Brevet FR3070622A1 — publié le 20190308

Procédé de fabrication d'au moins une structure d'équipement de véhicule automobile La présente invention concerne un procédé de fabrication d'au moins une structure d'équipement de véhicule automobile comprenant la fourniture d'une couche d'aspect et la formation d'un complément comprenant du polyuréthane sur la couche d'aspect. La pièce de véhicule automobile est destinée à constituer une pièce structurante dans un véhicule automobile, tel un tapis de sol, une tablette, un faux-plancher ou de garniture latérale de coffre. Les revêtements actuels de sols, de tablette ou de garniture latérale de coffre de véhicule automobile, sont souvent jugés salissants, peu résistants à l'abrasion et difficilement nettoyables. Ils nécessitent l'ajout d'un sur-tapis ou de talonnettes en plastique. Les revêtements actuels pour les pièces d'équipement de véhicule automobile comprennent généralement, des moquettes aiguilletées ou touffetées, des textiles de type tricots chaîne en tant que parement pour les tablettes ou les pavillons, des feuilles de plastiques TPO (Thermoplastique Polyoléfine) éventuellement grainées ou des feuilles de parement en bois flexibilisé. Cependant, ces revêtements présentent soit des propriétés limitées en termes de résistance à l'abrasion, soit des problèmes de nettoyabilité. Il existe donc un besoin pour un revêtement bon marché, résistant à l'abrasion et nettoyable facilement. De plus, il est connu de produire une structure composée d'une couche d'aspect et d'un complément rapporté sur une face d'envers de la couche d'aspect. La couche d'aspect est alors le revêtement. L'ajout du complément permet de créer une pièce de masse lourde constitutive d'un système masse-ressort afin de résoudre les problèmes acoustiques qui se posent dans l'habitacle du véhicule. A cet effet, il est connu de fabriquer une structure composée d'une couche d'aspect constituée d'un polyuréthane thermoplastique et d'un complément de polyuréthane, par injection ou collage de polyuréthane sur du polyuréthane thermoplastique. Cette technique est décrite par exemple dans EP 1 857 247. Une telle solution ne donne pas entière satisfaction. En effet, ce procédé ne permet pas le contrôle précis de l'épaisseur et de la forme de la couche d'aspect et du complément. Un but de l'invention est d'obtenir un procédé de fabrication d'une structure d'équipement de véhicule automobile peu onéreuse, résistant à l'abrasion, nettoyable 2 facilement et ayant de bonnes propriétés acoustiques, le procédé garantissant une bonne précision de fabrication tout en permettant une bonne productivité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que la couche d'aspect est constituée d'un film de polyuréthane thermoplastique, le 5 procédé comprenant le chauffage du film de polyuréthane thermoplastique, le dépôt du film de polyuréthane thermoplastique chauffé sur un outil de conformage, le film de polyuréthane prenant une forme conjuguée à la forme de l'outil de conformage afin de former la couche d'aspect, la couche d'aspect restant en contact avec l'outil de conformage lors de l'étape de formation du complément sur la couche d'aspect. 10 Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : l'aspiration sous vide du film de polyuréthane sur l'outil de conformage afin de faciliter la formation de la couche d'aspect ; la couche d'aspect est un film imprimé présentant des reliefs ; la couche d'aspect est un film transparent comprenant des motifs imprimés sur la 15 face de la couche d'aspect en contact avec le complément ; l'épaisseur de la couche d'aspect est comprise entre 50 lm et 250 lm ; le polyuréthane thermoplastique est obtenu par réaction d'un polyéther et d'un diisocyanate ; l'élongation à la rupture de la couche d'aspect, mesurée par la Norme ATSM-D883 à 25°C, est supérieure à 100%; le complément comprend des charges minérales ; les charges constituent au moins 30% de 20 la masse du complément ; le complément comprend au moins deux régions d'épaisseur différentes ; l'outil de conformage comprend un premier demi-moule et un deuxième demi-moule, la couche d'aspect étant déposée sur le premier demi-moule, le deuxième demi-moule étant disposé ensuite en regard et à l'écart du premier demi-moule en définissant une cavité avec la couche d'aspect ; le complément étant ensuite formé dans la cavité ; le 25 matériau destiné à former le complément est déposé sur la couche d'aspect au moyen d'une unité de dépôt commandée apte à se déplacer au-dessus de la couche d'aspect le complément se formant par solidification du matériau ; le complément comporte des éléments formés à base du même polyuréthane thermoplastique constituant la couche d'aspect ; comportant une étape de surmoulage d'une couche élastique sur l'ensemble 30 formé par la couche d'aspect et le complément. 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 partielle, prise en coupe, d'une structure d'équipement de 35 véhicule automobile fabriquée par un procédé selon l'invention ; 3 - la figure 2 est une vue schématique, prise en coupe, décrivant les étapes principales d'un premier procédé selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique, prise en coupe, décrivant les étapes principales d'un deuxième procédé selon l'invention ; et 5 - la figure 4 est une vue partielle, prise en coupe, d'une deuxième structure d'équipement de véhicule automobile fabriquée par un procédé selon l'invention. Un premier procédé de fabrication d'une structure d'équipement de véhicule automobile selon l'invention est illustré schématiquement sur la figure 2. Ce procédé est destiné à réaliser une structure 10, formant ici une couche de 10 masse lourde pour un véhicule automobile, représentée en coupe sur la figure 1, à l'aide d'une installation 11 illustrée sur la figure 2. La structure 10 est destinée à être montée à l'intérieur d'un véhicule automobile, notamment pour former un ensemble insonorisant destiné par exemple à être posé sur le plancher du véhicule automobile. 15 Dans cet exemple, la structure 10 forme une masse lourde qui comprend une couche d'aspect 12 et un complément 14. La couche d'aspect 12 est un film continu. L'épaisseur de la couche d'aspect 12 est avantageusement comprise entre 50 lm et 250 La couche d'aspect 12 comprend une surface externe 18 d'aspect et une surface 20 interne 20 opposée à la surface externe 18. La couche d'aspect 12 est constituée d'un film de polyuréthane thermoplastique 19. Le polyuréthane thermoplastique est de préférence à base de polyéther. Le polyuréthane thermoplastique est avantageusement obtenu par réaction d'un diol 25 polyéther et d'un diisocyanate aliphatique. Le diisocyanate aliphatique est particulièrement avantageux car il évite le jaunissement du film dans le temps. De plus, le polyuréthane thermoplastique ainsi obtenu est résistant à l'hydrolyse. De façon avantageuse, l'élongation à la rupture de la couche d'aspect 12 mesurée 30 à 25°C selon la Norme ADTM-D883 est supérieure à 100%. La couche d'aspect 12 est ainsi facilement thermoformable. Le film de polyuréthane 19 est de préférence étanche au passage de l'air. Il présente une transmission de vapeur d'humidité, mesurée selon la Norme E-95-E inférieure à 100 g/24h/100pouces2, de préférence inférieure à 80 g/24h/100pouces2. 35 Le polyuréthane de la couche d'aspect permet une bonne résistance à l'usure et à l'élongation ainsi qu'une bonne nettoyabilité de la couche d'aspect 12. 4 Le film de polyuréthane 19 présente une résistance à l'abrasion, mesurée suivant la Norme Taber OS-17 avec une perte de masse inférieure à 10 mg après 5000 cycles à 1kg de charge. Il présente un retrait par immersion dans l'eau selon la Norme FORD FLTM 5 BN105-101 inférieur à 2% et un retrait après cycle climatique selon la Norme FORD FLTM BN 105-03 inférieur à 2%. Dans un mode de réalisation avantageux, la couche d'aspect 12 est un film imprimé coloré. Ceci permet un aspect décoratif facilement personnalisable pour le plancher du véhicule automobile. 10 Le film imprimé coloré est avantageusement obtenu par impression numérique directe ou par thermo-sublimation ou encore par héliogravure. Il est également avantageusement transparent et imprimé sur sa face 20 en contact avec le complément 14. Ceci permet un grand choix d'encres d'impression, même parmi des encres peu compatibles avec le polyuréthane. La couche d'aspect 12 protège 15 ainsi les motifs imprimés. La couche d'aspect 12 présente également, de façon avantageuse, des reliefs 22 faisant saillie à partir de la surface externe 18. La couche d'aspect 12 possède ainsi de bonnes propriétés anti-abrasives et anti-glissement. Le complément 14 est lié à la surface interne 20 de la couche d'aspect 12. Il 20 comprend du polyuréthane. Dans un mode de réalisation avantageux, le complément 14 comporte des éléments formés à base du même polyuréthane thermoplastique constituant la couche d'aspect 12. Le complément 14 est de préférence réalisé à base de polyuréthane fortement 25 chargé comprenant entre 30 et 80% en poids de charge. Les charges sont choisies parmi des charges minérales telles que par exemple le carbonate de calcium, sulfate de baryum, le talc, ou/et la ferrite. De façon avantageuse, le complément 14 comprend au moins deux régions d'épaisseur différentes. Le complément 14 comprend donc des zones de masses 30 surfaciques différentes d'au moins 100g/m2. Ceci donne à la masse lourde, formée par l'ensemble couche d'aspect 12 et complément 14, des propriétés acoustiques d'insonorisation locales différentes et offre une optimisation du comportement acoustique global de la masse lourde. En présence des charges la masse surfacique du complément 14 est élevée, par 35 exemple comprise entre 1 kg/m2 et 7 kg/m2. La présence des charges réduit notablement le coût de la structure 10. 5 L'épaisseur du complément 14 est supérieure à l'épaisseur de la couche d'aspect 12. Cette épaisseur est par exemple comprise entre 0,5 mm et 6 mm. La structure 10 est produite par le premier procédé selon l'invention à l'aide de 5 l'installation 11, représentée sur la figure 2. Cette installation 11 comprend un dispositif de fourniture 26 de film de polyuréthane 19, un convoyeur 28, une unité de chauffage 30, un outil de conformage 32 et une unité d'injection 34. Le dispositif de fourniture 26 est apte à délivrer, en entrée de l'installation 11, un film de polyuréthane 19 destiné à former la couche d'aspect 12. Le film de polyuréthane 10 19 est, par exemple, fabriqué sur le même site dans une autre ligne de production. Le convoyeur 28 est propre à déplacer la couche d'aspect 12 en regard des différents appareils de l'installation 11 le long d'un axe A-A'. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, le convoyeur 28 comporte également une pluralité d'unités de chauffage additionnelles 35 aptes à chauffer le film de polyuréthane 15 19 circulant sur le convoyeur 28. Les unités de chauffage additionnelles 35 sont disposées entre les bandes du convoyeur 28. L'unité de chauffage 30 est propre à chauffer le film de polyuréthane 19 circulant sur le convoyeur 28. Avantageusement, l'unité de chauffage 30 est apte à chauffer le film de polyuréthane 19 à une température comprise entre 100°C et 200°C pendant une durée 20 comprise entre 10 s et 60 s. Ceci ramollit le film de polyuréthane 19 et le rend thermoformable. L'unité de conformage 32 est configurée pour recevoir le film de polyuréthane 19 chauffé, le film de polyuréthane 19 prenant une forme conjuguée à la forme d'une surface d'accueil de l'outil de conformage 32 afin de former la couche d'aspect 12. 25 Avantageusement, l'unité de conformage 32 est apte à aspirer sous vide le film de polyuréthane 19 déposé sur la surface d'accueil de l'unité de conformage 32, facilitant ainsi la mise en forme de la couche d'aspect 12. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, l'unité de conformage 32 comprend un premier demi-moule 36 et un deuxième demi-moule 38. 30 Le premier demi-moule 36 définit la surface d'accueil. La surface d'accueil présente des reliefs notamment des creux et des bosses. Le deuxième demi-moule 38 est mobile par rapport au premier demi-moule 36 entre une configuration ouverte et une configuration fermée disposée en regard du premier demi-moule 36 et à l'écart du premier demi-moule 36. Dans la configuration 35 fermée, les demi-moules 36, 38 définissent une cavité 40 avec la surface d'accueil, la cavité étant de forme conjuguée avec le complément 14. 6 L'unité d'injection 34 est configurée pour injecter une formulation destinée à former le complément 14 dans la cavité 40, la couche d'aspect 12 restant en contact avec l'outil de conformage 32 lors de l'injection. Avantageusement, l'unité d'injection 34 est propre à injecter la formulation à base 5 de polyuréthane chargé permettant de former le complément 14 en polyuréthane. L'unité d'injection 34 comprend un réservoir 42 contenant la formulation. Un premier procédé selon l'invention de fabrication de la structure 10 d'équipement de véhicule mis en oeuvre à l'aide de l'installation 11, illustrée par la figure 2, va maintenant être décrit. 10 Initialement, un film de polyuréthane 19 destiné à former la couche d'aspect 12 est fourni, soit en étant fabriquée juste en amont de l'installation 11, soit en étant acheminé vers l'installation 11. Des pièces de film de polyuréthane 19 sont découpées. Dans un mode de réalisation avantageux, la couche d'aspect 12 est un film imprimé coloré réalisé par impression numérique directe, par thermo-sublimation ou par 15 héliogravure. L'unité de fourniture 26 délivre le film de polyuréthane 19 en entrée de l'installation 11. Le film de polyuréthane 19 est alors entrainé sur le convoyeur 28 et défile en regard de l'unité de chauffage 30, le long de l'axe A-A', comme illustré sur la figure 2. 20 Le film de polyuréthane 19 est chauffé par l'unité de chauffage 30 et, avantageusement, par les unités de chauffage additionnelles 35 du convoyeur 28. Avantageusement, le film de polyuréthane 19 est chauffé à une température comprise entre 100°C et 200°C. Puis, le film de polyuréthane 19 ainsi chauffé est déposé sur le premier demi- 25 moule 36 de l'outil de conformage 32. Le film de polyuréthane 19 prend alors une forme conjuguée à la forme du premier demi-moule 36 afin de former la couche d'aspect 12. Avantageusement, le film en polyuréthane 19 est aspiré sous vide par l'unité de conformage 32 sur le premier demi-moule 36 afin de faciliter la formation de la couche d'aspect 12. 30 Le deuxième demi-moule 32 est ensuite disposé en regard et à l'écart du premier demi-moule 36 en définissant la cavité 40 avec la couche d'aspect 12. Le réservoir 42 est initialement chargé de la formulation destinée à former le complément 14 et des charges. Le matériau contenu dans le réservoir 42 est injecté par l'unité d'injection 34 dans 35 la cavité 40 sur la couche d'aspect 12, la couche d'aspect 12 restant en contact avec l'outil de conformage 32 lors de l'injection. 7 Avantageusement, le complément 14 est à base de polyuréthane et le réservoir 42 comprend la formulation pour la formation du complément 14 en polyuréthane et des charges. Cette formulation est injectée dans la cavité 40. Elle réticule dans la cavité 40 afin de former le complément 14. 5 Le complément 14 prend ainsi la forme de la cavité 40 et comprend, avantageusement, deux régions d'épaisseur sensiblement différentes. La structure 10, composée de la couche d'aspect 12 thermoformée et du complément 14 injecté, est ensuite sortie de l'unité de conformage 32. La couche d'aspect 12 en film de polyuréthane 19 étant placée au contact de l'outil de conformage 34 il n'est 10 pas nécessaire d'utiliser un démoulant, souvent nocif pour les opérateurs. Ceci permet également une réduction du coût et du temps de production. Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, une bonne précision de fabrication de la structure 10 est obtenue, tout en permettant une bonne productivité et un coût de production réduit. En effet, le dépôt de la couche d'aspect 12 dans l'outil de conformage 15 32 puis l'injection du complément 14 dans la cavité 40 permettent d'obtenir une structure 10 formant une masse lourde ayant la forme et les caractéristiques d'insonorisation locales désirées. La couche d'aspect 12 en polyuréthane thermoplastique permet d'obtenir une structure 10 peu onéreuse, résistant à l'abrasion et nettoyable facilement. La couche 20 d'aspect 12 est avantageusement un film imprimé permettant ainsi un aspect décoratif facilement personnalisable. L'ajout du complément 14 en polyuréthane comprenant des charges permet la création d'une masse lourde ayant des bonnes propriétés acoustiques. Le contenu en charges élevé du complément 14 permet une utilisation moindre de polyuréthane et donc 25 une diminution du coût de production. De plus, l'épaisseur du complément 14 n'étant pas constante, le procédé permet d'optimiser les caractéristiques acoustiques locales de la structure 10. Le dépôt de la couche d'aspect 12 et l'injection du complément 14 se faisant dans le même outil de conformage 32, il n'y a pas de pertes de temps en déplacement des 30 pièces et donc permet un gain de productivité. La structure 10 est produite, en variante, par un deuxième procédé selon l'invention à l'aide d'une installation 101, représentée sur la figure 3. L'installation 101 comprend des appareils analogues à l'installation 11, les appareils analogues n'étant pas décrits par la suite. L'installation 101 diffère de 35 l'installation 11 en ce que l'installation 101 comprend une unité de dépôt 44 à la place de l'unité d'injection 34. 8 L'unité de dépôt 44 est configurée pour déposer le matériau formant le complément 14 sur la couche d'aspect 12, la couche d'aspect 12 étant placée sur l'outil de conformage 32. L'unité de dépôt 44 est apte à être commandée et à se déplacer au-dessus de la couche d'aspect 12. 5 Avantageusement, le matériau formant le complément 14 est propre à être chauffé avant son dépôt sur la couche d'aspect 12. De façon avantageuse, le complément 14 comporte des éléments formés à base du même polyuréthane thermoplastique constituant la couche d'aspect 12. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, l'unité de conformage 32 comprend 10 seulement le premier demi-moule 36. Un deuxième procédé selon l'invention de fabrication de la structure 10 d'équipement de véhicule à l'aide de l'installation 101, illustrée par la figure 3, va maintenant être décrit. Le deuxième procédé diffère du premier procédé en ce que, après l'étape de 15 dépôt de la couche d'aspect 12 sur l'outil de conformage 32, le matériau destiné à former le complément 14 est avantageusement chauffé. Le complément 14 est par exemple chauffé à une température comprise entre 100°C et 2310°C. Le matériau destiné à former le complément 14 est ensuite déposé de manière précise sur la couche d'aspect 12 au moyen de l'unité de dépôt 44 commandée apte à se 20 déplacer au-dessus de la couche d'aspect 12. L'étape de dépôt est illustrée sur la figure 3, le complément 14 étant déposé partiellement sur la couche d'aspect 12 sur cet exemple. Le deuxième procédé permet également une fabrication de qualité élevée de la structure 10 et ainsi des propriétés acoustiques extrêmement fiables, le dépôt du 25 complément 14 sur la couche d'aspect 12 étant très précis. Dans une variante de la structure 10, représentée sur la figure 4, une couche élastique 46 est liée au complément 14 et située du côté opposé à la couche d'aspect 12. La couche élastique 46 est avantageusement une mousse permettant ainsi à la structure 10 de constituer un système masse-ressort apte à améliorer l'insonorisation 30 dans l'habitacle du véhicule automobile. La couche élastique 46 est avantageusement une mousse à cellules ouvertes notamment réalisée en polyuréthane. La couche élastique 46 est souple pour former une couche de découplage. Elle présente un module d'Young compris entre 100 Pa et 100 000 Pa, notamment environ 35 8000 Pa tel que mesuré par la norme NF EN ISO 527. 9 L'épaisseur maximale de la couche élastique 46 est supérieure à celle de la couche d'aspect 12. Cette épaisseur est par exemple comprise entre 5 mm et 80 mm. Un troisième procédé permet de produire cette variante de la structure 10. 5 Le troisième procédé diffère du premier et du deuxième procédé en ce qu'il comporte également une étape de surmoulage de la couche élastique 46 sur l'ensemble formé par la couche d'aspect 12 et le complément 14, comme illustré sur la figure 4. Le troisième procédé permet ainsi d'obtenir un système masse-ressort très efficace contre les problèmes acoustiques qui se posent dans l'habitacle REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'au moins une structure (10) d'équipement de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'une couche d'aspect (12) ; - formation d'un complément (14) comprenant du polyuréthane sur la couche d'aspect (12) ; caractérisé en ce que la couche d'aspect (12) est constituée d'un film de polyuréthane thermoplastique (19), le procédé comprenant les étapes suivantes : - chauffage du film de polyuréthane thermoplastique (19) ; - dépôt du film de polyuréthane thermoplastique (19) chauffé sur un outil de conformage (32), le film de polyuréthane (19) prenant une forme conjuguée à la forme de l'outil de conformage (32) afin de former la couche d'aspect (12) ; la couche d'aspect (12) restant en contact avec l'outil de conformage (32) lors de l'étape de formation du complément (14) sur la couche d'aspect (12). 2.- Procédé selon la revendication 1, comportant l'aspiration sous vide du film de polyuréthane (19) sur l'outil de conformage (32) afin de faciliter la formation de la couche d'aspect (12). 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche d'aspect (12) est un film imprimé présentant des reliefs (22). 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche d'aspect (12) est un film transparent comprenant des motifs imprimés sur la face (20) de la couche d'aspect (12) en contact avec le complément (14). 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la couche d'aspect (12) est comprise entre 50 lm et 250 lm. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polyuréthane thermoplastique est obtenu par réaction d'un polyéther et d'un diisocyanate. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élongation à la rupture de la couche d'aspect (12), mesurée par la Norme ATSM-D883 à 25°C, est supérieure à 100% 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le complément (14) comprend des charges minérales. 9.- Procédé selon la revendication 8, dans lequel les charges constituent au moins 30% de la masse du complément (14). 11 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le complément (14) comprend au moins deux régions d'épaisseur différentes. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'outil de conformage (32) comprend un premier demi-moule (36) et un deuxième demi- 5 moule (38), la couche d'aspect (12) étant déposée sur le premier demi-moule (36), le deuxième demi-moule (38) étant disposé ensuite en regard et à l'écart du premier demi-moule (36) en définissant une cavité (40) avec la couche d'aspect (12) ; le complément (14) étant ensuite formé dans la cavité (40). 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le 10 matériau destiné à former le complément (14) est déposé sur la couche d'aspect (12) au moyen d'une unité de dépôt (44) commandée apte à se déplacer au-dessus de la couche d'aspect (12) le complément se formant par solidification du matériau. 13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le complément (14) comporte des éléments formés à base du même polyuréthane 15 thermoplastique constituant la couche d'aspect (12). 14.- Procédé selon l'un quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de surmoulage d'une couche élastique (46) sur l'ensemble formé par la couche d'aspect (12) et le complément (14). 20