Brevet FR3075087A1 — publié le 20190621

OUTILLAGE POUR MOULE DE SURMOULAGE L'invention concerne un outillage de moulage de pieces selon au moins une bi-injection plastique, plus particulierement un outillage de surmoulage en bi-matiere ou tri-matiere. L'invention sera plus particulierement decrite en regard d'un surmoulage bi-matiere, sans toutefois y etre limitee. Certaines pieces a base de matiere plastique, par exemple dans le domaine de ('automobile, comportent deux matieres de moulage et un film de revetement recouvrant au moins une face du corps fait des deux matieres. Pour eviter une solidarisation du film par collage sur le corps fait des deux matieres, car procurant notamment un rendu inesthetique, la technique de surmoulage pourrait etre utilisee en placant un film, destine a constituer le film de revetement, dans l'empreinte d'un moule. Les techniques d'injection bi-matiere et de surmoulage sont bien connues. Toutefois, elles imposent parfois des contraintes de conception des moyens de mice en ceuvre pour certains types de pieces a fabriquer, tell que les pieces precitees avec un film de revetement. II est en effet necessaire de maintenir le film en place lors de ('injection des matieres plastiques. Cependant, pour parvenir a ce maintien, les moyens mis en ceuvre aujourd'hui generent systernatiquement une marque de maintien sur le film. L'invention a donc pour but de proposer un outillage qui permet de surmouler un element, tel qu'un film, avec au moins deux matieres d'injection plastique, sans laisser de marque ou trace de maintien sur le film et sur la piece surmoulee obtenue. Selon ('invention, ('outillage pour moule d'un element a surmouler, en particulier pour moule de surmoulage bi-matiere ou tri-matiere, comporte : - des premiers moyens de maintien adoptant une position fermee de maintien ou au moins une position ouverte, - des seconds moyens de maintien independants des premiers moyens de maintien et adoptant une position fermee de maintien ou au moins une position ouverte, - les premiers et seconds moyens etant aptes a etre mis en ceuvre sequentiellement de sorte que les premiers moyens de maintien sont destines a etre fermes pour maintenir 2 en position dans le moule ('element a surmouler pendant la phase d'injection d'une premiere matiere d'injection qui procure une premiere partie surmoulee, puis de preference pendant I'ouverture du moule, et jusqu'a la mice en ceuvre des seconds moyens de maintien en position fermee, les seconds moyens de maintien etant 5 destines une fois dans leur position fermee de maintien a maintenir en position dans le moule Ia premiere partie surmoulee, tandis que les premiers moyens de maintien sont destines a etre ouverts en gardant les seconds moyens en position fermee afin d'injecter une seconde matiere d'injection. La matiere injectee lors de Ia seconde injection peut etre Ia merne matiere ou non que 10 celle de Ia premiere injection. Selon une caracteristique, les premiers moyens de maintien comportent au moins une piece de maintien mobile entre une position fermee et au moins une position ouverte, notamment ladite au moins une piece etant mobile par pivotement, de preference les premiers moyens de maintien comportent plusieurs pieces de maintien mobiles qui sont 15 agencees sur Ia peripherie d'une empreinte d'une matrice destinee a etre Ia matrice d'un moule. Avantageusement, Ia piece de maintien comporte une partie fonctionnelle de maintien et une partie actionnable pour sa mobilite, l'outillage comportant des moyens de manoeuvre/d'actionnement respectivement distincts pour respectivement fermer et 20 ouvrir Ia piece, les moyens d'actionnement de fermeture cooperant par translation verticale au niveau du dessous de Ia piece, tandis que les moyens d'ouverture sont agences au-dessus de Ia piece et sont aptes a agir par poussee sur les moyens d'actionnement d'ouverture. Selon une autre caracteristique, l'outillage comporte des moyens distincts d'actionnement 25 de fermeture et d'ouverture pour respectivement Ia fermeture et l'ouverture des premiers moyens de maintien, de preference les moyens d'actionnement d'ouverture etant aptes a cooperer avec les moyens d'actionnement de fermeture. Selon une autre caracteristique, l'outillage comporte des moyens d'actionnement de fermeture des premiers moyens de maintien, de preference les moyens d'actionnement de fermeture etant actionnes de maniere pneumatique ou hydraulique du type au moins un piston pneumatique ou hydraulique, en particulier les moyens d'actionnement de 3 fermeture etant destines a etre loges, en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, en particulier dans une matrice du moule. Selon encore une autre caracteristique, I'outillage comporte des moyens d'actionnement d'ouverture des premiers moyens de maintien, de preference actionnables 5 mecaniquement, tell que formant au moins un poussoir a ressort, de preference les moyens d'actionnement d'ouverture etant destines a etre loges en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, en particulier dans un poincon du moule. Avantageusement, I'outillage comporte des moyens de verrouillage aptes a bloquer en position statique les moyens d'actionnement d'ouverture des premiers moyens de 10 maintien, en particulier les moyens de verrouillage etant un systerne a bonhomme de verrouillage. Selon une autre caracteristique, les seconds moyens de maintien forment au moins un poids, tel qu'un pave metallique, de preference les seconds moyens de maintien etant actionnables mecaniquement, en particulier les seconds moyens de maintien etant 15 destines a etre loges en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, dans un poincon du moule. Avantageusement, les premiers moyens de maintien comportent une ou des surfaces d'applique de profil adaptee a ('element a surmouler. L'invention porte egalement sur un moule comportant un outillage suscite de ('invention. 20 Selon une caracteristique, le moule comporte au moins une matrice et au moins deux poincons cooperant sequentiellement avec la matrice, le premier poincon cooperant avec la matrice pour un premier surmoulage, et le second poincon cooperant avec la matrice pour realiser un second surmoulage une foil le premier poincon et la matrice &gages I'un de I'autre et n'etant plus en regard, les premiers moyens de maintien etant loges dans la 25 matrice tandis que les seconds moyens de maintien sont loges dans le second poincon. Enfin, ('invention porte sur un procede de surmoulage mis en ceuvre par le moule precite de ('invention, le procede comportant les etapes suivantes : - agencer un element a surmouler dans I'empreinte de la matrice ; - mettre en position fermee les premiers moyens de maintien sur ('element, 30 - fermer le moule avec le premier poincon et injecter une premiere matiere d'injection pour fabriquer un premier surmoulage ; - ouvrir le moule et positionner la matrice et le second poincon en regard ; 4 - fermer les seconds moyens de maintien pour venir maintenir le premier surmoulage ; - tout en fermant le moule, ouvrir les premiers moyens de maintien ; - une fois le moule ferme, injecter une seconde matiere d'injection sur ('element a surmouler au niveau de la ou des surfaces qui etaient maintenues par les premiers 5 moyens de maintien ; - ouvrir le moule pour demouler la piece surmoulee terminee Dans la suite de la description, les termer « horizontal », « vertical », « superieur », 0 inferieur », « haut », 0 bas », sont utilises dans le cadre d'une installation normale du moule, c'est-à-dire relatif a une notion verticale par rapport a un plan horizontal sur lequel est posee 10 la matrice du moule. La presente invention est maintenant decrite a l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portee de l'invention, et a partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : - La figure 1 represente une piece surmoulee selon l'invention qui est encore disposee 15 dans la matrice du moule apres fabrication ; - La figure 2 illustre une vue en perspective d'une partie d'un moule, en particulier la matrice, et d'une partie de son outillage selon l'invention, ('element a surmouler qui se presente sous la forme d'un film etant agence dans la matrice en position maintenue par l'outillage ; 20 - La figure 3 est une vue partielle schernatique en coupe du moule ferme et de son outillage selon l'invention a la fin du premier surmoulage et montrant une piece de maintien en position fermee ; - Les figures 4 a 8 sont des vues en coupe schernatique du moule et de son outillage montrant la mice en ceuvre d'une piece de maintien selon differentes etapes du 25 procede de fabrication de surmoulage selon l'invention. La figure 1 illustre une piece 1 obtenue par le moule de l'invention, la piece comprenant au moins deux parties jointives 10 et 11 faites respectivement de deux matieres plastiques differentes, et un film de revetement 12 solidaire d'une face commune aux deux parties. La solidarisation du film a ete obtenue par surmoulage en injectant successivement les deux 30 matieres plastiques grace au moule 2 de l'invention et son outillage permettant un maintien du film ferme et précis au cours du surmoulage sans laisser de marque ni sur le film, ni sur la piece en sortie de fabrication. 5 L'outillage 3 illustre en partie sur les figures 3 a 8 et associe au moule 2 (a l'interieur du moule), est destine a etre integre a differents emplacements du moule comme visible sur la figure 2 pour maintenir un element a surmouler a differents endroits dans le moule. Le moule 2 comporte une matrice 20 avec une empreinte 21 dans laquelle est destinee a etre 5 positionne le film 12, un premier poincon 22-1 destine a cooperer avec la matrice 20 en position fermee du moule et lors de l'injection de la premiere matiere plastique (figures 3), et un poincon 22-2 destine a cooperer avec la matrice 20 en position fermee du moule (figure 8) et lors de l'injection de la seconde matiere plastique. Des moyens de transfert par rotation ou translation non illustres permettent de positionner la matrice 20, apres la premiere injection 10 et ouverture du moule, en regard du second poincon 22-2 pour la seconde injection. Selon l'invention, le moule 2 comporte l'outillage 3 qui permet : - de maintenir en position le film 12 : - une fois le film depose dans l'empreinte 21, - lors de la premiere injection en position fermee du premier poincon 22-1 contre 15 la matrice 20 du moule, et - une fois le moule ouvert et lors du transfert de la matrice 20, assurant ainsi le maintien en position de ('ensemble du film 12 et de la premiere partie 10 injectee qui est solidarisee audit film, et denomme premier moulage ; puis - de maintenir en position la premiere partie 10 solidaire du film 12 : 20 - une fois la matrice 20 en regard du second poincon 22-2, et - lors de la seconde injection en position fermee du second poincon 22-2 contre la matrice 20 du moule. Selon l'invention, l'outillage 3 comporte des premiers moyens de maintien 4 du film et des seconds moyens de maintien 5 du premier moulage qui interviennent sequentiellement apres 25 les premiers moyens de maintien 4. Les premiers moyens de maintien 4 sont mobiles entre une position dite fermee qui correspond a une position de contact avec le film 12 (figures 2 et 3)et de maintien ferme de celui-ci, et une position dite ouverte (figures 6 a 8) pour laquelle ils sont &gages du film et ne sont donc plus en contact. 30 Dans le mode de realisation illustre a titre d'exemple, les premiers moyens de maintien 4 sont mobiles en etant escamotables par pivotement. Ils comportent au moins une piece 40 de maintien. 6 Comme illustre sur la figure 2, l'outillage comporte plusieurs pieces de maintien 40 reparties sur la peripherie de l'empreinte 21 de la matrice pour maintenir le film 12 en plusieurs endroits. Le nombre de pieces est notamment fonction de la taille de l'element (le film) a surmouler. 5 Une piece de maintien 40 presente un axe de pivotement horizontal 41 et comporte une premiere extremite distale 42 dotee d'une surface d'applique 43 destinee a cooperer avec le film 12 selon un appui serre pour assurer le maintien du film, et une seconde extremite distale 44, opposee a la premiere et qui est apte a etre actionnee pour assurer le pivotement de la piece. 10 La surface d'applique 43 est adaptee en fonction du type d'element a surmouler, afin de maintenir fermement l'elernent sans l'abimer et de procurer un contact jointif pour eviter toute insertion de matiere lors de la premiere injection sur la portion de film a ne pas surmouler avec la premiere matiere. De plus, le premier poincon 22-1 est egalement concu pour presenter bien entendu le volume 15 approprie correspondant au volume de la premiere partie de surmoulage 10, et menager une ou des cavites 23 (figure 3) permettant de loger une ou des pieces 40 en position fermee du moule, les parois de chaque cavite etant jointives aux faces laterales de chaque piece. Chaque piece etant ainsi prise en sandwich en position fermee du moule entre le poincon et Ia matrice. Dans l'exemple illustre, le film etant une surface mince, Ia surface d'applique 43 est adaptee 20 pour permettre un maintien ferme sans pincement. La surface d'applique 43 spouse le profit de l'empreinte 21 de Ia matrice 20. En particulier, l'extremite distale de maintien 42 comporte un nez a surface d'applique 43 biaisee. De preference, Ia piece 40 est actionnable pour d'une part se fermer et d'autre part s'ouvrir, via des moyens de manoeuvre/d'actionnement respectivement distincts. Dans le mode de 25 realisation illustre, l'outillage 3 comporte des moyens d'actionnement de fermeture 6 qui cooperent avec l'extremite distale actionnable 44 en etant mobiles par translation verticale au niveau du dessous de Ia piece 40, et des moyens d'ouverture 7 qui, agences au-dessus de Ia piece 40, sont aptes a agir sur les premiers moyens d'actionnement 6. Les moyens d'actionnement de fermeture 6 sont associes/loges dans Ia matrice 20. 30 Les moyens d'ouverture 7 sont associes/loges dans le second poincon 22-2. A titre d'exemple, les moyens d'actionnement de fermeture 6 sont un piston pneumatique ou hydraulique qui s'eleve d'une position d'extremite basse pour laquelle Ia piece 40 est ouverte 7 (figure 7 ) jusqu'a une position haute pour laquelle la piece 40 est fermee (figures 3 a 5). La montee du piston 6 qui est relie a l'extremite distale 44 fait pivoter par basculement Ia piece 40. A titre d'exem ple, les moyens d'ouverture 7 sont mis en ceuvre mecaniquement lors de Ia 5 fermeture du moule. Ils comportent un poussoir 70 a ressort de compression 71. La terminaison libre 72 du poussoir a l'oppose du ressort 70 est destinee a venir en appui sur la terminaison superieure du piston 6 (figure 5). Au fur et a mesure que le moule se ferme, la matrice 20 etant alors en regard du second poingon 22-2, le poussoir 70 appuyant sur le piston 6, fait descendre ce dernier entrainant le pivotement en sens inverse de la piece 40, et par 10 consequent engendrant son ouverture (figures 6 et 7). En position fermee du moule, le piston 6 se retrouve en position basse. Par ailleurs, le second poingon 22-2 comportent des cavites 24 adaptees au logement des pieces 40 en position ouverte alors que le moule est ferme. Par securite, pour garantir un verrouillage des moyens d'ouverture 7 en position statique, 15 c'est-a-dire lorsque le poussoir doit etre immobile (figure 4), le moule etant totalement ouvert, l'outillage comporte des moyens de verrouillage 8 cooperant avec les moyens d'ouverture 7. Ces moyens de verrouillage 8 sont par exemple un systeme a « bonhomme » de verrouillage : un element 80, independant du poussoir 70 et transversal au corps longitudinal du poussoir, est dune part, en position ouverte du moule, engage dans une gorge 20 73 qui est menagee dans le poussoir 70, ce qui assure le blocage du poussoir, et d'autre part est apte a sortir de la gorge 73 par &placement, lors de la fermeture du moule, ce qui assure le deblocage, l'element cooperant alors avec un decrochement 81 oppose au poussoir (figures 6 a 8). Avant l'ouverture de la piece de maintien 40 alors que le moule est ouvert, la matrice se 25 trouvant en regard du second poingon 22-2, les seconds moyens de maintien 5 sont mis en ceuvre pour venir fermement en appui contre le premier surmouiage 10 (figure 5). Les seconds moyens de maintien 5 forment un poids, par exemple un pave metallique ; ils sont actionnes par exemple mecaniquement. Les seconds moyens de maintien 5 sont avantageusement associes/loges dans le second poingon 22-2. 30 L'invention porte egalement sur un procede de surmouiage avec le moule 2 et l'outillage 3 de l'invention. Les etapes du procede et la mise en ceuvre de l'outillage et du moule sont a present decrites en regard des figures 2 a 8 : 8 - La figure 2 illustre le moule 2 ouvert, le film 12 ayant ete positionne dans l'empreinte 21 de la matrice 20; les pieces 40 sont en position fermee en maintenant fermement le film. - Le moule est ensuite ferme en amenant le premier poincon 22-1 contre la matrice 20. 5 L'injection de la premiere matiere plastique est operee. - La figure 3 illustre le moule dans sa position fermee et apres le premier surmoulage, la premiere partie d'injection 10 etant solidaire du film 12. - Le moule peut alors etre ouvert. - La matrice 20 est ensuite transferee en regard du second poincon 22-2, ce qui 10 correspond a la figure 4 ;les pieces 40 sont toujours fermees, en particulier lorsque le transfert est assure par rotation de la matrice. - Puis, en regard de la figure 5, le poincon 22-2 est descendu vers la matrice, le moule restant entrouvert, de sorte que les seconds moyens de maintien 5 viennent en butee contre la premiere partie de surmoulage 10. 15 - Le premier surmoulage (partie 10 et film solidaire 12) etant alors maintenu, les premiers moyens de maintien 4 du film (pieces 40) peuvent commencer a etre escamotes. A cette fin, la fermeture progressive du second poincon 22-2 du moule 2 est mice en ceuvre (figures 6 a 8). La fermeture du moule entraine d'une part le deblocage du poussoir 70 des moyens d'ouverture 7 par le degagement de l'element 20 80 des moyens de verrouillage hors de la gorge 73, et d'autre part, la translation vers le bas (vers la matrice 20) dudit poussoir 70. Le poussoir 70 qui appuie sur le piston 6, le fait progressivement descendre, engendrant le pivotement de la piece 40 associee qui vient se loger progressivement dans la cavite d'accueil 24.La cavite 24 d'accueil de la piece 40 en position ouverte, et les parois associees a la cavite sont concues pour 25 qu'apres fermeture du moule (figure 8), I'empreinte 21 soit convenablement fermee par le poincon en vue de la seconde injection de surmoulage. - Une foil le surmoulage de la seconde partie 11 realise, REVENDICATIONS1. Outillage (3) pour moule d'un element (12) a surmouler, en particulier pour moule de surmoulage bi-matiere ou tri-matiere, comportant : des premiers moyens de maintien (4) adoptant une position fermee de maintien ou au moans une position ouverte, des seconds moyens de maintien (5) independants des premiers moyens de maintien (4) et adoptant une position fermde de maintien ou au moans une position ouverte, les premiers et seconds moyens (4, 5) dtant aptes a etre mis en oeuvre sdquentiellement, de sorte que les premiers moyens de maintien (4) sont destines a etre fermds pour maintenir en position dans le moule I'didment (12) a surmouler pendant la phase d'injection d'une premiere matiere d'injection qui procure une premiere partie surmoulde (10), puis de preference pendant l'ouverture du moule, et jusqu'a la mise oeuvre des seconds moyens de maintien (5) en position fermee, les seconds moyens de maintien (5) dtant destines une fois dans leur position fermee de maintien a maintenir en position dans le moule Ia premiere partie surmoulde (10), tandis que les premiers moyens de maintien (4) sont destines a etre ouverts en gardant les seconds moyens (5) en position fermee. 2. Outillage selon Ia revendication 1, caractdrise en ce que les premiers moyens de maintien (4) comportent au moans une piece de maintien (40) mobile entre une position fermee et au moans une position ouverte, notamment ladite au moans une piece dtant mobile par pivotement, de preference les premiers moyens de maintien (4) comportent plusieurs pieces de maintien (40) mobiles qui sont agencdes sur la periphdrie d'une empreinte (21) d'une matrice destinee A etre Ia matrice d'un moule. 3. Outillage selon Ia revendication precddente, caractdrisd en ce que Ia piece (40) comporte une partie fonctionnelle de maintien (43) et une partie actionnable (44) pour sa mobilite, l'outillage comportant des moyens de manoeuvre/d'actionnement respectivement distincts (6, 7) pour respectivement fermer et ouvrir la piece, les moyens d'actionnement de fermeture (6) cooperant par translation verticale au niveau du dessous de la piece (40), tandis que les moyens d'ouverture (7) sont agences au-dessus de la piece (40) et sont aptes a agir par poussee sur les moyens d'actionnement de fermeture (6). 10 4. Outillage selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte des moyens distincts d'actionnement de fermeture et d'ouverture (6, 7) pour respectivement Ia fermeture et I'ouverture des premiers moyens de maintien (4), de preference les moyens d'actionnement d'ouverture (7) etant aptes a cooperer avec les 5 moyens d'actionnement de fermeture (6). 5. Outillage selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement de fermeture (6) des premiers moyens de maintien (4), de preference les moyens d'actionnement de fermeture (6) etant actionnes de maniere pneumatique ou hydraulique du type au moins un piston pneumatique ou 10 hydraulique, en particulier les moyens d'actionnement de fermeture (6) etant destines a etre loges, en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, en particulier dans une matrice du moule. 6. Outillage selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte des moyens d'actionnement d'ouverture (7) des premiers moyens de 15 maintien (4), de preference actionnables mecaniquement, tell que formant au moins un poussoir a ressort, de preference les moyens d'actionnement d'ouverture (7) etant destines a etre loges en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, en particulier dans un poincon (22-2) du moule. 7. Outillage selon Ia revendication precedente, caracterise en ce qu'il comporte des 20 moyens de verrouillage (8) aptes a bloquer en position statique les moyens d'actionnement d'ouverture (7) des premiers moyens de maintien (4), en particulier les moyens de verrouillage (8) etant un systeme a bonhomme de verrouillage. 8. Outillage selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les seconds moyens de maintien (5) forment au moins un poids, tel qu'un pave metallique, 25 de preference les seconds moyens de maintien (5) etant actionnables mecaniquement, en particulier les seconds moyens de maintien (5) etant destines a etre loges en position d'utilisation de I'outillage dans un moule, dans un poincon (22-2) du moule. 9. Outillage selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les premiers moyens de maintien (4) comporte une ou des surfaces d'applique (43) de profil adapte a ('element a surmouler. 10. Moule (2) comportant un outillage (3) selon ('une quelconque des revendications precedentes. 11 11. Moule selon la revendication precedente, comportant au moins une matrice (20) et au moins deux poincons (22-1, 22-2) cooperant sequentiellement avec la matrice, le premier poincon (22-1) cooperant avec la matrice (20) pour un premier surmoulage, et le second poincon (22-2) cooperant avec la matrice (20) pour realiser un second surmoulage une fois le 5 premier poincon (22-1) et la matrice (20) &gages l'un de l'autre et n'etant plus en regard, les premiers moyens de maintien (4) etant loges dans la matrice (20) tandis que les seconds moyens de maintien (5) sont loges dans le second poincon (22-2). 12. Procede de surmoulage mis en ceuvre par le moule selon I'une des revendications 10 ou 11, caracterise en ce qu'iI comporte les etapes suivantes : 10 - agencer un element (12) a surmouler dans I'empreinte (21) de Ia matrice (20) ; - mettre en position fermee les premiers moyens de maintien (4) sur ('element (12), - fermer le moule avec le premier poincon (22-1) et injecter une premiere matiere d'injection pour fabriquer un premier surmoulage ; - ouvrir le moule et positionner Ia matrice (20) et le second poincon (22-2) en regard ; 15 - fermer les seconds moyens de maintien (5) pour venir maintenir le premier surmoulage ; - tout en fermant le moule, ouvrir les premiers moyens de maintien (4) ; - une fois le moule ferme, injecter une seconde matiere d'injection sur ('element a surmouler au niveau de Ia ou des surfaces qui etaient maintenues par les premiers 20 moyens de maintien (4) ; - ouvrir le moule pour demouler Ia piece surmoulee terminee.