemment. Le procédé de surmoulage à chaud de l'insert composite 5 au sein du moule 1 comporte les étapes suivantes : - une étape de mise en place de l'insert composite 5 entre les deux demi-moules 3A, 3B, - une étape de fermeture du moule 1 de surmoulage, - une étape de déploiement du au moins un éjecteur 9 au sein de la cavité de surmoulage 7 de sorte à plaquer l'insert composite 5 contre la paroi de la cavité de surmoulage 7 opposée audit éjecteur 9, - une étape d'injection de matière thermoplastique 7o au sein de la cavité de surmoulage 7. Ce procédé de surmoulage, du fait de la présence d'au moins un éjecteur 9 dans la cavité de surmoulage, permet une diminution des risques de plissage de l'insert composite 5 par son maintien contre une paroi de la cavité de surmoulage 7 par le au moins un éjecteur 9 lors de l'étape d'injection de la matière thermoplastique 7o. L'étape de déploiement du au moins un éjecteur 9 au sein de la cavité de surmoulage 7 peut également être une étape où ledit au moins un éjecteur 9 vient poinçonner l'insert composite 5. Pour cela, le au moins un éjecteur 9 comporte une tête perforante 91 pouvant découper ou passer au travers de l'insert composite 5, ainsi qu'un rebord de maintien 93 afin de plaquer ledit insert composite 5 contre la paroi de la cavité de surmoulage 7. Lors de l'étape de fermeture du moule 1 de surmoulage, peut également être réalisé une compression à chaud de l'insert composite 5 afin de lui le déformer et de lui donner une forme définie par la conformation des deux demi-20 moules 3A, 3B. Ainsi, on voit bien que de part la présence d'au moins un éjecteur 9 au sein de la cavité de surmoulage 7 du moule 1 de surmoulage, les risques de plissage de l'insert composite 5 lors du surmoulage sont fortement diminués. 25 REVENDICATIONS1. Moule de surmoulage (1) à chaud d'un insert composite (5), ledit moule 5 comportant deux demi-moules (3A, 3B) complémentaires et formant au moins une cavité de surmoulage (7) à l'intérieur de laquelle l'insert composite (5) est destiné à se prolonger, caractérisé en ce que la cavité de surmoulage (7) comporte au moins un éjecteur (9) placé dans la paroi d'un des demi-moules (3A, 3B), ledit au moins un 10 éjecteur (9) étant mobile entre une position rétractée et une position déployée où ledit au moins un éjecteur (9) plaque l'insert composite (5) sur la paroi opposée de ladite cavité de surmoulage (7). 2. Moule (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le au 15 moins un éjecteur (9) comporte une tête perforante (91) destinée à poinçonner l'insert composite (5) ainsi qu'un rebord de maintien 3. Moule (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité de surmoulage (7) comporte une pluralité d'éjecteurs (9). 20 4. Moule (1) selon la revendication précédentes, caractérisé en ce que les éjecteurs (9) sont tous placés sur un même demi-moule (3A, 3B). 5. Moule (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éjecteurs (9) 25 sont situés sur les deux demi-moules (3A, 3B). 6. Moule (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moule (1) est également un moule de compression à chaud. 7. Procédé de surmoulage à chaud d'un insert composite (5) au sein d'un moule (1), ledit moule (1) comportant deux demi-moules (3A, 3B) complémentaires et formant au moins une cavité de surmoulage (7) à l'intérieur de laquelle l'insert composite (5) est destiné à se prolonger, la cavité de surmoulage (7) comportant au moins un éjecteur (9) placé dans la paroi d'un des demi-moules (3A, 3B), ledit au moins un éjecteur (9) étant mobile entre une 10 position rétractée et une position déployée, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - mise en place de l'insert composite (5) entre les deux demi-moules (3A, 3B), - fermeture du moule (1) de surmoulage, 15 - déploiement du au moins un éjecteur (9) au sein de la cavité de surmoulage (7) de sorte à plaquer l'insert composite (5) contre la paroi de la cavité de surmoulage (7) opposée audit éjecteur (9), - injection de matière thermoplastique (70) au sein de la cavité de surmoulage (7). 20 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le au moins un éjecteur (9) comporte une tête perforante (91) ainsi qu'un rebord de maintien (93) et que lors de l'étape de déploiement dudit au moins un éjecteur (9) au sein de la cavité de surmoulage (7), ce dernier vient poinçonner l'insert 25 composite (5). 9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que lors de la fermeture du moule (1) est également réalisé une compression à chaud de l'insert composite (5) selon une forme définie par les deux demi-moules (3A, 3B).