Brevet FR3076243A1 — publié le 20190705

Procede de production d'une piece moulee en matiere plastique avec composants de support integres Contexte technique L'invention concerne un procede de fabrication d'une piece moulee en matiere plastique avec des composants de support integres, ainsi qu'une piece moulee produite de Ia sorte. L'industrie automobile utilise une grande variete de pieces exterieures en plastique, peintes et caracterisees par leur surface importante, par exemple en tant que revetements de parechocs, coiffes de capot arriere, revetements lateraux et pieces similaires, lesquelles sont des pieces moulees produites par procede de moulage par injection de plastique. A ce titre, il est souvent exige que d'autres elements, comme par exemple des faisceaux de cables, devant etre fixes sur Ia face arriere de ces pieces moulees, et/ou que des elements fonctionnels tels que les systemes de nettoyage des phares, d'assistance au stationnement (Park-Distance-Control), les clignotants lateraux, les voyants lateraux, etc., doivent etre inseres dans des ouvertures prevues a cet effet dans les pieces moulees et doivent etre fixes sur les pieces moulees. Une possibilite de fixer ce type d'elements consiste a prevoir des structures de support qui soient agencees de maniere a faire partie integrante de Ia piece moulee et qui font saillie a partir de la face arriere de la piece moulee, afin que le design approprie de la forme de la structure de support cree une possibilite de fixation pour les elements a fixer. Ceci est une solution tres economique qui exige peu ou pas d'autres elements de fixation de conception simple. Toutefois, il est souvent impossible de recourir a cette solution lorsqu'une structure de support doit etre prevue sur la face arriere d'une piece moulee, a un emplacement sur lequel la piece moulee s'6tend sur une grande surface tres visible sur la face visible. Ceci est du au fait que, lorsque des elements moules sont prevus sur une piece moulee en plastique de surface etendue et dont la paroi est souvent mince (tels que des elements de maintien, des saillies, etc.), l'on observe, en raison des amas locaux de matiere necessaires pour faconner les elements moules, un comportement local d'alteration par refroidissement et par tassement, de sorte que des 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 l'ceil, notamment sur les pieces moulees aux superficies importantes dont la 2 surface est peinte, ce qui peut nuire considerablement a la qualite de la piece moulee. Pour cette raison, on utilise souvent a ces fins des supports independants, qui sont fixes de maniere fres etendue sur Ia face arriere de la piece moulee, et qui sont lies a celle-ci par exemple par collage ou par soudage aux ultrasons. Ceci permet de fixer au dos de la piece des faisceaux 5 de cables, des systemes de nettoyage des phares, des capteurs d'aide au stationnement sur ('element moule sans que cela implique des irregularites visuelles genantes sur Ia face visible et peinte de la piece moulee ; neanmoins cette technique entraine necessairement des coats accrus pour la fabrication, la manutention et Ia fixation des supports supplementaires et distincts. 10 La presente invention a donc pour objet de faire etat d'un procede de production de pieces moulees en plastique, lequel surmonte les inconvenients mentionnes ci-dessus. La presente invention a egalement pour objet de faire &tat d'un procede de production de pieces moulees en plastique grace auquel il est possible de produire des pieces moulees ne presentant pas d'irregularites genantes, perceptibles visuellement sur Ia face visible, 15 lesquelles permettent simultanement de fixer des elements sur les pieces moulees de maniere simple et economique. Résumé Les objets ci-dessus et autres objets sont resolus par un procede de production d'une piece moulee en plastique qui comprend les etapes suivantes 20 fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un second outil de moulage qui definissent ensemble une cavite pour Ia piece moulee, le premier outil de moulage definissant une face arriere de la piece moulee, au moins une cavite partielle &ant agencee dans le premier outil de moulage afin de former un element de support de la piece moulee, 25 le second outil de moulage definissant une face visible de Ia piece moulee, le second outil de moulage presentant une section de profilage, laquelle est disposee de sorte a recouvrir au moins partiellement la cavite partielle et laquelle est agencee afin de former une zone profilee sur la face visible de Ia piece moulee, avec un profil qui est dafini par au moins un rayon. L'invention a egalement pour objet une piece moulee en plastique fabriquee selon 30 le procede &nonce precedemment. Des modes de realisation preferes sont presentes dans les revendications dependantes. 3 La solution dont it est fait etat est un procede de production d'une piece moulee en plastique comportant les etapes suivantes : fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un second outil de moulage qui definissent ensemble une cavite de la piece moulee, le premier outil de moulage definissant une face arriere de la piece moulee, 5 au moins une cavite partielle &tent agencee dans le premier outil de moulage (10) afin de former un element de support de la piece moulee, le second outil de moulage definissant une face visible de la piece moulee, le second outil de moulage presentant une section de profilage qui est disposee de sorte a recouvrir au moins partiellement la cavite, et qui est agencee de sorte a former une zone profilee sur Ia face visible de la piece moulee, avec un profil qui est 10 defini au moins par un rayon. II est donc propose, sur les emplacements de ('element moule, sur lesquels les elements de support sont agences sur la face arriere de Ia piece moulee, de former respectivement une zone profilee associee sur la face visible de ('element moule, de sorte a ce que Ia zone profilee recouvre au moins partiellement ('element de support. La zone profilee definit alors un 15 renfoncement qui s'etend de la face visible de Ia piece moulee jusqu'a l'interieur de celle-ci, avec un profil qui est defini - selon l'agencement - par un rayon, ou par deux rayons se confondant, ou plus. Les eventuelles irregularites pouvant apparaitre en raison de l'agencement de ('element de support ne toucheront donc que Ia zone de Ia zone profilee, c'est-A-dire, a un emplacement sur lequel la forme du profil Mini par les rayons domine 20 volontairement I'apparence visuelle et ou I'on ne trouve pas de surfaces planes aux grandes dimensions, de sorte que sur cette zone profilee, les eventuelles irregularites sont imperceptibles ou faiblement perceptibles. Pour ainsi dire, la zone profilee « cache » les elements de support moules par-dessous. De cette maniere, it est possible de fabriquer une piece moulee avec des elements de support moules par injection, sans que cela nuise a 25 l'apparence visuelle de la face visible (notamment peinte). L'element de support peut presenter une epaisseur de materiau comprise dans Ia plage allant de 0,5 a 2,5 mm, de preference de 0,8 a 2,0 mm, de maniere particulierement preferee de 1,0 A 1,5 mm. La piece moulee peut presenter une epaisseur de materiau comprise dans Ia plage allant de 30 2,0 a 4,0 mm, de preference dans la plage allant de 2,5 A 3,2 mm. La zone profilee peut presenter une largeur comprise dans Ia plage de 0,5 fois a 2,0 fois, de preference 0,7 fois a 1,5 fois, de maniere particulierement preferee de 0,8 fois a 1,2 fois 4 l'epaisseur du materiau de ('element de support. Dans le second outil de moulage, it peut etre prevu un dispositif de formage par percee comportant un couteau de decoupe destine a agencer une ouverture, la section de profilage peut etre agencee de maniere concentrique grace au couteau de decoupe et entourer celle-ci 5 en forme de cercle, afin de former un rayon sur Ia piece moulee, en tant que zone profilee ; et le procede peut en outre comprendre : le remplissage de Ia cavite avec une matiere plastique ; et apres que Ia cavite est remplie, activation du dispositif de formage par percee afin d'agencer Ia percee dans Ia piece moulee. Le dispositif de formage par percee peut etre de preference agence en tant que perforateur, 10 qui comprend le couteau de decoupe, le perforateur comprenant en outre un organe de commande, lequel declenche ('activation du couteau de decoupe lorsqu'une pression de la matiere plastique depasse une valeur predefinie dans Ia cavite. En variante, le dispositif de formage par percee peut etre agence sous forme de verin hydraulique, lequel actionne le couteau de decoupe, le verin hydraulique etant pilote par un 15 dispositif de pilotage. De preference, le premier outil de moulage peut presenter, dans Ia zone destinee a agencer ('ouverture, une geometrie qui correspond sensiblement a la geometrie du deuxieme outil de moulage dans cette zone. Comme autre solution, I'on presente une piece moulee en plastique qui est produite selon Fun 2 0 des procedes decrits dans les presentes. La piece moulee peut etre un element de revetement a appliquer sur un vehicule a moteur, en particulier un revetement de pare-chocs, une coiffe de capot arriere, ou un revetement lateral. Breve description des figures L'invention est decrite en reference aux modes de realisation en exemples comme suit, avec 2 5 reference aux dessins : Les Fig. 1A et 1B representent schematiquement une piece moulee conformement a un 5 premier mode de realisation, la Fig. 1A representant Ia piece moulee dans une vue en coupe et Ia Fig. 1B representant la piece moulee dans une vue en plan sur Ia face visible ; Les Fig. 2A a 2C representent une piece moulee conformement a un deuxieme mode de 5 realisation, la Fig. 2A representant la piece moulee dans une vue en coupe, Ia Fig. 2B representant la piece moulee dans une vue en plan sur la face visible et la Fig. 2C representant des composants d'un moule d'injection destine a fabriquer la piece moulee ; Les Fig. 3A a 3C representent une piece moulee conformement a un troisieme mode de 10 realisation, la Fig. 3A representant la piece moulee dans une vue en coupe, Ia Fig. 3B representant Ia piece moulee dans une vue en plan sur la face arriere et la Fig. 3C representant la piece moulee dans une vue en plan sur la face visible ; Les Fig. 4A a 4D representent une piece moulee conformement a un quatrieme mode de realisation dans une vue en coupe (Fig. 4A) et des composants d'un moule d'injection 15 destine a fabriquer Ia piece moulee (Fig. 4B), et illustrent un procede pour sa fabrication (Fig. 4C, 4D). Description detainee Les Fig. 1A et 1B representent une piece moulee 1 conformement a un premier mode de realisation. Comme indique schematiquement dans la vue en coupe de Ia Fig. 1A, la piece 20 moulee 1 presente un corps principal, un element de support etant agence sur sa face arriere 3, par exemple sous Ia forme d'une traverse droite faisant saillie du cote arriere, dotee d'une epaisseur de materiau par exemple comprise dans la plage allant de 0,5 a 2,5 mm, de preference de 0,8 a 2,0 mm, de maniere particulierement preferee de 1,0 a 1,5 mm. En comparaison, la piece moulee 1 presente par exemple, au niveau du corps principal, une 25 epaisseur de materiau d comprise dans Ia plage allant de 2,0 a 4,0 mm, de preference dans la plage allant de 2,5 a 3,2 mm. Comme illustre sur la Fig. 1A, la piece moulee 1 presente sur sa face visible 1 une zone profilee 5, qui s'etend sur une largeur w et est positionnee de maniere a ce qu'elle recouvre au moins partiellement la zone dans laquelle ['element de support 4 aboutit dans le corps principal de la 6 piece moulee 1. La largeur w de la zone profilee 5 peut par exemple etre comprise dans la plage de 0,5 fois a 2,0 fois, de preference de 0,7 fois a 1,5 fois, de maniere particulierement preferee de 0,8 fois a 1,2 fois I'epaisseur de materiau s de ('element de support 4. Dans les Fig. 1A et 1B, la zone profilee 5 est formee par trois rayons 6, qui se confondent de 5 maniere continue, et forment ainsi un renfoncement dans Ia piece moulee 1. Celle zone 5 profilee formant cette depression s'etend dans une etendue longitudinale sensiblement le long de l'etendue longitudinale (au niveau de la piece moulee 1) de ('element de support 4, comme illustre dans la vue en plan de la Fig. 1B. Les Fig. 2A a 2B representent un mode de realisation dans lequel ('element de support 4 est 10 agence sous la forme d'un element de support 4 en forme de bague. En consequence, la zone profilee 6 est egalement de forme annulaire, de maniere a correspondre a la forme annulaire de ('element de support 4. Par consequent, la vue en plan de la Fig. 2B montre egalement que Ia zone profilee 5 forme une depression en forme de bague dans Ia piece moulee 1. La Fig. 2C represente schematiquement un moule d'injection pouvant servir a fabriquer Ia 15 piece moulee 1 de ce mode de realisation. Comme represent& le moule d'injection peut etre forme par un premier outil de moulage 10 et par un second outil de moulage 20. Le premier outil de moulage 10 est par exemple forme par un noyau, tandis que le second outil de moulage 20 est par exemple forme par une plaque moulee. Ensemble, le premier outil de moulage 10 et le second outil de moulage 20 definissent une cavite 15 ayant la forme de la 20 piece moulee 1 a fabriquer. Le premier outil de moulage 10 definit ici la face arriere 2 de la piece moulee 1, et le second outil de moulage 20 definit la face avant ou la face visible 2 de Ia piece moulee 1. Le premier outil de moulage 10 comporte egalement au moins une cavite partielle 14 destinee a former au moins un element de support 4. Dans une position correspondante a celle-ci, le second outil de moulage 20 presente une section de profilage 26, 25 laquelle est formee de maniere a former la zone profilee 5 sur Ia piece moulee 1. Les Fig. 3A a 3C representent egalement un autre mode de realisation. Dans ce mode de realisation, la zone profilee 5 est definie par deux rayons 6 se confondant. La region profilee 5 forme ainsi une sorte de gradin qui retie les niveaux de la face visible 2 de la piece moulee 1 en dehors de la zone profilee 5 en forme de bague avec le niveau recule a l'interieur de la 30 zone profilee 5 en forme de bague, de sorte a former un renfoncement 7 en forme de bague. De plus, comme illustre notamment dans la Fig. 3B, it est prevu deux elements de support 4, 7 qui definissent respectivement un segment de bague. En d'autres termes, dans ce mode de realisation, les elements de support 4 ne sont agences qu'en sections d'une bague, tandis que Ia zone profilee 5 s'etend sur ('ensemble de Ia zone annulaire. Le premier outil de moulage 10 est de preference agence avec une geometrie correspondant 5 au second outil de moulage 20. En d'autres termes, la cavite 15 est agencee pour definir une piece moulee 1 dotee d'une epaisseur d sensiblement uniforme. Par consequent, la cavite 15 traverse la zone de formation de la partie profilee 5 et des elements de support 4 avec une section transversale constante, sans retrecissement ou etranglement, de sorte que le materiau plastique injecte peut couler et traverser sans rencontrer d'obstacle. 10 Les Fig. 4A a 4D representent un autre mode de realisation dans lequel la piece moulee 1 est agencee avec une ouverture 8, qui est de preference agencee en forme de bague et possede un diametre D. L'ouverture 8 est delimitee par ('element de support 4, qui est agence comme une bague qui entoure immediatement ('ouverture 8. En variante, une pluralite d'elements de support 4 peuvent etre agences, qui representent par exemple des segments uniques, qui 15 ensemble entourent totalement ou partiellement ('ouverture 8. Afin de former ('ouverture 8, telle que representee en particulier dans Ia Fig. 4B, it est prevu dans le second outil de moulage 20 un dispositif de formage par percee, qui peut etre congu comme un perforateur 30. Le perforateur 30 comprend un couteau de decoupe 31, lequel est agence en forme de bague et est dimensionne conformement aux dimensions de ('ouverture 20 8 a former. Un element de commande 32 du perforateur 30 est dispose a l'interieur du couteau de decoupe 31, ('element de commande 32 et le couteau de decoupe etant couples de telle sorte que, lors d'une impression de ('element de-commande 32, provoquee par la hausse de la pression de la matiere plastique dans le moule d'injection, le couteau de decoupe 31 se deplace vers l'exterieur a partir du boitier afin de crew ('ouverture 8. Un perforateur 25 correspondant est par exemple decrit dans le document WO 2016/050931 A1. En contact direct avec le couteau de decoupe 31 et entourant celui-ci en forme de bague, it est agence dans le second outil de moulage 20 de la section de profilage 26, qui est ici agencee pour definir un rayon 6. Afin de fabriquer la piece moulee 1, le couteau de decoupe 31 se trouve d'abord en position 30 retractee, comme indique dans la Fig. 4C. De la matiere plastique 40 est alors injectee dans la cavite, jusqu'a ce que celle-ci soit remplie, et que ce remplissage entralne une hausse 8 notable de Ia pression dans Ia cavite. L'element de commande 32 active alors le perforateur 30, de sorte que le couteau de decoupe 31 soit comprime vers ('avant et decoupe Ia matiere plastique 40 dans la cavite, comme indique dans la Fig. 4D, afin de decouper l'ouverture 8. 5 Apres une phase de remise en pression ulterieure, le moule d'injection peut etre ouvert et la piece moulee 1 prete peut en etre retiree (voir Fig. 4A). II est possible, a Ia place d'un perforateur 30, d'utiliser un dispositif de formage par percee, qui est par exemple agence sous la forme d'un verin hydraulique, qui actionne le couteau de decoupe 31. L'actionnement du verin hydraulique s'effectue id de preference par un dispositif 10 de pilotage, par exemple selon un programme de pilotage de presse, afin de piloter l'actionnement du couteau de decoupe 31 a un moment approprie apres le remplissage de la cavite 15. 9 Liste des signes de reference 1 Piece moulee 2 Face visible 5 3 Face arriere 4 Element de support 5 Zone profilee 6 Rayon 7 Renfoncement 10 8 Ouverture 10 Premier outil de moulage 14 Cavite partielle pour element de support 15 Cavite 26 Section profilee 15 20 Second outil de moulage 30 Perforateur 31 Couteau de coupe 32 Organe de commande 40 Matiere plastique 2 0 d Epaisseur piece moulee s Epaisseur du materiau de ['element REVENDICATIONS1. Procede de fabrication d'une piece moulee en plastique (1), comprenant les etapes suivantes : fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage (10) et un second outil de moulage (20) qui definissent ensemble une cavite (15) pour Ia piece moulee (1), le premier outil de moulage (10) definissant une face arriere (3) de Ia piece moulee (1), au moins une cavite partielle (14) etant agencee dans le premier outil de moulage (10) afin de former un element de support (4) de la piece moulee (1), le second outil de moulage (20) definissant une face visible (2) de la piece moulee (1), le second outil de moulage (20) presentant une section de profilage (26), laquelle est disposee de sorte a recouvrir au moins partiellement la cavite partielle (14), et laquelle est agencee afin de former une zone profilee (5) sur la face visible (2) de Ia piece moulee (1), avec un profil qui est defini par au moins un rayon (6). 2. Procede selon Ia revendication 1, caracterise en ce que ('element de support (4) presente une epaisseur de materiau (s) comprise dans Ia plage allant de 0,5 a 2,5 mm, de preference de 0,8 a 2,0 mm, de maniere particulierement preferee de 1,0 a 1,5 mm, et/ou La piece moulee (1) presente une epaisseur de materiau (d) comprise dans Ia plage allant de 2,0 a 4,0 mm, de preference dans Ia plage allant de 2,5 a 3,2 mm ayant, et/ou 2 0 la zone profilee (5) presente une Iargeur (w) comprise dans Ia plage allant de 0,5 fois a 2,0 fois, de preference 0,7 fois a 1,5 fois, de maniere particulierement preferee de 0,8 fois a 1,2 fois l'epaisseur de materiau (s) de ('element de support (4). 3. Procede selon ('une des revendications precedentes, caracterise en ce que : dans le second outil de moulage (20), it est prevu un dispositif de formage par percee (30) 2 5 comportant un couteau de decoupe (31) destine a agencer une ouverture (8) ; la section de profilage (26) est agencee de maniere concentrique grace au couteau de decoupe (31) et entoure celle-ci en forme de cercie, afin de former un rayon (6) sur la piece moulee (1), en tant que zone profilee (5) ; et le procede comprend en outre : 3 0 le remplissage de la cavite (15) avec une matiere plastique (40) ; et apres que la cavite (15) est remplie, I'actionnement du dispositif de formage par percee (30) pour la formation de I'ouverture (8) dans la piece moulee (1). 10 4. Procede selon la revendication 3, caracterise en ce que le dispositif de formage par percee (30) est agence comme un perforateur qui comprend le couteau de decoupe (31), dans lequel !edit perforateur comprend en outre un element d'actionnement (32) qui declenche I'actionnement du couteau de &coupe (31) lorsqu'une pression de Ia matiere plastique (40) 5 dans la cavite (15) depasse une valeur predeterminee. 5. Procede selon la revendication 4, caracterise en ce que le dispositif de formage par percee (30) est congu comme un verin hydraulique, qui actionne le couteau de decoupe (31), le verin hydraulique etant commando par l'intermediaire d'un dispositif de commande. 10 6. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le premier outil de moulage (10) presente une geometrie dans Ia zone de formation de I'ouverture (8) qui correspond sensiblement a Ia geometrie du second outil de moulage (2D) dans cette zone. 7. Piece moulee en matiere plastique (1), fabriquee selon le procede selon I'une des revendications precedentes. 15 8. Piece moulee en matiere plastique (1) selon Ia revendication 7, caracterisee en ce que Ia piece moulee (1) est un element de revetement appliqué sur un vehicule a moteur, en particulier un revetement de pare-chocs, une coiffe de capot arriere ou un revetement lateral. 11