Brevet FR3076246A1 — publié le 20190705

Procede de fabrication d'une piece moulee en matiere plastique pourvue d'ouvertures Contexte technique L'invention concerne un procede de fabrication d'une piece moulee en matiere plastique pourvue d'ouvertures, ainsi qu'une piece moulee fabriquee de la sorte. Un probleme technique qui se pose lors de la fabrication de grandes pieces exterieures peintes pour le domaine de ('automobile, tels que des habillages de pare-chocs, reside dans l'ajout des ouvertures servant pour des elements fonctionnels tels que les lave-phares, les capteurs du systerne d'aide au stationnement (PDC, Park-Distance-Control), les clignotants lateraux, les feux de position lateraux, etc. Des contraintes particulieres sont Dees notamment au montage des capteurs PDC, car ces derniers ne doivent avoir aucun contact avec I'habillage de pare-chocs, mais Ia moindre difference despacement entre la peripherie exterieure des capteurs PDC et I'habillage de pare-chocs est visible. En outre, des exigences elevees sont liees aux habillages de pare-chocs en termes d'aspect visuel, les defauts de peinture, les imperfections et irregularites, mode-roes et minimes, pouvant alterer sensiblement ('aspect visuel. Dans l'art anterieur, it etait habituel de fabriquer d'abord un habillage de pare-chocs par moulage par injection pour pratiquer ensuite les ouvertures a l'aide d'une gaufreuse, ainsi que de gaufrer la transition entre la surface interieure et Ia surface exterieure des ouvertures (zone visible) avec un rayon, afin d'eviter des transitions a aretes vives, qui peuvent entrainer des blessures ou des problemes lors de la peinture, teUes que notamment Ia formation dune bulle de peinture autour de I'ouverture. Enfin, I'habillage -de pare-chocs est peint dans la couleur souhaitee. Ce procede est connu par exemple grace aux documents DE 10 2008 061 299 Al, DE 10 2006 012 245 Al et DE 10 239 453 Al. Un habillage de pare-chocs correspondent 1 dote d'une ouverture 2 dans lequel un capteur PDC 5 est insere et est maintenu par un support 6 est represents sur la fig. 1. Le support 6 est generalement realise sous forme de piece moulee a part, qui est fixee a I'habillage de pare-chocs 1, par exemple par soudage par ultrasons ou collage. 1 Si ce procede permet de fabriquer des habillages de pare-chocs de grandes qualites, it presente rinconvenient de necessiter ('execution de nombreuses 6tapes de travail et Ia mise a disposition d'un nombre correspondant de machines, ce qui implique par consequent des frais d'investissement et de main-d'oeuvre importants. 5 De plus, les capteurs PDC posent egalement souvent le probleme que ces derniers, et notamment ceux qui sont charges de Ia detection d'une zone laterale a un vehicule, doivent etre mont6s tourn6s dans une direction qui ne concorde pas avec Ia normale de Ia forme de l'habillage de pare-chocs a cet endroit, mais est inclinee par rapport a elle. Comme it est 10 habituellement impossible de transformer aux dimensions requises le materiau mince d'un habillage de pare-chocs par gaufrage sans rencontrer de problemes de qualite, it est prevu pour cette situation de montage comme represent6 a Ia fig. 2, d'agrandir I'ouverture 2 en consequence, et de prevoir un support specifique 7, qui est partiellement visible dans une zone 7a de Ia face visible, et qui maintient le capteur PDC 5 dans une position inclinee de 15 maniere correspondante et decalee vers rarriere, sans que le capteur 5 ne depasse vers ('avant de l'habillage de pare-chocs. Le support 7 est peint au moins dans Ia zone 7a dans Ia merne couleur que l'habillage de pare-chocs. Cela conditionne toutefois que divers supports doivent etre prevus pour les differentes 20 situations de montage de capteurs PDC, ce qui augmente le nombre et Ia diversite des pieces a manipuler lors de Ia fabrication et occasionne egalement une augmentation correspondante des frais d'investissement et de main-d'oeuvre. Le document WO 2016/050931 Al d6crit une perforeuse a utiliser dans un moule d'injection 25 et qui serf a former des ouvertures des pi6ces en plastique moulees par injection, tels que les pare-chocs. La perforeuse comporte un boitier ou sont places un organe de commande dot6 d'une surface de pression et une lame dotee d'un bord de coupe, l'organe de commande et la lame etant couples de telle sorte que Ia lame sort du boitier pour pratiquer ainsi une ouverture lors d'une impression de l'organe de commande, provoquee par la 30 hausse de la pression de Ia matiere plastique dans le moule a injection. Ladite perforeuse permet deja de decouper des ouvertures de qualite elevee dans une piece en plastique moulee pendant le moulage par injection de telle sorte qu'une poinconneuse supplementaire, separee n'est pas necessaire pour former les ouvertures. Reste cependant 35 la necessite de prevoir une gaufreuse pour gaufrer sur leurs bords les ouvertures a aretes vives decoupees par Ia perforeuse avec un rayon, afin d'eviter des transitions a aretes vives. 2 En outre, dans re -egrs egalement, differents supports separes sont necessaires pour le montage des capteurs PDC. 5 La presente invention a donc pour objet de divulguer un procede ameliore de fabrication d'une piece moulee en matiere plastique dotee d'ouvertures, lequel surmonte les inconvenients mentionnes ci-dessus. La presente invention a egalement pour objet de divulguer un procede ameliore de 10 fabrication d'une piece moulee en matiere plastique dotee d'ouvertures, lequel permet une fabrication de pieces moulees en matiere plastique dotees d'ouvertures de qualite elevee avec des frais d'investissement et/ou de main d'oeuvre reduits. En outre, la presente invention a pour objet de divulguer un procede ameliore de fabrication 15 d'une piece moulee en matiere plastique dotee d'ouvertures, lequel comprend un nombre reduit d'etapes de travail et/ou de pieces necessaires. Description breve 20 Les objets ci-dessus et d'autres objets sont resolus par un proc6d6 de fabrication d'une piece moulee en matiere plastique, et par une piece moulee en matiere plastique telle que presentee aux revendications 1 et 10. Des modes de realisation preferes sont presentes dans les revendications subordonnees. 25 La solution dont it est fait etat est un procede de fabrication d'une piece moulee en plastique comportant les etapes consistant a : fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un deuxieme outil de moulage, qui definissent ensemble une cavite pour Ia piece moulee, un dispositif de formation d'ouvertures a l'aide d'une lame de decoupe etant prevu dans le deuxieme outil de moulage pour Ia formation d'une ouverture ; 30 remplir la cavite avec une matiere plastique ; et une fois que la cavite est remplie, actionner le dispositif de formation d'ouvertures pour former I'ouverture dans la piece moulee, le deuxieme outil de moulage definissant une face visible de la piece moulee, et le deuxieme outil de moulage comportant une section de formation de rayon, laquelle est agencee concentriquement a Ia lame de decoupe et entoure cette derniere circulairement, afin de 35 former un rayon au niveau de la piece moulee. 3 L'invention prevoit que les ouvertures soient decoupees dans Ia piece moulee des le moulage a injection de cette derniere. II est particulierement avantageux que le dispositif de formation de d'ouverture ne soit pas active avant que Ia cavite ne soit entierernent remplie de matiere plastique. Au cours du remplissage, la cavite est donc exempte d'obstacles 5 interferents, tels que des elements de base necessaires d'une quelconque autre maniere, qui devraient definir les ouvertures. La matiere plastique peut donc circuler librement a travers Ia cavite, de telle sorte qu'il ne se produit aucune irregularite telle que des lignes de soudure dans Ia structure de la matiere plastique. L'ouverture est decoupee en partant de la face visible, de telle sorte que Ia face visible peut etre fabriquee avec la plus grande qualite 10 possible. En merne temps, Ia presente invention prevoit de former le bord de l'ouverture avec un rayon. La piece moulee est donc formee avec une ouverture comportant une transition arrondie par le rayon des le moule d'injection. On peut donc se passer a la fois du processus 15 de poingonnage et du processus de gaufrage qui etaient requis comme etapes ulterieures dans ('art anterieur. En meme temps, le mode de fabrication choisi, dans lequel Ia lame de decoupe est disposee et dirigee concentriquement a l'interieur de Ia section de formation de rayon et dans Ia zone directement adjacente, permet que l'ouverture et Ia zone de Ia piece moulee entourant 20 l'ouverture et formee avec un rayon soient realisees dans des positions precisement definies ('une par rapport a l'autre, de maniere a obtenir une qualite optimale, perceptible visuellement. Le dispositif de formation d'ouvertures peut etre congu sous forme d'une perforeuse, qui 25 comprend la lame de decoupe, Ia perforeuse comprenant en outre un organe de commande, lequel declenche ('activation de la lame de decoupe Iorsqu'une pression de la matiere plastique depasse une valeur predefinie dans Ia cavite. Alternativement, le dispositif de formation d'ouvertures peut etre congu sous Ia forme d'un 30 verin hydraulique, lequel actionne la lame de decoupe, le verin hydraulique etant commande par un dispositif de commande. Le premier outil de moulage presente de preference, dans Ia zone de formation de l'ouverture, une geometrie, qui correspond sensiblement a Ia geometrie du deuxieme outil de 35 moulage dans cette zone et qui est complementaire en ce sens. Ainsi, it est possible d'obtenir une section transversale de Ia cavite en grande partie constante sans 4 retrecissement ou etranglement local, de sorte que la matiere plastique injectee peut circuler aussi uniformement que possible lors du remplissage de Ia cavite sans provoquer d'irregularites qui pourraient affecter negativement I'aspect, notamment de Ia face visible. 5 De plus, le premier outil de moulage peut etre constitue de preference de sorte a former au moins une cavite partielle destinee a l'amenagement dune partie de support, ladite partie de support etant adjacente a l'ouverture et entourant cette derniere circulairement au moins en partie. De maniere davantage preferee, it peut etre prevu que le rayon forme presente, dans une etendue radiale a park d'un bord de l'ouverture, une etendue qui fait 0,5 a 1,5 fois, de 10 preference 0,8 a 1,3 fois, de maniere particulierement preferee 1,0 fois l'epaisseur du materiau de Ia partie de support dans la merne etendue radiale. Si des elements moules par injection sont prevus sur une piece moulee en matiere plastique de grande taille et de faible epaisseur, tels que des elements de maintien, des saillies, etc., 15 cela pose generalement le probleme qu'un comportement de refroidissement et de contraction modifie localement en resulte en raison de la formation des mernes accumulations de matiere locales requises de sorte que de petites irregularites locales se forment a Ia surface. Bien que ces irregularites possedent souvent de tres petites dimensions, celles-ci sont malgre tout tres facilement perceptibles a liceil nu, notamment sur 20 les pieces moulees aux superficies importantes dont Ia surface est peinte, ce qui peut nuire considerablement a la qualite de la piece moulee. Dans le cas present, it est propose que des elements de maintien soient prevus a un emplacement de l'arriere de Ia piece moulee, lequel est recouvert au moins en partie par le 25 rayon forme sur la face avant de Ia piece moulee. Par consequent, d'eventuelles irregularites ont un impact uniquement au niveau de Ia surface courbe du rayon, 06 celles-ci ne peuvent pas etre pergues ou marginalement seulernent. Le rayon forme « masque » pour ainsi dire les elements de maintien moules par injection situes en-dessous. De cette maniere, Ia fonctionnalite des supports se presentant anterieurement sous forme de pieces separees et 30 necessitant une liaison par soudure par ultra-sons ou collage peut etre integree au moins en partie dans la piece moulee elle-meme, et it est possible de reduire encore le nombre de pieces requises en plus et leur diversite. L'on peut egalement prevoir de preference qu'une partie renfoncee soit formee dans le 35 deuxieme moule, la lame de decoupe etant placee au niveau de la partie renfoncee et pliee un certain angle par rapport a une normale de la piece moulee, Ia surface de Ia face visible 5 6tant continue, pour former une ouverture inclinee selon !edit angle. De maniere davantage pre-Wee, la partie renfonc6e peut presenter une geometrie qui retie une ligne circulaire ou spherique, en tant que limite exterieure de la partie renfoncee, a la ligne circulaire du bord de ('ouverture inclinee selon ('angle et decalee vers l'arriere a partir de la surface. 5 De cette maniere, on peut obtenir une piece moulee dans laquelle it est egalement possible d'integrer facilement et sans support specifique des capteurs PDC qui requierent une position de montage inclinee sur le cote. 10 Le procede peut comprendre les etapes supplementaires consistant a : peindre la piece moulee ; et monter un systeme de lave-phares, un capteur, en particulier un capteur PDC, un clignotant lateral ou un feu de position lateral dans ('ouverture. Une autre solution decrite est une piece moulee en matiere plastique fabriquee selon I'un des 15 procedes decrits dans les presentes. La piece moulee en matiere plastique peut etre en particulier un element d'habillage appliquer sur un vehicule a moteur, en particulier un habillage de pare-chocs. 20 Description breve des dessins L'invention est decrite ci-apres a l'aide d'exemples de modes de realisation, se referant aux dessins : la fig. 1 represente un habillage de pare-chocs avec un capteur PDC monte, selon un mode 25 de realisation de ('art anterieur ; la fig. 2 represente un habillage de pare-chocs avec un capteur PDC monte, selon un autre mode de realisation de ('art anterieur ; la figure 3 represente des composants d'un moule d'injection selon un mode de realisation ; les figures 4A a 4D servent a illustrer un procede de fabrication d'une piece moulee selon un 30 mode de realisation ; les fig. 5A et 5B servent a illustrer un procede de fabrication d'une piece moulee selon un autre mode de realisation ; et les fig. 6A et 6B servent a illustrer un procede de fabrication d'une piece moulee selon encore un autre mode de realisation. 35 6 Description detainee Un premier mode de realisation est decrit en reference aux fig. 3 et 4A a 4D. 5 La fig. 3 represente schematiquement un moule d'injection, form6 par un premier outil de moulage 10 et un deuxi6me outil de moulage 20. Le premier outil de moulage 10 est par exemple forme par un noyau, tandis que le deuxieme outil de moulage 20 est par exemple forme par une plaque moulee. Le premier outil de moulage 10 et le deuxierne outil de moulage 20 definissent ensemble une cavite 15, qui a la forme de la piece moulee a 10 fabriquer 80. Le premier outil de moulage 10 definit ici Ia face arriere 82 de Ia piece moulee 80, et le deuxieme outil de moulage 20 definit la face avant ou Ia face visible 81 de la piece moulee 80. Comme on peut le voir en outre sur la fig. 3, un dispositif de formation d'ouvertures est prevu 15 dans le deuxieme outil de moulage 20, qui est congu en ('occurrence sous forme de perforeuse, tel que decrit par exemple dans le document WO 2016/050931 Al. La figure 4A represente schematiquement une vue agrandie de la zone ou une ouverture 84 est formee. Comme illustre, la perforeuse 30 comprend une lame de decoupe 31, laquelle 20 est congue sous forme d'anneau et est dimensionnee conform6ment aux dimensions de l'ouverture 84 a former. Un element de commande 32 de la perforeuse 30 est dispose a l'interieur de Ia lame de decoupe 31. Une section de formation de rayon 21 directement adjacente a la lame de decoupe 31 et entourant cette derniere circulairement est formee dans le deuxieme outil de moulage 20. 25 Le premier outil de moulage 10 est congu de preference, comme illustre a Ia fig. 4A, avec une geometrie correspondant au deuxieme outil de moulage 20. En d'autres termes, le premier outil de moulage 10 comporte une empreinte ayant une profondeur h, qui correspond a Ia merne hauteur h que Ia sane du cote du deuxieme outil de moulage 20, qui 30 est conditionne par l'agencement de Ia section de formation de rayon 21. La cavite 15 traverse donc Ia zone de formation de l'ouverture 84 avec une section transversale constante, sans retrecissement ou etranglement, de sorte que Ia matiere plastique injectee peut couler et passer sans rencontrer d'obstacle. 35 Afin de fabriquer la piece moulee 80, Ia lame de decoupe 31 se trouve d'abord en position retractee, comme illustre a la fig. 4B. De Ia matiere plastique 40 est alors injectee dans Ia 7 cavite 15, jusqu'a ce que celle-ci soit remplie, et que ce remplissage entraine une hausse notable de Ia pression dans Ia cavite. L'organe de commande 32 active alors Ia perforeuse 30, de sorte que la lame de decoupe 31 5 soit poussee vers- l'avant et decoupe Ia matiere plastique 40 dans Ia cavite, comme illustre a la fig. 4C, afin de decouper I'ouverture 84. Apres une phase de remise en pression ulterieure, le moule d'injection peut etre ouvert et la piece moulee 80 terminee peut en etre retiree (voir fig. 4D). 10 Dans un deuxieme-mode de realisation, comme illustre a Ia fig. 5A et 5B, une ou plusieurs cavites partielles 17 peuvent etre prevues dans le premier outil de moulage 10 pour fabriquer une piece moulee 80 avec un ou plusieurs elements de maintien 85 moules par injection. L'element de maintien 85 peut par exemple etre realise sous la forme d'un anneau entourant 15 directement I'ouverture 84. Alternativement, plusieurs elements de maintien 85 peuvent etre formes, lesquels representent par exemple des segments individuels entourant ensemble totalement ou partiellement I'ouverture. Comme represents, les cavites partielles 17 sont de preference agencees et dimensionnes 20 de telle sorte qu'elles chevauchent totalement ou partiellement la section de formation de rayon 21, de sorte que le rayon form6 83 « masque » le ou les element(s) de maintien 85. Comme illustre egalement, un dispositif de formation d'ouvertures concu par exemple sous forme de verin hydraulique 50 qui actionne une lame de decoupe 51, peut etre utilise a la 25 place d'une perforeuse 30 (voir les fig. 4A a 4D) dans ce mode de realisation (ainsi que dans tous les autres modes de realisation decrits dans les presentes). L'actionnement du verin hydraulique 50 s'effectue id de preference par un dispositif de commande, par exemple selon un programme de commande de presse, afin de commander l'actionnement de Ia lame de d6coupe a un moment appropri6 apres le remplissage de Ia cavite 15. 30 La piece moulee 80 ainsi obtenue presente par consequent des elements de maintien 85 integres, moules par injection, qui peuvent permettre une fixation directe, par exemple, de capteurs PDC dans le cas d'une piece moulee 80 realisee sous forme d'un habillage de pare-chocs. 35 8 Dans un autre mode de realisation, illustre aux figures 6A et 6B, it est possible grace a un moulage correspondant du premier et deuxieme outil de moulage 10, 20, et par un agencement approprie de perforeuses 30 ou de verins hydrauliques 50, de former une piece moulee 80 dote d'un renfoncement 86 et d'une ouverture 84 inclinee ou basculee d'un REVENDICATIONS1. Procede de fabrication d'une piece moulee en plastique (80), comprenant les etapes consistent A : fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage (10) et un deuxierne outil de moulage (20), qui definissent ensemble une cavite (15) pour la piece moulee (80), un dispositif de formation d'ouvertures (30, 50) a l'aide d'une lame de decoupe (31, 51) etant prevu dans le deuxierne outil de moulage (20) pour la formation dune ouverture (84) ; remplir Ia cavite (15) avec une matiere plastique (40) ; et une fois que la cavite (15) est remplie, actionner le dispositif de formation d'ouvertures (30, 50) pour former l'ouverture (84) dans Ia piece moulee (80), caracterise en ce que le deuxierne outil de moulage (20) definit une face visible (81) de Ia piece moulee (80), et le deuxieme outil de moulage (20) comporte une section de formation de rayon (21), qui est agencee concentriquement a la lame de decoupe (31, 51) et entoure celle-ci circulairennent, afin de former un rayon (83) sur la piece moulee (80). 2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le dispositif de formation d'ouverture (30, 50) est congu sous forme d'une perforeuse (30) qui comprend la lame de decoupe (31), la perforeuse (30) comprenant en outre un organe de commande (32), lequel declenche I'actionnement de la lame de decoupe (31) Iorsqu'une pression de la matiere plastique (40) dans Ia cavite (15) depasse une valeur predeterminee. 3. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le dispositif de formation d'ouvertures (30, 50), congu sous la forme d'un verin hydraulique (50), qui actionne la lame de decoupe (51), le verin hydraulique etant commande par un dispositif de commande. 4. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le premier outil de moulage (10) presente, dans la zone de formation de l'ouverture (84), une geometrie, qui correspond sensiblement a la geometrie du deuxierne outil de moulage (20) dans cette zone. 5. Procede selon I'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le premier outil de moulage (10) peut etre constitue de preference de sorte a former au moins une 10 cavite partielle (17) destinee a ramenagement dune partie de support (85), ladite partie de support (85) etant adjacente a ('ouverture (84) et entourant cette derniere circulairement au moins en partie_ 5 6. Procede selon la revendication 5, caracterisee en ce que le rayon forme presente, dans une etendue radiale a partir d'un bord de ('ouverture (85), une etendue qui fait 0,5 a 1,5 fois, de preference 0,8 a 1,3 fois, de maniere particulierement preferee 1,0 fois repaisseur du mat6riau de la partie de support (85) dans Ia meme etendue radiale. 10 7. Procede selon ('une des revendications precedentes, caracterise en ce qu'une partie renfoncee (26) est formee dans le deuxi6me outil de moulage (20), Ia lame de de-coupe (31, 51) etant disposee au niveau de la partie renfoncee (26) et etant pliee selon un angle (a) par rapport a une normale de la piece moulee (80), la surface de la face visible (81) etant continue, pour former une ouverture (84) inclinee selon ('angle (a). 15 8. Procede selon Ia revendication 7, caracterise en ce que la partie renfoncee (26) presente une geometrie qui retie une ligne circulaire ou spherique, en tant que limite exterieure de la partie renfoncee (26), a Ia ligne circulaire du bord de ('ouverture (84) inclinee selon ('angle (a) et decalee vers rarriere a partir de la surface (81). 9. Procede selon ('une des revendications precedentes, comprenant en outre : Ia peinture de Ia piece moulee (80) ; et le montage d'un systeme de lave-phares, d'un capteur, en particulier un capteur PDC, d'un clignotant lateral ou d'un feu de position lateral dans ('ouverture (84). 10. Piece moulee en matiere plastique (80), fabriquee selon le procede selon ('une des revendications precedentes. 11. Piece moulee en matiere plastique (80) selon la revendication 9, caracterisee en ce que 30 la piece moulee (80) est un element d'habillage a appliquer sur un vehicule a moteur, en particulier un habillage de pare-chocs. 20 25 11