Brevet FR3079771A1 — publié le 20191011

I [1] L'invention concerne le domaine de l'industrie automobile, et plus particulièrement une pièce de carrosserie de véhicule automobile comportant un élément transparent ou translucide. [2] Un élément est qualifié de transparent lorsqu'il se laisse traverser par la lumière dans le domaine du visible. On considère qu'un élément ayant une transmittance de 90% environ est transparent. Un élément est qualifié de translucide lorsqu'il se laisse traverser par la lumière dans le domaine du visible, mais sans permettre de distinguer nettement les objets. On considère qu'un élément ayant une transmittance de 60% environ est translucide. [3] La transmittance d'un matériau est la fraction du flux lumineux le traversant. Ainsi la 10 transmittance représente le rapport de l'intensité lumineuse transmise par le matériau sur l'intensité lumineuse incidente. [4] On connaît des éléments rapportés sur une pièce de carrosserie ayant notamment pour objet de rehausser une ligne ou de souligner une forme dans le but de renforcer l'image que le constructeur souhaite associer à son modèle de véhicule. 15 [005] A titre d'exemple, les baguettes chromées courant le long de la partie latérale du véhicule, les protections de bas de caisse, le logo de la marque, les enjoliveurs de poignées de porte, les coques de rétroviseurs sont ces éléments de style dont le design fait l'objet d'un soin particulier de la part des concepteurs du véhicule. [6] Dans le but de renforcer l'effet produit par ces éléments de carrosserie il a été 20 proposé de placer une source lumineuse derrière une surface de l'élément de carrosserie formée d'un matériau transparent. [7] Toutes les pièces de carrosserie visibles de l'extérieur du véhicule, telles qu'un ouvrant, un parechoc, une calandre, peuvent être considérées également comme des éléments de carrosserie entrant dans le champ d'application de l'invention. 25 [008] On connaît des pièces de carrosserie issues de moulage de matière plastique, et sur lesquelles un élément transparent est rapporté dans un logement prévu à cet effet. [009] Ces éléments transparents présentent l'inconvénient de devoir être parfaitement adapté au logement présent dans la pièce de carrosserie. De plus, l'assemblage de tels éléments optiques sur des pièces de carrosserie, a l'inconvénient de mettre en évidence des 30 jeux d'assemblage et des affleurements importants, incompatibles avec la qualité visuelle requise pour un véhicule automobile. Enfin, de tels éléments rapportés engendrent une complexité dans la gestion de l'étanchéité. [0010] Pour éviter ces problèmes d'élément rapporté sur une pièce, on connaît également des pièces de carrosserie issues de moulage de matière plastique, surmoulant un ou 2 plusieurs inserts. Ces inserts sont des pièces préformées incorporées à, et/ou solidaires de, ladite pièce moulée qui servent en général à renforcer ladite pièce moulée et/ou à la fixation ultérieure d'éléments mécaniques. [0011] Par ailleurs, la matière transparente utilisée pour fabriquer un élément transparent 5 doit permettre une diffusion optimale de la lumière la traversant, tout en ayant une capacité à encaisser des chocs assez importante. Les matières transparentes utilisées dans l'automobile sont le PMMA (optiques de phare, hors zone de chocs) et le polycarbonate (PC). [0012] Cependant, ces matières ne sont pas compatibles avec le polypropylène (PP). Or les pièces de carrosserie issues de moulage sont principalement fabriquées avec une matière à base de polypropylène (PP). De ce fait, il n'y a pas d'adhérence suffisante pour créer un insert qui ne soit pas rapporté avec des moyens de fixation avec cette matière dans une pièce extérieure en polypropylène (PP). [0013] Quant aux différentes matières plastiques à base de polypropylène, elles sont opaques, et ne peuvent donc pas servir pour fabriquer un élément transparent. [0014] Même s'il est possible d'ajouter des additifs pour améliorer leur transparence, ils sont alors incapables de tenir les cahiers des charges, notamment vis-à-vis de la résistance aux chocs et pour la tenue thermique telle que le coefficient de dilatation. Et inversement, s'ils sont modifiés par l'ajout d'élastomères, de charge, de fibres, ou de colorants, leurs propriétés optiques sont modifiées et leur transmittance diminue. [0015] Par ailleurs, les éléments en polypropylène non chargés ont des propriétés thermiques différentes de celles des polypropylènes utilisés dans les pièces de carrosserie. Cela provoque des erreurs de dimensionnement, des contraintes aux interfaces, provoquant des géométries variables et des décollements, entre autres. [0016] L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en utilisant un élément 25 transparent ou translucide réalisé à partir de polyoléfine amorphe, telle que le COC ou le COP. [0017] Ainsi, l'objet de l'invention concerne une pièce de carrosserie de véhicule automobile comportant au moins un insert surmoulé à base de polyoléfine amorphe. [0018] L'utilisation de polyoléfine amorphe permet d'obtenir une très bonne adhérence 30 chimique à la pièce de carrosserie réalisée en polypropylène, et permet donc l'insertion d'un élément transparent ou translucide par surmoulage. De plus, une telle adhérence, permet la transmission des efforts de l'élément transparent surmoulé vers le corps principal de la pièce en polypropylène. [0019] En effet, un insert seul n'a pas une tenue à l'impact satisfaisante, et un insert rapporté 3 sur une pièce est également facilement détérioré lors d'un choc. L'avantage d'utiliser un insert surmoulé, est, de façon surprenante, que le surmoulage permet de transmettre l'énergie d'un choc sur l'insert dans le corps principal de la pièce en polypropylène. C'est le surmoulage et la bonne adhésion à l'interface entre l'insert en polyoléfine et le reste de la 5 pièce en polypropylène, qui permet d'obtenir un tel effet mécanique. [0020] Par ailleurs, les éléments en polyoléfine amorphe sont très résistants et peuvent être pliées (naturellement deformable) sans endommager l'esthétiques ni la géométrie de la pièce. Cette propriété vient du caractère amorphe de la polyoléfine. [0021] Enfin, les propriétés thermiques (retrait, dilatation thermiques) des éléments en 10 polyoléfine amorphe sont compatibles avec ceux du polypropylène, notamment du polypropylène chargé tel qu'utilisé dans le domaine automobile, ce qui permet d'éviter des problèmes dimensionnels lors des étapes de cuisson de la chaîne peinture par exemple. [0022] Ainsi, un élément en polyoléfine amorphe se peint de la même manière qu'une pièce en polypropylène car sa compatibilité chimique aux composants de la peinture est 15 équivalente. Lorsque l'insert transparent est en polycarbonate (PC) ou en PMMA, il n'est pas possible de le vernir ou de le peindre avec les mêmes produits que le polypropylène (PP), car l'adhérence de ces produits ne serait pas la même sur les parties en polypropylène (PP) et sur les parties en PC ou PMMA. [0023] La pièce de carrosserie peut en outre comporter l'une ou plusieurs des 20 caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : la polyoléfine amorphe possède une transmittance sensiblement supérieure à 50%; la pièce comporte un corps principal en une matière plastique, ledit insert étant partiellement surmoulé dans le corps principal ; l'insert comporte une surface destinée à être visible depuis l'extérieur du véhicule et une surface opposée, au moins une desdites surfaces n'étant pas couverte par la matière plastique du corps principal, de préférence les deux surfaces n'étant pas entièrement couvertes par la matière plastique du corps principal. le corps principal est réalisé en une matière plastique à base de polypropylène ; au moins l'une desdites surfaces de l'insert est grainée ; l'insert est réalisé dans une matière à base de polyoléfine cyclique ; l'insert est réalisé dans une matière à base de l'une au moins des matières suivantes : cyclo-oléfines-copolymères et cyclo-oléfines-polymères ; l'insert est réalisé dans une matière à base de polyoléfine amorphe transparent ou 4 translucide comportant au moins l'un des additifs suivants : une charge élastomère, des fibres de verre broyées/courtes, un colorant ; - la pièce forme un parechoc avant ou arrière de véhicule automobile, un hayon, un toit, une portière ou encore une aile. 5 [0024] L'invention concerne également un véhicule automobile comportant au moins une pièce de carrosserie selon l'invention. [0025] L'invention concerne également un premier procédé de fabrication d'une pièce selon l'invention, dans lequel : on réalise un insert transparent ou translucide au moyen d'un procédé de moulage de 10 polyoléfine amorphe dans un premier moule ; on dispose l'insert dans un second moule ; on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le second moule, afin de surmouler l'insert, tout en protégeant les deux surfaces de l'insert destinées à laisser passer la lumière. 15 [0026] L'invention concerne également un second procédé de fabrication d'une pièce selon l'invention, dans lequel : on réalise un insert transparent ou translucide au moyen d'un procédé de moulage par injection de polyoléfine amorphe dans un moule comportant une cavité de moulage de l'insert délimitée par des cales mobiles ; puis, après mouvement des cales ; 20 on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le moule, comportant une cavité de moulage d'un corps principal de la pièce, afin de surmouler l'insert, tout en protégeant les deux surfaces de l'insert destinées à laisser passer la lumière. [0027] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la figure 1 annexée, qui est fournie à titre d'exemple et ne présente aucun caractère limitatif. La figure 1 illustre un exemple de 25 véhicule automobile selon l'invention, comportant un ensemble de pièces de carrosserie selon l'invention, munie d'un insert transparent ou translucide. [0028] Selon les exemples de la figure 1, la pièce 10 de carrosserie peut être un parechoc avant ou arrière (non visible sur la figure), un hayon, un toit, une portière ou encore une aile de véhicule automobile 40. 30 [0029] La pièce de carrosserie 10 comporte une zone destinée à laisser passer, au moins partiellement, la lumière issue d'une source lumineuse placée derrière ladite zone. [0030] A cette fin, la pièce 10 comporte au niveau de cette zone un élément transparent ou translucide. 5 [0031] L'élément transparent ou translucide est surmoulé dans la pièce 10, et constitue ainsi un insert surmoulé 20. [0032] Cet insert surmoulé 20 est transparent ou translucide, et il est constitué d'une matière plastique à base de polyoléfine amorphe. 5 [0033] Une polyoléfine amorphe est un composé chimique dont les atomes ne respectent aucun ordre à moyenne et grande distance, ce qui le distingue des composés cristallisés. Le caractère amorphe donne à la polyoléfine une propriété de transparence. [0034] De façon préférentielle, on utilise une polyoléfine amorphe ayant une transmittance choisie en fonction de l'utilisation désirée. Ainsi, on peut utiliser une polyoléfine amorphe 10 ayant une transmittance : sensiblement supérieure à 50%, pour une diffusion de la lumière vers l'extérieur du véhicule tout en rendant impossible de voir vers l'intérieur du véhicule ; sensiblement supérieure à 60%, pour une diffusion de la lumière vers l'extérieur du véhicule moins diffuse ; 15 - sensiblement supérieure à 90% afin de réaliser un insert surmoulé à travers lequel on souhaite voir vers l'intérieur du véhicule. [0035] L'insert 20 comporte une surface destinée à être visible depuis l'extérieur du véhicule (surface tournée vers l'extérieur du véhicule) et une surface opposée (surface tournée vers l'intérieur du véhicule). L'insert 20 est partiellement surmoulé de façon à ce qu'au moins une 20 des deux surfaces (de préférence la surface destinée à être visible) ne soit pas entièrement recouverte par la matière de surmoulage (polypropylène du corps principal 30), afin de laisser passer au moins une partie de la lumière. [0036] Toutefois, la surface opposée (surface tournée vers l'intérieur du véhicule) peut être recouverte directement ou indirectement par la matière du corps principal 30. 25 [0037] En effet, il est par exemple possible de surmoulé l'insert 20, en intercalant entre cette surface et la matière du corps principal 30 un guide de lumière. Ainsi, la lumière transmise à l'insert 20 par le guide pourrait traverser l'insert 20 vers l'extérieur du véhicule. Il est également possible de surmoulé l'insert 20, en positionnant un guide de lumière sur sa tranche. C'est-à-dire que la lumière serait transmise à l'insert 20 non par sa surface tournée 30 vers l'intérieur du véhicule, mais par un côté (sensiblement perpendiculairement aux deux surfaces de l'insert 20). Ainsi, la lumière transmise à l'insert 20 par le guide, pourrait traverser l'insert 20 vers l'extérieur du véhicule, et la surface opposée (surface tournée vers l'intérieur du véhicule) pourrait être directement en contact avec la matière de surmoulage (polypropylène du corps principal 30). 6 [0038] Selon un mode de réalisation, au moins une de ces surfaces (la surface tournée vers l'intérieur du véhicule et/ou la surface tournée vers l'extérieur du véhicule) subit un traitement, tel qu'un grainage, afin de modifier la transparence ou la translucidité de l'insert (et non de la polyoléfine amorphe). En effet, on peut également utiliser une polyoléfine amorphe ayant 5 une transmittance supérieure à 90%, puis grainer une surface de l'insert 20 afin de masquer, depuis l'extérieur du véhicule, les sources lumineuse ou les points chauds. [0039] La pièce 10 comporte ainsi un corps principal 30, l'insert 20 étant surmoulé dans le corps principal 30. [0040] Selon un exemple particulier de réalisation, le corps principal 30 est réalisé en une 10 matière plastique à base de polypropylène (PP). Selon un exemple, cette matière est opaque et/ou de couleur noire. [0041] La matière plastique à base de polyoléfine amorphe permet de respecter la nécessité de transparence ou de translucidité, afin de laisser passer au moins partiellement la lumière issue de la source lumineuse, et la nécessité de résistance mécanique, sensiblement 15 équivalente à celle du corps principal 30. [0042] Selon un mode de réalisation, l'insert 20 est réalisé dans une matière à base de polyoléfine cyclique. [0043] De façon préférentielle, l'insert 20 est réalisé dans une matière à base de l'une au moins des matières suivantes : cyclo-oléfines-copolymères (COC) et cyclo-oléfines20 polymères (COP). [0044] Il est également possible d'ajouter des additifs à la matière de l'insert 20. On peut par exemple ajouter au moins l'un des additifs suivants : - une charge élastomère afin d'augmenter la plasticité de l'insert 20, et de pouvoir ainsi le déformer plus facilement, améliorer ses propriétés mécaniques à l'impact et aussi 25 ses propriétés thermiques ; - des fibres de verre broyées ou courtes, afin d'augmenter la résistance mécanique de l'insert 20; - un colorant, afin d'améliorer l'esthétique de la pièce 10. [0045] Comme l'illustre la figure 1, l'invention concerne également un véhicule automobile 30 40 comportant au moins une pièce 10 de carrosserie selon l'invention. [0046] L'invention concerne également un premier procédé de fabrication d'une pièce 10 selon l'invention. [0047] Le premier procédé est un procédé de moulage comporte les étapes suivantes : 7 on réalise l'insert 20 au moyen d'un procédé de moulage de polyoléfine amorphe dans un premier moule ; on dispose l'insert 20 dans un second moule, au moyen d'un robot par exemple ; on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le second moule, afin de 5 surmouler l'insert 20, tout en protégeant les deux surfaces destinées à laisser passer la lumière (afin d'éviter que la matière plastique à base de polypropylène ne recouvre ces surfaces). [0048] [0049] L'invention concerne également un second procédé de fabrication d'une pièce 10 10 selon l'invention. [0050] Le second procédé est un procédé de moulage bi-injection dans un unique moule, et il comporte les étapes suivantes : on réalise l'insert 20 au moyen d'un procédé de moulage par injection de polyoléfine amorphe dans le moule comportant une cavité de moulage de l'insert 20 délimitée par des 15 cales mobiles ; puis, après mouvement des cales, on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le même moule, comportant une cavité de moulage du corps principal 30, afin de surmouler l'insert 20, tout en protégeant les deux surfaces destinées à laisser passer la lumière (afin d'éviter que la matière plastique à base de polypropylène ne recouvre ces surfaces). 20 [0051] Alternativement pour ce second procédé, on peut utiliser un moule rotatif en remplacement des cales mobiles. NOMENCLATURE 10 : pièce de carrosserie de véhicule automobile 40 20 : insert transparent et surmoulé dans la pièce 10 5 30 : corps principal de la pièce 10 comportant l'insert 20 40 : REVENDICATIONS1. Pièce (10) de carrosserie de véhicule automobile (40), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un insert (20) surmoulé à base de polyoléfine amorphe. 2. Pièce (10) selon la revendication 1, dans laquelle la polyoléfine amorphe possède une transmittance sensiblement supérieure à 50%. 3. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, comportant un corps principal (30) en une matière plastique, ledit insert (20) étant partiellement surmoulé dans le corps principal (30). 4. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle l'insert (20) comporte une surface destinée à être visible depuis l'extérieur du véhicule et une surface opposée, au moins une desdites surfaces n'étant pas entièrement couverte par la matière plastique du corps principal (30), de préférence les deux surfaces n'étant pas entièrement couvertes par la matière plastique du corps principal (30). 5. Pièce (10) selon l'une des revendications 3 et 4, dans laquelle le corps principal (30) est réalisé en une matière plastique à base de polypropylène. 6. Pièce (10) selon l'une des revendications 4 et 5, dans laquelle au moins l'une desdites surfaces de l'insert (20) est grainée. 7. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'insert (20) est réalisé dans une matière à base de polyoléfine cyclique. 8. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle l'insert (20) est réalisé dans une matière à base de l'une au moins des matières suivantes : cyclo-oléfinescopolymères (COC) et cyclo-oléfines-polymères (COP). 9. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'insert (20) est réalisé dans une matière à base de polyoléfine amorphe transparent ou translucide comportant au moins l'un des additifs suivants : une charge élastomère, des fibres de verre broyées/courtes, un colorant. 10. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, formant un parechoc avant ou arrière de véhicule automobile (40), un hayon, un toit, une portière ou encore une aile. 30 11. Véhicule automobile (40) comportant au moins une pièce (10) de carrosserie selon l'une des revendications précédentes. 12. Procédé de fabrication d'une pièce (10) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel : on réalise un insert (20) transparent ou translucide au moyen d'un procédé de 35 moulage de polyoléfine amorphe dans un premier moule ; on dispose l'insert (20) dans un second moule ; 10 on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le second moule, afin de surmouler l'insert (20), tout en protégeant les deux surfaces de l'insert (20) destinées à laisser passer la lumière. 13. Procédé de fabrication d'une pièce (10) selon l'une des revendications 1 à 10, dans 5 lequel : on réalise un insert (20) transparent ou translucide au moyen d'un procédé de moulage par injection de polyoléfine amorphe dans un moule comportant une cavité de moulage de l'insert (20) délimitée par des cales mobiles ; puis, après mouvement des cales ; 10 on injecte une matière plastique à base de polypropylène dans le moule, comportant une cavité de moulage d'un corps principal (30) de la pièce (10), afin de surmouler l'insert (20), tout en protégeant les deux surfaces de l'insert (20) destinées à laisser passer la lumière.