Brevet FR3021894A1 — publié le 20151211

PROCÉDÉ DE REALISATION PAR MOULAGE D'UN BOÎTIER DE FEU DE VEHICULE AUTOMOBILE Le domaine de la présente invention est celui de l'équipement des véhicules automobiles et, plus particulièrement, celui des feux pour l'éclairage et/ou la signalisation de ces véhicules. Les modules lumineux, par exemple les feux, des véhicules automobiles sont des ensembles à l'intérieur desquels on trouve, notamment, une ou plusieurs sources lumineuses, en général un réflecteur pour renvoyer vers l'extérieur le faisceau lumineux créé par cette ou ces sources, et des moyens de contrôle de la forme de ce faisceau. Ces éléments sont enfermés dans un boîtier qui porte une glace transparente au travers de laquelle passe le faisceau. Le boîtier et la glace sont généralement réalisés dans des matériaux polymères, et sont assemblés l'un à l'autre de façon à garantir l'étanchéité de l'ensemble vis-à-vis de l'extérieur et notamment vis-à-vis des intempéries. L'assemblage de ces deux pièces, qui était auparavant réalisé par collage, tend de plus en plus à être réalisé par soudage, ce qui assure une meilleure garantie d'étanchéité, cette option étant rendue possible par le choix des matériaux utilisés. Les machines de soudage généralement utilisées comportent un outil-support, sur lequel sont déposées, une première bride qui s'étend tout le long de la périphérie du boîtier, communément appelée collet par l'homme du métier, et une seconde bride constituée par le bord externe de la glace. Un moyen de chauffage, tel qu'une plaque chauffante, une plaque vibrante ou une tête laser, est associé à cet outil pour faire fondre les deux pièces mises en contact et assurer leur solidarisation. Un moyen préférentiel est le soudage par laser qui présente l'avantage d'un positionnement précis et donc d'une largeur de soudure parfaitement contrôlée. La technique associée au soudage laser consiste à émettre un rayon qui traverse la glace du fait de sa transparence et qui vient chauffer la face supérieure du boîtier pour le faire fondre localement. La chaleur absorbée par le boîtier est restituée en partie à la glace qui fond également et qui vient se mélanger à la phase liquide ou pâteuse du boîtier pour former le joint de soudure. Le boîtier a une forme essentiellement convexe, de laquelle s'étendent des parois en direction du haut. Au bout de ces parois se trouvent un collet périphérique qui porte une nervure de soudage dont le but, en formant une protubérance, est de fournir de la matière pour le soudage de la glace transparente. Le boîtier, qui est généralement réalisé en matériau polymère, est couramment obtenu par injection dans un moule. Ce moule est réalisé en plusieurs parties pour tenir compte de la forme particulière du boîtier et permettre son démoulage. Il comporte une base fixe au dessus de laquelle est laissée libre une cavité qui sera remplie par le matériau polymère et qui reproduit en creux la forme du boîtier. Une seconde partie, dite poinçon, est posée sur cette base, les deux parties se rejoignant le long d'une surface appelée plan de joint. Les techniques de moulage prévoient généralement des poinçons qui se séparent verticalement de la base du moule et donc qui se séparent selon une direction qui est alignée avec la partie terminale des parois. Ce retrait du poinçon selon une direction verticale n'est pas toujours possible et, notamment dans le cas d'un boîtier de module lumineux qui comporte un retour d'aile, il peut être nécessaire de prévoir un retrait horizontal, pour au moins un des inserts constituant le poinçon. Par ailleurs l'injection par moulage laisse apparaître des bavures au niveau du plan de joint des deux parties du moule et ces bavures prennent la forme d'une feuille qui s'étend selon la direction du plan de joint. L'inconvénient de cette technique, dans le cas du moulage d'un boîtier de module, notamment un module lumineux, est que la bavure s'étend dans le sens de la nervure de soudage. Elle interfère donc avec la glace transparente lors de son installation pour le soudage par laser lorsque le plan de joint est orienté en direction de cette glace transparente. Il s'ensuit des pénétrations d'air entre le boîtier et la glace et donc des bulles qui se créent à l'intérieur du cordon de soudure, ce qui nuit à l'esthétique du module. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une technique de moulage qui s'écarte des méthodes traditionnellement mises en oeuvre et qui évite l'apparition de bavures orientées dans le sens de la nervure de soudage. A cet effet, l'invention a pour objet un moule pour la réalisation par injection d'un boîtier de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, ledit moule étant formé d'au moins une base et d'au moins un poinçon laissant entre eux un espace ayant la forme d'un boîtier entourant une cavité destinée à recevoir, notamment, des équipements de production et d'orientation d'un faisceau lumineux, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte un collet périphérique comportant une nervure de soudage s'étendant depuis ledit collet, ladite nervure de soudage se terminant par une surface sur laquelle est réalisé le soudage, ladite base et ledit poinçon se rejoignant selon un plan de joint aboutissant au niveau de ladite surface de la nervure de soudage, et le plan de joint faisant avec ladite surface, un angle strictement inférieur ou égal à 90 degrés. L'orientation préconisée pour le plan de joint, en l'éloignant de la direction verticale, évite la formation d'une bavure sur la nervure du boîtier qui serait préjudiciable à l'installation sur celui-ci d'une glace transparente à souder. Préférentiellement le plan de joint fait avec ladite surface, un angle inférieur ou égal à 20 degrés, plus préférentiellement inférieur à 10 degrés et idéalement un angle sensiblement égal à 5 degrés. Avantageusement ladite nervure de soudage s'étend sensiblement perpendiculairement à partir dudit collet. Cette configuration présente l'avantage de fournir une surface dont la forme s'adapte bien à celle d'une glace à souder et dont le volume de matière fusible est minimal. De façon préférentielle la surface de la nervure de soudage s'étend entre deux arêtes, ledit plan de joint aboutissant au niveau d'une des deux arêtes. Dans un mode particulier de réalisation la surface de la nervure de soudage est sensiblement plane. De façon plus avantageuse, la base et le poinçon sont agencés de sorte que le poinçon puisse être séparé de la base par une translation parallèlement à ladite face plane de la nervure de soudage. Par exemple, le plan de joint est sensiblement plan. L'invention porte également sur un procédé de réalisation par moulage d'un boîtier de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, à l'aide d'un moule tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'injection et la solidification de la matière formant ledit boîtier, une étape de retrait du poinçon dans une direction sensiblement parallèle à la surface plane de la nervure de soudage. Elle porte enfin sur un procédé de réalisation d'un module, notamment lumineux, pour véhicule automobile comprenant la réalisation d'un boîtier par le procédé ci-dessus, une étape de positionnement d'une glace sur le collet périphérique dudit boîtier et une étape de soudage laser de ladite glace sur ledit boîtier. Préférentiellement, ledit collet n'est pas ébavuré lors du positionnement de la glace. L'invention permet ainsi d'éviter une opération dans le procédé de réalisation du module. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue de côté, en coupe partielle, d'un poste de soudage laser du boîtier d'un module lumineux de véhicule, selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un moule selon l'invention pour la réalisation d'un boîtier d'un module lumineux de véhicule. Dans la suite de la description les directions verticale, supérieure ou inférieure, s'entendent en référence à la direction du faisceau laser et de la force d'appui qui est appliquée pour solidariser le boîtier avec la glace. Les directions latérale ou transversale s'entendent comme une direction dans un plan horizontal, perpendiculaire à la direction d'avancement de la tête laser. En se référant à la figure 1, on voit une machine de soudage laser comprenant un bâti 1 conformé pour se déplacer longitudinalement en décrivant la forme extérieure d'un boîtier de module, notamment un module lumineux, de véhicule à souder. Ce bâti porte une tête laser (non représentée) qui émet un faisceau 2 orienté verticalement, c'est-à-dire, ici, vers le bas de la figure, le long d'un axe 21. Il comporte également une extension verticale 3 située latéralement par rapport à ce faisceau, sur laquelle est fixé un axe de rotation transversal 31. Cet axe porte une roulette 4 qui est entraînée en rotation par le déplacement du bâti 1, en restant parallèle au faisceau laser 2. Le bâti 1 génère une force d'appui sur la roulette 4 pour maintenir l'un contre l'autre un boîtier 6 d'un module lumineux et une glace 5 de fermeture du boîtier. Sur la figure est représentée l'extrémité latérale de la glace 5, qui est en position sur le bâti 1 pour être soudée sur un collet du boîtier 6. Alors que l'extrémité latérale de la glace 5 comporte deux faces, supérieure et inférieure, sensiblement planes et parallèles, le boîtier 6 comporte des parois 6e qui s'enfoncent sensiblement verticalement pour former un volume interne dans lequel seront positionnés les équipements du module lumineux. La paroi 6e se termine vers l'extérieur par un collet périphérique 6a qui est positionnée sur le bâti 1 parallèlement à l'extrémité de la glace 5. Le terme périphérique signifie, ici, que le collet s'étend partiellement ou totalement sur le pourtour du boîtier. Ce collet 6a porte sur sa face supérieure, c'est-à-dire la face en contact avec la face inférieure de la glace, une nervure de soudage 6b qui s'étend à partir du collet en formant une protubérance et qui a pour objet de fournir de la matière pour le soudage de la glace 5. La face supérieure 6f de cette nervure est sensiblement plane, sans que cette configuration soit impérative, pour un meilleur soudage. Telle qu'elle est représentée sur la figure, cette nervure de soudage 6b s'intègre dans la glace 5, pour indiquer que les matières des deux pièces s'entremêlent lors du soudage. Cette nervure de soudage court, de préférence, tout le long du collet périphérique 6a du boîtier 6, en étant sur tout ce parcours en contact avec la face inférieure de la glace 5, de façon à assurer la continuité du soudage et, in fine, l'étanchéité du module lumineux. Une pièce de support 7 est positionnée sous le collet 6a du boîtier 6 et sert de soutien au boîtier et à la glace, qui sont pressés contre elle par la roulette 4. La figure 2 montre le dispositif de moulage utilisé pour réaliser le boîtier 6. Il est constitué d'une base 10 qui reproduit la forme inférieure des parois du boîtier 6 et d'un poinçon 11 qui reproduit la forme supérieure de ces mêmes parois. Entre les deux subsiste un espace dans lequel sera injectée la matière formant les parois du boîtier 6. Tel que représenté le dispositif de moulage est dans la configuration de fin de réalisation du boîtier, celui-ci étant encore en place dans le moule avant son ouverture. La base 10 et le poinçon 11 se rejoignent le long d'un plan de joint 12 qui forme une surface, en général plane, venant se terminer au niveau d'une des arêtes 13 de la nervure de soudage 6b. La technique classiquement employée en matière de soudage consiste à utiliser un poinçon qui se met en place et qui se retire selon la direction verticale de façon à venir remplir la majeure partie de la cavité interne du boîtier. Ce faisant, le plan de joint 12 est orienté selon une direction verticale venant s'attacher sur l'arête extérieure 13 de la nervure de soudage. Cette solution présente l'avantage de nécessiter un nombre minimum d'éléments pour réaliser le poinçon. En revanche le retrait du poinçon, après injection de la matière du boîtier, laisse, dans cette configuration du moule, une bavure qui s'étend verticalement à partir de la nervure de soudage et de son arête 13. Une fois que le boîtier 6 est positionné sur la machine de soudage de la figure 1, cette bavure fait obstacle au positionnement de la glace 5 et au bon appui de celle-ci contre le collet périphérique du boîtier 6. L'invention consiste donc à s'écarter de la pratique courante de mise en place du poinçon et à faire pivoter l'orientation du plan de joint, que le retrait du poinçon se fasse verticalement ou horizontalement, de sensiblement 90° par rapport à la direction verticale habituelle. Comme cela apparaît sur la figure 2, le plan de joint 12 est proche de la direction horizontale, c'est-à-dire qu'il se trouve sensiblement dans l'alignement de la surface supérieure à souder 6f de la nervure de soudage 6b. La bavure, si elle se produit au retrait du poinçon 11 sera alors dans le prolongement de la face supérieure de cette nervure de soudage et ne représentera plus un obstacle pour le positionnement de la glace 5 sur le collet périphérique du boîtier 6. Il est alors possible de réaliser un boîtier de module, notamment un module lumineux, pour véhicule automobile en réalisant un boîtier comme indiqué ci-dessus, même s'il comporte une bavure positionnée dans le plan de joint, puis en posant dessus une glace à souder. Cette opération peut être réalisée sans qu'il soit besoin d'ébavurer le collet du boîtier puisque la bavure ne fait pas obstacle à l'installation de la glace. Cette bavure disparaîtra, par ailleurs, lors du soudage, en fondant sous l'action de la chaleur qui est émise par la tête laser, et elle se dissoudra dans le cordon de soudure. L'invention permet ainsi d'éviter une opération d'ébavurage, et donc de rendre plus simple la réalisation du module. L'angle a que fait le plan de joint avec la face supérieure 6f de la nervure de soudage doit rester faible pour éviter l'apparition de bavures formant un obstacle au positionnement de la glace et l'invention préconise que cet angle reste inférieur à 20°, ce qui constitue une limite acceptable telle qu'elle a été constatée lors d'essais de mise au point du procédé de réalisation d'un module lumineux. L'angle a n'est toutefois, de préférence, pas pris égal à zéro pour éviter que les deux faces de la base et du poinçon ne frottent l'une contre elles dans le cas d'un démoulage selon la direction horizontale comme cela est illustré par des flèches référencées A sur la figure 2' et ne s'usent par friction. Au final l'invention consiste en un moule dont le plan de joint fait un angle inférieur ou égal à 20° avec la face supérieure 6f de la nervure de soudage, plus préférentiellement un angle qui soit inférieur ou égal à 10° et de façon optimale un angle sensiblement égal à 5°. REVENDICATIONS1. Moule pour la réalisation par injection d'un boîtier (6) de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, ledit moule étant formé d'au moins une base (10) et d'au moins un poinçon (11) laissant entre eux un espace ayant la forme d'un boîtier entourant une cavité destinée à recevoir, notamment, des équipements de production et d'orientation d'un faisceau lumineux, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte un collet périphérique (6a) comportant une nervure de soudage (6b) s'étendant depuis ledit collet (6a), ladite nervure de soudage se terminant par une surface (6f) sur laquelle est réalisé le soudage, ladite base (10) et ledit poinçon (11) se rejoignant selon un plan de joint (12) aboutissant au niveau de ladite surface (6f) de la nervure de soudage (6b), et le plan de joint (12) faisant avec ladite surface (6f), un angle strictement inférieur à 90 degrés. 2. Moule selon la revendication 1 dans lequel le plan de joint (12) fait avec ladite surface un angle inférieur ou égal à 20 degrés, notamment un angle inférieur ou égal à 10 degrés. 3. Moule selon la revendication 2 dans lequel le plan de joint (12) fait avec ladite surface, un angle sensiblement égal à 5 degrés. 4. Moule selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ladite nervure de soudage (6b) s'étend sensiblement perpendiculairement à partir dudit collet (6a). 5. Moule selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la surface (6f) s'étend entre deux arêtes, ledit plan de joint (12) aboutissant au niveau d'une des deux arêtes (13). 6. Moule selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la surface (6f) de la nervure de soudage est sensiblement plane. 7. Moule selon la revendication 6 dans lequel la base et le poinçon sont agencés de sorte que le poinçon puisse être séparé de la base par une translation parallèlement à ladite surface plane (6f) de la nervure de soudage (6b). 8. Procédé de réalisation par moulage d'un boîtier (6) de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, à l'aide d'un moule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'injection et la solidification de la matière formant ledit boîtier, une étape de retrait du poinçon (11) dans une direction sensiblement parallèle à la face (6f) de la nervure de soudage. 9. Procédé de réalisation d'un module, notamment lumineux, pour véhicule automobile comprenant la réalisation d'un boîtier par le procédé de la revendication 8, uneétape de positionnement d'une glace sur le collet périphérique dudit boîtier et une étape de soudage, notamment de soudage laser, de ladite glace sur ledit boîtier. 10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel ledit collet n'est pas ébavuré lors du positionnement de la glace.5