Brevet FR3038352A1 — publié le 20170106

Ensemble pour panneau de porte et panneau associé La présente invention concerne un ensemble pour la réalisation d'un panneau d'aspect, notamment destiné à former un panneau intérieur de porte de véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un ensemble comportant : un élément porteur apte à être fixé à une structure de porte, et un élément d'habillage apte à être assemblé à l'élément porteur, selon une première direction, l'élément porteur et l'élément d'habillage comprenant respectivement un premier et un deuxième moyens d'assemblage, lesdits premier et deuxième moyens d'assemblage comprenant respectivement une première et une deuxième surfaces sensiblement perpendiculaires à la première direction, lesdites première et deuxième surfaces étant configurées de sorte à entrer en contact lors de l'assemblage de l'élément porteur et de l'élément d'habillage, les première et deuxième surfaces étant formées respectivement d'un premier et d'un deuxième matériaux. Pour des raisons d'allègement de poids ou d'impact écologique, il est avantageux de réaliser des composants de véhicule en matériaux d'origine naturelle. En particulier, certains matériaux composites à base de fibres naturelles dans une matrice polymère sont de plus en plus utilisés, notamment pour réaliser une structure d'élément d'habillage des panneaux. A des fins de décoration, une telle structure d'élément d'habillage est couramment assemblée à un revêtement, ou peau. Or, les matériaux à base de fibres naturelles se prêtent mal à un assemblage par surmoulage, car les fibres peuvent affleurer à la surface de la structure. Il est donc préférable de réaliser ledit assemblage par thermogainage : de la colle est pulvérisée sur la structure, qui est ensuite placée au contact de la peau dans un moule chauffant. En raison des contraintes du procédé de fabrication, il arrive donc qu'une partie de l'élément d'habillage en contact avec l'élément porteur soit recouverte d'un film de colle. Un tel film crée une interface souple entre les deux éléments. Il a été constaté que, lors des déplacements du véhicule comportant un tel panneau de porte, cette interface joue en cisaillement et génère des nuisances sonores par frottement entre l'élément porteur et l'élément d'habillage. La présente invention a pour but de fournir un ensemble de panneau de porte ne présentant pas ce problème de nuisance sonore, sans augmenter la complexité et le coût de production de ce type de panneau. 3038352 2 A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type précité, dans lequel la deuxième surface est recouverte d'un film d'un troisième matériau, une dureté dudit troisième matériau étant inférieure à des duretés desdits premier et deuxième matériaux ; et la première surface comporte une pluralité de reliefs linéaires disposés selon une 5 deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, lesdits reliefs étant aptes, sous l'effet d'une pression exercée selon la première direction, à entrer en contact avec la deuxième surface en traversant le film du troisième matériau, de sorte à bloquer en translation les première et deuxième surfaces l'une par rapport à l'autre selon une troisième direction sensiblement perpendiculaire aux première et deuxième 10 directions. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'ensemble comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles : - la deuxième surface comporte une pluralité de sillons linéaires disposés 15 sensiblement selon la deuxième direction, lesdits sillons étant configurés de sorte à s'emboîter au moins partiellement sur des reliefs de la première surface lors de la mise en contact desdites première et deuxième surfaces ; - les reliefs de la première surface sont aptes, sous l'effet d'une pression exercée selon la première direction, à déformer au moins partiellement la deuxième surface et à 20 s'insérer dans le deuxième matériau ; - l'un des premier et deuxième moyens est constitué d'une pluralité de nervures, l'autre des premier et deuxième moyens étant constitué d'une pluralité de rainures, lesdites nervures et rainures étant disposées selon la troisième direction ; - le deuxième matériau est un composite comprenant des fibres d'origines 25 naturelles dans une matrice polymère ; - l'élément d'habillage comporte une peau sensiblement disposée à l'opposé de la deuxième surface selon la première direction, le troisième matériau étant un adhésif assemblant ladite peau au deuxième matériau. L'invention se rapporte en outre à un procédé de réalisation d'un panneau 30 d'aspect à partir d'un ensemble tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes : assemblage des premier et deuxième moyens d'assemblage ; puis application d'une pression selon la première direction, de sorte que les reliefs de la première surface entrent en contact avec la deuxième surface en traversant le film du troisième matériau ; puis solidarisation au moins partielle des premier et deuxième moyens d'assemblage, de préférence par soudage par ultrasons. 3038352 3 Avantageusement, lors de l'application de la pression selon la première direction, les sillons de la deuxième surface s'emboîtent au moins partiellement sur des reliefs de la première surface. Avantageusement, lors de l'application de la pression selon la première direction, 5 les reliefs de la première surface déforment au moins partiellement la deuxième surface et s'insèrent dans le deuxième matériau. L'invention se rapporte en outre à un panneau d'aspect, notamment destiné à former un panneau intérieur de porte de véhicule automobile, susceptible d'être issu d'un procédé tel que décrit ci-dessus. 10 L'invention se rapporte en outre à un véhicule automobile comprenant un panneau intérieur de porte formé d'un tel panneau d'aspect. L'invention se rapporte en outre à un procédé de fabrication d'un moule pour la réalisation d'un élément porteur d'un ensemble tel que décrit ci-dessus, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : fourniture d'un moule comprenant une surface de 15 moulage sensiblement lisse et sensiblement complémentaire de la première surface de l'élément porteur ; puis formation de formes complémentaires aux reliefs de ladite première surface par grainage chimique de ladite surface de moulage sensiblement lisse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur 20 lesquels : la figure 1 est une vue schématique partielle, en coupe longitudinale, d'un ensemble pour panneau d'aspect selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue schématique partielle, en coupe transversale, d'un panneau formé à partir de l'ensemble de la figure 1 ; et 25 la figure 3 est une vue de détail, en coupe longitudinale, du panneau de la figure 2. La figure 1 représente un ensemble 10 pour la réalisation d'un panneau d'aspect 12, ledit panneau étant représenté aux figures 2 et 3. Le panneau 12 est destiné à former un panneau intérieur de porte de véhicule automobile. 30 L'ensemble 10 comporte un élément porteur, ou porteur 14, et un élément d'habillage, ou bandeau 16. Le porteur 14 et le bandeau 16 sont aptes à être assemblés l'un à l'autre selon une direction principale d'assemblage. On considère une base orthonormée (X, Y, Z), la direction principale d'assemblage étant parallèle à Z. 35 Une première face 18 du porteur 14 est apte à être fixée à une structure de porte de véhicule automobile, notamment grâce à un jeu d'agrafes en prise directe avec la tôle 3038352 4 de la structure de la porte. Une deuxième face 20 du porteur 14, opposée selon Z à la première face 18, est apte à être assemblée au bandeau 16. La deuxième face 20 comporte au moins une cavité 22 selon Z. Un fond 24 de ladite cavité a une forme allongée, sensiblement disposée selon X. Le fond 24 comporte 5 une fente centrale 26 et deux rainures latérales 28 disposées de part et d'autre de la fente 26. La fente 26 et les rainures 28 s'étendent selon X. A proximité de la fente 26, la première face 18 comporte une surface de fixation 29, sensiblement disposée dans un plan (X, Y). Des fonds des rainures latérales 28 forment une première surface d'assemblage 30, sensiblement disposée dans un ou des 10 plans (X, Y). Les surfaces de fixation 29 et d'assemblage 30, et éventuellement tout ou partie du reste du porteur 14, sont préférentiellement réalisés dans un matériau plastique adapté au moulage par injection. Le matériau est par exemple de type polypropylène mélangé à une charge de type craie ou talc. 15 Le bandeau 16 comporte une peau 32, par exemple réalisée en matériau polymère de type polychlorure de vinyle (PVC). La peau 32 est sensiblement perpendiculaire à Z. Une première face de la peau 32 est destinée à être orientée vers l'intérieur du véhicule automobile à des fins de décoration. Le bandeau 16 comporte en outre un support 34, ledit support étant solidaire 20 d'une deuxième face de la peau 32, opposée à la première face. Le support 34 est préférentiellement réalisé dans un matériau composite adapté au moulage par injection et comprenant des fibres d'origines naturelles dans une matrice polymère. Plus préférentiellement, les fibres d'origines naturelles comprennent des fibres de chanvre et la matrice polymère comprend du polypropylène (PP), avec en particulier 25 un rapport massique d'environ 80% de polymère pour 20% de fibres. Un matériau approprié est notamment commercialisé sous la dénomination NAFILean®. Ce type de matériau permet un gain en poids de 25% par rapport au matériau traditionnel du fait de la faible densité du chanvre. Sur une face 35 opposée à la peau 32 selon Z, le support 34 comporte des 30 nervures saillantes 36, 38 s'étendant selon X. Plus précisément, les nervures 36, 38 comprennent au moins un groupe formé d'une nervure d'insertion 36, flanquée de part et d'autre par deux nervures d'appui 38. Comme illustré sur la figure 2, le ou chaque groupe formé d'une nervure d'insertion 36 et de deux nervures d'appui 38 est apte à prendre place dans la ou l'une 35 des cavités 22 de la deuxième face 20 du porteur 14 lors de l'assemblage dudit porteur 14 avec le bandeau 16. 3038352 5 La nervure d'insertion 36 est apte à prendre place dans la fente centrale 26 du fond 24 de la cavité 22. En particulier, une crête 39 de la nervure d'insertion 36 est configurée de sorte à former une saillie du côté de la surface de fixation 29 lorsque le porteur 14 et le bandeau 16 sont assemblés. 5 Les nervures d'appui 38 sont configurées de sorte à être au contact des rainures 28 du fond 24 de la cavité 22 lorsque le porteur 14 et le bandeau 16 sont assemblés. En particulier, des crêtes des nervures d'appui 38 forment une deuxième surface d'assemblage 40, sensiblement disposée dans un ou des plans (X, Y). La deuxième surface d'assemblage 40 est destinée à être au contact de la première surface 10 d'assemblage 30 des rainures latérales 28 lors de l'assemblage du porteur 14 et du bandeau 16. De préférence, une tolérance de quelques dixièmes de millimètres selon X et selon Y est prévue pour l'assemblage du porteur 14 et du bandeau 16. En particulier, une épaisseur selon Y de la nervure d'insertion 36 est légèrement inférieure à une épaisseur 15 selon Y de la fente centrale 26. De même, une largeur selon Y de la deuxième surface d'assemblage 40 au niveau de la crête d'une nervure d'appui 38 est légèrement inférieure à une largeur selon Y de la première surface d'assemblage 30 au niveau du fond d'une rainure latérale 28. Par ailleurs, le support 34, et en particulier la deuxième surface d'assemblage 40, 20 sont partiellement ou entièrement recouverts d'un film 42 d'un matériau adhésif, représenté sur la vue de détail de la figure 3. De préférence, le film 42 de matériau adhésif solidarise le support 34 et la peau 32. En raison de son mode de dépôt sur le support 34 du bandeau 16, le film 42 de matériau adhésif est présent sur une grande surface du bandeau 16 y compris sur sa face 25 d'assemblage 40 avec le porteur 18. En effet, compte tenu de la forme relativement complexe du bandeau, il est difficile de déposer le matériau adhésif autrement que par pulvérisation. Ce mode de dépôt ne permet pas un contrôle optimal, si bien que le matériau adhésif n'est pas déposé uniquement sur la partie du support 34 destinée à recevoir la peau 32. 30 Le film 42 de matériau adhésif a une dureté inférieure à celle des matériaux constituant le porteur 14 et le support 34. En particulier, le film 42 a une élasticité et une ductilité supérieures à celles des matériaux constituant le porteur 14 et le support 34. Par ailleurs, le film 42 est susceptible de se ramollir avec une augmentation de la température. 35 Lorsque le film 42 est interposé entre les première 30 et deuxième 40 surfaces d'assemblage, ledit film est notamment susceptible de jouer en cisaillement selon X lors 3038352 6 d'un déplacement du véhicule automobile comportant le panneau 12. Les première 30 et deuxième 40 surfaces sont ainsi susceptibles de se déplacer l'une par rapport à l'autre, causant un bruit perceptible par les utilisateurs du véhicule. Afin de remédier à ce désagrément, la première surface d'assemblage 30 5 comporte une pluralité de reliefs linéaires 44, disposés sensiblement selon Y. De préférence, tous les reliefs linéaires 44 ont sensiblement la même épaisseur 46 selon Z. En raison des duretés respectives des matériaux, les reliefs 44 sont aptes, sous l'effet d'une pression exercée selon Z du bandeau 16 vers le porteur 14, à traverser le film 10 42 jusqu'à entrer en contact avec la deuxième surface d'assemblage 40. En particulier, ladite mise en contact entre les reliefs 44 de la première surface d'assemblage 30 et la deuxième surface d'assemblage 40 est apte à bloquer en translation les première 30 et deuxième 40 surfaces l'une par rapport à l'autre selon la direction X, afin de supprimer les nuisances sonores évoquées ci-dessus. 15 Selon une première variante, la deuxième surface d'assemblage 40 comporte une pluralité de sillons linéaires 48, disposés sensiblement selon Y. De préférence, les sillons 48 ont des dimensions proches de celles des reliefs 44 de la première surface d'assemblage 30. En particulier, les sillons 48 ont préférentiellement une profondeur 50 selon Z sensiblement égale à l'épaisseur 46 des reliefs 44. 20 Les sillons 48 sont configurés de sorte que, lors de la mise en contact des première 30 et deuxième 40 surfaces d'assemblage, au moins certains des sillons 48 s'emboîtent au moins partiellement sur certains des reliefs 44. Comme représenté à la figure 3, certains des reliefs 44 traversent le film 42 de matériau adhésif pour entrer en contact avec une paroi de certains des sillons 48. Les première 30 et deuxième 40 25 surfaces sont ainsi bloquées en translation l'une par rapport à l'autre selon X. De préférence, des distances respectives selon X entre les reliefs 44 et entre les sillons 48, ainsi qu'une tolérance d'assemblage selon X entre le porteur 14 et le bandeau 16, sont prévues pour que plusieurs reliefs 44 soient reçus dans des sillons 48 lors dudit assemblage. 30 Selon une deuxième variante, sous l'effet de la pression exercée selon Z, les reliefs 44 sont aptes à emboutir la deuxième surface d'assemblage 40, de sorte à créer des empreintes 52 dans le matériau du support 34. L'emboîtement des reliefs 44 dans les empreintes 52 bloque en translation les première 30 et deuxième 40 surfaces l'une par rapport à l'autre selon la direction X. 35 Comme illustré sur la figure 3, les première et deuxième variantes décrites ci- dessus sont avantageusement combinées dans un même mode de réalisation. 3038352 7 Selon une troisième variante, le contact entre les reliefs 44 et la deuxième surface d'assemblage 40 est associé à un coefficient de frottement suffisant pour limiter ou empêcher un déplacement des première 30 et deuxième 40 surfaces l'une par rapport à l'autre, en particulier selon la direction X. 5 Un procédé de réalisation de l'ensemble 10 et du panneau 12 va maintenant être décrit. Tout d'abord, des moules d'injection sont fournis afin de réaliser le porteur 14 et le support 34 du bandeau 16. Lesdits moules d'injection sont configurés pour la réalisation de formes sensiblement complémentaires pour la deuxième face 20 du porteur 14 et la 10 face 35 du support 34. En particulier, lesdits moules d'injection sont configurés pour la réalisation d'au moins une cavité 22 sur la face 20 du porteur 14 et d'au moins un groupe de nervures 36, 38 sur la face 35 du support 34. Un moule pour le porteur 14 est préférentiellement réalisé à partir d'un moule existant, en réalisant des stries correspondant aux reliefs 44 par grainage chimique sur 15 une surface lisse correspondant à la première surface d'assemblage 30. Le grainage chimique permet d'obtenir des stries de profondeurs homogènes afin d'obtenir des reliefs 44 ayant sensiblement la même épaisseur 46. Le grainage chimique est notamment réalisé par dépôt d'une composition acide de viscosité contrôlée sur un masque dont les fentes correspondent aux rainures souhaitées 20 pour le relief 44. La profondeur des rainures est déterminée par le temps durant lequel on laisse agir la composition acide. Le porteur 14 et le support 34 du bandeau 16 sont ensuite réalisés, indépendamment l'un de l'autre, par moulage par injection. De la colle est ensuite pulvérisée sur le support 34, notamment sur les deux faces 25 dudit support 34, formant le film 42. Généralement la colle utilisée est une dispersion aqueuse de polyuréthane. Le support 34 et la peau 32 sont ensuite assemblés par thermogainage dans un moule chauffant, formant le bandeau 16. Le porteur 14 et le bandeau 16 sont ensuite assemblés par rapprochement selon la direction Z, de sorte que le ou chaque groupe de nervures 36, 38 prenne place dans 30 une cavité 22, comme représenté sur la figure 2. La nervure d'insertion 36 est insérée dans la fente centrale 26 du fond 24. Les crêtes des nervures d'appui 38 entrent en contact avec les fonds des rainures latérales 28. A ce stade, le film 42 de colle qui recouvre le support 34 est interposé entre la première 30 et la deuxième 40 surfaces d'assemblage. 3038352 8 Une pression est alors exercée selon Z afin de rapprocher le porteur 14 du bandeau 16. Les reliefs 44 de la première surface d'assemblage 30 déforment et traversent le film 42 pour entrer en contact avec la deuxième surface d'assemblage 40. Une partie des reliefs 44 est notamment reçue dans des sillons 48 de la deuxième 5 surface d'assemblage 40. Une autre partie des reliefs 44 s'enfonce dans ladite deuxième surface 40, créant des empreintes 52. Le porteur 14 et le bandeau 16 sont ensuite fixés par soudure ultrason des nervures d'insertion 36. Des sonotrodes sont positionnés sur les crêtes 39 des nervures 36, de manière à appliquer localement des ultrasons. Les ultrasons provoquent un 10 frottement de faible amplitude mais de fréquence élevée, qui génère une fusion locale du polymère formant les crêtes 39. Un bourrelet est ainsi formé au contact de la surface de fixation 29, à proximité des fentes 26. Les nervures d'insertion 36 se retrouvent soudées aux fentes 26 correspondantes, solidarisant le porteur 14 et le bandeau 16. Le panneau 12 est ainsi obtenu. 15 Les nervures d'appui 38, qui ne sont pas soudées aux rainures latérales 28 correspondantes, sont bloquées en translation selon X par rapport auxdites rainures, par l'insertion des reliefs 44 dans les sillons 48 et/ou dans les empreintes 52, ou encore en raison d'un coefficient de frottement important entre les première 30 et deuxième 40 surfaces d'assemblage. 20 Lors du déplacement d'un véhicule comprenant un panneau 12 en tant que panneau intérieur de porte, ledit panneau 12 est donc peu susceptible de générer des nuisances sonores par frottement entre les nervures d'appui 38 et les rainures latérales 28. Il convient de noter que si l'invention qui vient d'être décrite convient 25 particulièrement bien à l'emploi de bandeaux réalisés à partir de composites à base de fibres naturelles, elle peut concerner tout type de bandeau chaque fois que la présence d'un film de colle à l'interface entre le bandeau et son porteur sera susceptible d'entrainer des nuisances sonores. REVENDICATIONS1.- Ensemble (10) pour la réalisation d'un panneau d'aspect (12), notamment destiné à former un panneau intérieur de porte de véhicule automobile, ledit ensemble comportant : - un élément porteur (14) apte à être fixé à une structure de porte, et - un élément d'habillage (16) apte à être assemblé à l'élément porteur, selon une première direction (Z), l'élément porteur et l'élément d'habillage comprenant respectivement un premier (22, 28) et un deuxième (36, 38) moyens d'assemblage, lesdits premier et deuxième moyens d'assemblage comprenant respectivement une première (30) et une deuxième (40) surfaces sensiblement perpendiculaires à la première direction, lesdites première et deuxième surfaces étant configurées de sorte à entrer en contact lors de l'assemblage de l'élément porteur et de l'élément d'habillage, les première et deuxième surfaces étant formées respectivement d'un premier et d'un deuxième matériaux, le panneau étant caractérisé en ce que : - la deuxième surface (40) est recouverte d'un film (42) d'un troisième matériau, une dureté dudit troisième matériau étant inférieure à des duretés desdits premier et deuxième matériaux ; et - la première surface (30) comporte une pluralité de reliefs linéaires (44) disposés selon une deuxième direction (Y) sensiblement perpendiculaire à la première direction, lesdits reliefs étant aptes, sous l'effet d'une pression exercée selon la première direction, à entrer en contact avec la deuxième surface en traversant le film (42) du troisième matériau, de sorte à bloquer en translation les première et deuxième surfaces l'une par rapport à l'autre selon une troisième direction (X) sensiblement perpendiculaire aux première et deuxième directions. 2.- Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la deuxième surface (40) comporte une pluralité de sillons linéaires (48) disposés sensiblement selon la deuxième direction (Y), lesdits sillons étant configurés de sorte à s'emboîter au moins partiellement sur des reliefs (44) de la première surface (30) lors de la mise en contact desdites première et deuxième surfaces. 3.- Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les reliefs (44) de la première surface sont aptes, sous l'effet d'une pression exercée selon la 3038352 10 première direction (Z), à déformer au moins partiellement (52) la deuxième surface et à s'insérer dans le deuxième matériau. 4.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un des 5 premier et deuxième moyens est constitué d'une pluralité de nervures (38), l'autre des premier et deuxième moyens étant constitué d'une pluralité de rainures (28), lesdites nervures et rainures étant disposées selon la troisième direction (X). 5.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le 10 deuxième matériau est un composite comprenant des fibres d'origines naturelles dans une matrice polymère. 6.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'habillage (16) comporte une peau (32) sensiblement disposée à l'opposé de la 15 deuxième surface (40) selon la première direction, le troisième matériau étant un adhésif assemblant ladite peau au deuxième matériau. 7.- Procédé de réalisation d'un panneau d'aspect (12) à partir d'un ensemble (10) selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : 20 - assemblage des premier (22) et deuxième (36, 38) moyens d'assemblage ; puis - application d'une pression selon la première direction (Z), de sorte que les reliefs (44) de la première surface (30) entrent en contact avec la deuxième surface (40) en traversant le film (42) du troisième matériau ; puis - solidarisation au moins partielle des premier et deuxième moyens d'assemblage, 25 de préférence par soudage par ultrasons. 8.- Procédé selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 2, dans lequel, lors de l'application de la pression selon la première direction, les sillons (48) de la deuxième surface s'emboîtent au moins partiellement sur des reliefs (44) de la 30 première surface. 9.- Procédé selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 3, dans lequel, lors de l'application de la pression selon la première direction, les reliefs de la première surface déforment au moins partiellement (52) la deuxième surface et s'insèrent 35 dans le deuxième matériau. 3038352 11 10.- Panneau d'aspect (12), notamment destiné à former un panneau intérieur de porte de véhicule automobile, susceptible d'être issu d'un procédé selon l'une des revendications 7 à 9. 5 11.- Véhicule automobile comprenant un panneau intérieur de porte formé d'un panneau d'aspect (12) selon la revendication 10. 12.- Procédé de fabrication d'un moule pour la réalisation d'un élément porteur (14) d'un ensemble (10) selon l'une des revendications 1 à 6, ledit procédé comprenant 10 les étapes suivantes : - fourniture d'un moule comprenant une surface de moulage sensiblement lisse et sensiblement complémentaire de la première surface (30) de l'élément porteur ; puis - formation de formes complémentaires aux reliefs (44) de ladite première surface par grainage chimique de ladite surface de moulage sensiblement lisse. 15