Brevet FR3034340A1 — publié le 20161007

Procédé de fabrication d'un réservoir en matière plastique avec dispositif anti-ballottement La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un réservoir en matière plastique. Plus précisément, l'invention concerne la fabrication d'un réservoir équipé d'un dispositif anti-ballottement. L'invention s'applique notamment à la fabrication de réservoirs pour le stockage d'un liquide pour véhicules mobiles, tel que par exemple du carburant ou de l'urée. Dans le cas d'un réservoir de véhicule, les manoeuvres de freinage et redémarrage successives du véhicule provoquent des translations de la masse de liquide dans le réservoir qui sont perçues par le conducteur sous la forme de bruits avec effet de choc (aussi appelé slosh noise). En outre, ces transferts de masse peuvent avoir un impact sur le comportement routier du véhicule. Pour pallier à ces inconvénients, il a été proposé des réservoirs équipés de dispositifs anti-ballottement (ou dispositifs antiroulis) (ou baffle, en anglais) comprenant des cloisons rigides ou semi rigide.. On connaît plusieurs techniques pour la fabrication de tels réservoirs. Une première technique connue consiste à fixer un dispositif antiballottement dans un réservoir après le moulage du réservoir. Cette première technique connue est par exemple décrite dans le document WO 2010/029103. Une deuxième technique connue consiste à fixer un dispositif anti20 ballottement dans un réservoir pendant le moulage du réservoir. Cette deuxième technique connue est par exemple décrite dans le document WO 2008/138869. Ces opérations de fixation sont délicates et consommatrices de temps. Par ailleurs, les vibrations induites par le choc du liquide sur ces dispositifs anti-ballottement rigides ou semi rigide peuvent générer du bruit 25 solidien dans le réservoir. Un des buts de l'invention est donc de proposer une alternative aux techniques actuelles de fabrication de réservoirs équipés de dispositifs antiballottement. Dès lors, dans un premier mode de réalisation particulier de l'invention, il 30 est proposé un procédé pour la fabrication par extrusion-soufflage d'un réservoir muni d'un dispositif anti-ballottement, le procédé comprenant les étapes suivantes : - on insère une préforme en matière thermoplastique multicouche dans un 3034340 2 moule ouvert comprenant des empreintes - on rapproche les empreintes pour fermer le moule ; - une fois que les empreintes sont accolées, on souffle la préforme à l'aide d'un fluide sous pression pour la plaquer sur les empreintes du moule. 5 Avantageusement, la préforme comprend une couche d'un mélange d'un polymère thermoplastique et d'un agent moussant chimique, ladite couche de mélange formant après soufflage le dispositif anti-ballottement. Ainsi, le réservoir fabriqué selon le procédé de l'invention peut être muni d'un dispositif anti-ballottement à base de mousse (avec cellules ouvertes ou 10 fermées) en thermodurcissable ou thermoplastique, Un tel dispositif anti- ballottement est obtenu (i.e. formé) lors du soufflage de la préforme. Grâce à l'invention, on peut donc fabriquer un réservoir muni d'un dispositif antiballottement au moyen d'une opération de soufflage. L'invention procure donc l'avantage d'économiser des moyens et de la 15 main d' oeuvre. Par préforme, on entend une paraison tubulaire ou un ensemble de deux feuilles. De manière avantageuse, le polymère thermoplastique (par exemple sous forme de pastilles) et l'agent moussant chimique (ou agent gonflant chimique) sont introduits dans une extrudeuse classique pour former une couche de mélange homogène, qui est ensuite insérée dans le moule. On désigne par le terme "polymère" aussi bien les homopolymères que les copolymères (binaires ou ternaires notamment). Des exemples de tels copolymères sont, de manière non limitative : les copolymères à distribution aléatoire, les copolymères séquencés, les copolymères à blocs et les copolymères greffés. En particulier, on peut utiliser des polyoléfines, des polyesters thermoplastiques, des polycétones, des polyamides et leurs copolymères PU. Un mélange de polymères ou de copolymères peut aussi être utilisé, de même qu'un mélange de matières polymériques avec des charges inorganiques, organiques et/ou naturelles comme, par exemple, mais non limitativement : le carbone, les sels et autres dérivés inorganiques, les fibres naturelles ou polymériques. D'excellents résultats peuvent être obtenus avec du polyéthylène haute densité (PEHD) ou du polyamide-6,6. Par réservoir, on entend désigner une enceinte étanche destinée au stockage de carburant, d'un additif (pour carburant (tels que ceux requis pour diminuer la température de combustion des particules retenues sur les filtres à particules des 3034340 3 moteurs diesels par exemple), pour gaz d'échappement (tels que l'urée ou autres précurseurs d'ammoniac dans les systèmes SCR)) ou de tout autre fluide embarqué sur un véhicule (voiture, camion...). Dans un mode de réalisation particulier, la préforme comprend une couche 5 intérieure comprenant ladite couche de mélange, une couche comprenant au moins un adhésif et une couche extérieure à base de polymère thermoplastique. Dans un autre mode de réalisation particulier, la préforme comprend une couche intérieure comprenant ladite couche de mélange et une couche extérieure à base de polymère thermoplastique. Dans ce cas particulier, aucune couche 10 d'adhésif n'est utilisée. Avantageusement, la préforme comprend en outre une couche barrière vis-à-vis des hydrocarbures et/ou une couche comprenant de la matière plastique recyclée, située(s) entre la couche intérieure et la couche extérieure. Ainsi, le procédé de l'invention convient bien à la fabrication de réservoirs 15 en plastique multicouche. Par couche barrière, on entend désigner une couche imperméable aux liquides et aux gaz. La couche barrière comprend généralement une résine barrière. Toute résine barrière connue peut être utilisée, pour autant qu'elle soit efficace vis-à-vis des fluides en contact avec le réservoir, en particulier des 20 hydrocarbures, et qu'elle soit compatible avec la technique de moulage qui est utilisée pour mettre en forme ce réservoir. Parmi les résines utilisables, on peut citer, de manière non limitative, les polyamides ou copolyamides ou les copolymères statistiques d'éthylène et d'alcool vinylique. Un mélange de différentes résines barrières peut aussi être utilisé. De très bons résultats ont été 25 obtenus avec une résine barrière de copolymère statistique d'éthylène et d'alcool vinylique. Par matière plastique recyclée, on entend une matière plastique obtenue par broyage de chutes obtenues à différentes étapes de la fabrication d'un réservoir, en particulier le réservoir multicouche selon l'invention, ou par broyage de 30 réservoirs usagés en fin de vie. Avantageusement, l'agent moussant chimique est de l'azodicarbonamide. Les figures la à le ont pour but d'illustrer, à titre d'exemple indicatif et non limitatif, le principe d'un procédé de fabrication par extrusion-soufflage selon le premier mode de réalisation particulier de l'invention. 35 Comme illustré dans l'exemple de la figure la, une paraison (1) en matière plastique est introduite entre deux empreintes d'un moule (2) en position 3034340 4 d'ouverture. La paraison (1) est introduite dans le moule (2), tout en étant maintenue ouverte/écartée. Le moule (2) comprend des empreintes (3, 4). Les empreintes du moule (3, 4) présentent une surface interne (3', 4') correspondant à la surface externe du réservoir à mouler. Dans cet exemple de réalisation, la 5 paraison (1) comprend une structure multicouche ; dont une couche intérieure comprenant un mélange d'un PEHD et d'un agent moussant chimique, une couche intermédiaire comprenant un adhésif et une couche extérieure à base de PEHD. On note que la couche intermédiaire d'adhésif est optionnelle. La figure lb illustre l'étape de soufflage de la paraison. Pendant cette étape 10 le moule est complètement fermé. On peut voir que les empreintes du moule sont accolées par leur pourtour. Pendant cette étape de soufflage, on forme la paroi extérieure (5) du réservoir ainsi qu'un dispositif anti-ballottement interne (6) à base de mousse. Lorsque l'ensemble est refroidi, on ouvre le moule (i.e. on écarte les 15 empreintes l'une de l'autre) et le réservoir peut être démoulé. Ceci est illustré à la figure lc. Le réservoir ainsi fabriqué comprend avantageusement un dispositif anti-ballottement fixé sur son pourtour intérieur. Dans un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé pour la fabrication par injection d'un réservoir muni d'un 20 dispositif anti-ballottement. Les figures 2a à 2d ont pour but d'illustrer, à titre d'exemple indicatif et non limitatif, le principe d'un procédé de fabrication par injection selon le deuxième mode de réalisation particulier de l'invention. A la figure 2a, on peut voir un moule (10) dans une première position de 25 fermeture. Le moule est relié à une vis d'injection (20). Dans cette première position de fermeture, une première cavité d'injection (30) est formée entre les empreintes (11, 12) du moule. A la figure 2b, la vis d'injection (20) injecte un polymère thermoplastique dans la première cavité d'injection, de manière à mouler un premier élément de 30 paroi (40). Avantageusement, l'empreinte (12) du moule comprend une pièce mobile (120) configurée pour se déplacer de manière relative par rapport à l'empreinte (12). A la figure 2c, on peut voir le moule dans une deuxième position de 35 fermeture. Comme illustré, le moule passe de la première position de fermeture à la deuxième position de fermeture en déplaçant la pièce mobile (120) suivant une 3034340 5 direction indiquée par la flèche (50). Dans cette deuxième position de fermeture, une deuxième cavité d'injection (60) est formée entre les empreintes du moule. Comme illustré à la figure 2d, le moule est relié à une buse d'injection (80) configurée pour injecter une mousse polyuréthane dans la deuxième cavité 5 d'injection. Ainsi, on moule un deuxième élément de paroi (70) sur le premier élément de paroi (40). Avantageusement, le deuxième élément de paroi (70) peut former tout ou partie d'un dispositif anti-ballottement interne au réservoir. Dans un mode de réalisation avantageux, le premier élément de paroi peut comprendre une ou plusieurs cavité(s) d'accrochage dans laquelle ou lesquelles 10 la mousse polyuréthane peut pénétrer lors de son injection dans la deuxième cavité d'injection. De cette façon, on obtient une fixation mécanique solide entre les premier et deuxième éléments de paroi. Dans une alternative, le moule peut comprendre plusieurs points d'injection de mousse ainsi que plusieurs épaisseurs suivant le besoin. 15 L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Procédé pour la fabrication par extrusion-soufflage d'un réservoir muni d'un dispositif anti-ballottement, le procédé comprenant les étapes suivantes : - on insère une préforme en matière thermoplastique multicouche dans un moule 5 ouvert comprenant des empreintes ; - on rapproche les empreintes pour fermer le moule ; - une fois que les empreintes sont accolées, on souffle la préforme à l'aide d'un fluide sous pression pour la plaquer sur les empreintes du moule, caractérisé en ce que la préforme comprend une couche d'un mélange d'un polymère 10 thermoplastique et d'un agent moussant chimique, ladite couche de mélange formant après soufflage le dispositif anti-ballottement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la préforme comprend une couche intérieure comprenant ladite couche de mélange, une 15 couche comprenant au moins un adhésif et une couche extérieure à base de polymère thermoplastique. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la préforme comprend en outre une couche barrière vis-à-vis des hydrocarbures et/ou une 20 couche comprenant de la matière plastique recyclée, située(s) entre la couche intérieure et la couche extérieure. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent moussant chimique est de l'azodicarbonamide.