Brevet FR3087700A1 — publié le 20200501

Procédé de fabrication d'une peau La présente invention se rapporte à l'habillage et à la réalisation d'une peau, destinée à former un revêtement surfacique de manière à produire une finition décorative et soignée. De telles peaux sont typiquement utilisées dans l'habitat, ou encore dans l'automobile, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur, pour produire une finition protectrice et esthétique. Dans le domaine de l'habillage décoratif, il est connu de mélanger les matériaux, le plus souvent plastiques afin d'obtenir des effets décoratifs. Cependant les technologies utilisées pour ces matériaux emploient toutes des moules et la nécessité de démoulage entraîne des contraintes dites de dépouilles qui limitent grandement les possibilités décoratives. L'invention a pour objet de libérer ces contraintes afin d'élargir les possibilités offertes aux concepteurs de peau. Pour cela l'invention propose un procédé de fabrication d'une peau comprenant les étapes suivantes : réalisation d'une couche inférieure par une technique additive, préférentiellement par impression 3D, et moulage d'une couche supérieure, directement sur la couche inférieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche supérieure est réalisée dans une matière translucide, préférentiellement transparente. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de moulage est réalisée par une technologie basse pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche supérieure présente une surface supérieure sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau, préférentiellement lisse. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche inférieure comprend au moins une protubérance comportant au moins une contre-dépouille. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche inférieure comprend au moins une protubérance comportant au moins une traversée selon au moins un axe sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche inférieure comprend au moins une protubérance présentant au moins une section transversale négligeable devant l'extension longitudinale de la protubérance. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend encore une étape d'ajout d'une couche substrat sous la couche inférieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couche substrat comporte des raidisseurs et/ou des moyens de fixation. 2 L'invention concerne encore une peau obtenue par un tel procédé. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : 5 - la figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisation possible d'une couche inférieure, - la figure 2 est une vue de profil de la couche inférieure de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face de la couche inférieure de la figure 1 recouverte d'une couche supérieure, 10 - la figure 4 est une vue de face de la peau de la figure 3 associée à un substrat, - la figure 5 est une vue de face d'un autre mode de réalisation possible d'une couche inférieure. L'invention a pour but de permettre de réaliser une peau en s'affranchissant des contraintes classiquement liées à l'utilisation des matières plastiques de manière 15 industrielle. Ces contraintes comprennent ce que l'on nomme des contraintes de dépouilles qui obligent les pièces moulées à présenter des angles, dit angles de dépouille, strictement positifs, relativement à une direction de démoulage. Ces contraintes comprennent encore des contraintes d'épaisseurs minimales afin que le démoulage ne détruise pas des parties trop fragiles. 20 Afin de s'affranchir de ces contraintes, le procédé de fabrication d'une peau 1, selon l'invention réalise une couche inférieure 2 sans recourir à une quelconque technique nécessitant un moule. Ainsi, puisque ladite couche inférieure 2 ne fait pas l'objet d'un démoulage, elle peut être conformée en oubliant toutes les restrictions contraignantes de l'art antérieur, libérant ainsi l'imagination des concepteurs. Les figures 25 1, 5 montrent deux exemples parmi des possibilités quasiment infinies. Sur ces figures 1, 5 la peau 1 est présentée en vue sectionnelle de face. Le plan d'extension de la peau 1 est horizontal dans le plan des figures 1, 5. Afin de ne pas recourir à un démoulage, ladite couche inférieure est réalisée par une technique additive. Une telle technique additive peut être quelconque. Il est ainsi possible de réaliser la couche inférieure 2 en déposant, 30 en collant, ou en projetant, à l'instar d'un crépi, des composants, tels des nodules ou des protubérances 21, sur un support apte à les accueillir. Selon un mode de réalisation préférentiel, la couche inférieure 2 peut encore être réalisée par impression 3D. La couche inférieure 2, ainsi libérée des contraintes de l'art antérieur des techniques de plasturgie, permet de réaliser de nouveaux motifs inédits, 35 offrant des effets optiques originaux et porte ainsi la majeure partie de la fonction décorative de la peau 1. 3 Cette libération peut conduire à des formes insoupçonnées et notamment à des protubérances 21 qui, selon leur forme et/ou leur mode de réalisation, peuvent présenter des fragilités et bénéficient avantageusement d'une protection afin d'augmenter leur durabilité. A cette fin, une couche supérieure 3 est réalisée, au cours d'une deuxième 5 étape, préférentiellement par moulage, directement sur la couche inférieure 2. La couche inférieure 2 est avantageusement utilisée comme (paroi d'un) moule pour la réalisation de la couche supérieure 3. La couche supérieure 3 a ainsi une fonction principalement de protection. La figure 3 illustre une couche supérieure 3 déposée au-dessus d'une couche inférieure 2. 10 Les termes « inférieure » et « supérieure » caractérisent les couches relativement l'une à l'autre. Il faut comprendre par couche inférieure la couche la plus proche d'un support, tandis que la couche supérieure est la couche de finition, plus proche de l'extérieur. La couche supérieure est plus proche de la face visible de la peau que la couche inférieure. Ces termes ne présupposent nullement d'une hauteur relative des 15 couches : dans un montage d'une peau au plafond, la couche inférieure se trouverait au- dessus et la couche supérieure se trouverait en-dessous. Avantageusement, afin que les effets décoratifs produits par les formes de la couche inférieure 2 soient visibles depuis l'extérieur, la couche supérieure 3 est réalisée dans une matière translucide, préférentiellement transparente. Une matière transparente 20 favorise l'expression décorative directe de la couche inférieure 2. Une matière plus ou moins translucide, complète l'effet décoratif par un ou plusieurs effet(s) de « flou » dans lesquels la couche supérieure 3 participe de l'effet décoratif. De même, la couche inférieure 2 peut aussi être réalisée, au moins partiellement, dans une matière translucide, préférentiellement transparente. Ceci permet 25 avantageusement de réaliser un retro éclairage. Un tel matériau est avantageusement du PC, du PMMA, du TPU, du polyester, du vinylester, de l'epoxy, du polyuréthane, du silicone, de la résine ou tout autre matériau thermoplastique transparent/translucide apte à être moulé. La technologie de moulage peut être toute technologie apte à réaliser un tel 30 surmoulage. Il peut être cité : injection haute pression, surmoulage résine basse pression, etc... Cependant, et particulièrement si la couche inférieure 2 comprend des motifs fragiles ou peu ou pas fixés, il est préféré une technologie basse pression, en ce qu'elle est moins vulnérante pour la couche inférieure 2. Une technologie basse pression peut 35 être, par exemple, RTM (moulage par transfert de résine : « resin transfert molding » en anglais) ou RIM (moulage par injection réaction : « reaction injection molding » en 4 anglais). Dans le cas d'une technologie basse pression les matériaux sont préférentiellement : polyester, vinylester, epoxy, polyuréthane, silicone ou résine. Avantageusement, la couche supérieure 3 présente une épaisseur et une matière apte à former une protection efficace de la couche inférieure contre les agressions de 5 toutes natures pouvant être rencontrées parmi par exemple : choc, frottement, usure, chimique, solaire... L'épaisseur de la couche supérieure 3 est avantageusement au moins égale à l'épaisseur de la couche inférieure 2, de manière à noyer la couche inférieure 2 entièrement dans la couche protectrice que constitue la couche supérieure 3. La 10 surépaisseur est avantageusement comprise entre 0 et quelques millimètres. Selon un mode de réalisation l'épaisseur de la couche supérieure 3 peut encore être inférieure à l'épaisseur de la couche inférieure 2, de telle manière à laisser dépasser, au moins partiellement les extrémités de protubérances 21. Selon une autre caractéristique, la surface supérieure 31 de la couche supérieure 15 3 est sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau 1. Sa finition peut être quelconque. Ainsi la surface supérieure 31 peut participer à la fonction décorative en ce qu'elle présente un grain afin de conférer un toucher particulier, une finition mate ou brillante, etc. Selon un mode de réalisation préférentiel, cette surface supérieure est lisse. Si le mode de réalisation de la couche inférieure 2, libère ses possibilités en 20 termes de formes, il libère aussi ses possibilités en termes de matériau utilisable. Selon un mode de réalisation par dépôt, par collage ou par projection il est quasiment possible d'utiliser tout type de matériau, y compris des matériaux tels que bois, métaux, etc. et y compris en les mélangeant au sein d'une même peau 1. Dans le cas où l'impression 3D est retenue, cette option limite aux matériaux aptes à être imprimés, mais offre cependant 25 un choix nettement plus large que celui offert par la plasturgie. Il est possible d'inclure dans la couche inférieure 2 des matériaux métalliques. Il est possible d'inclure dans la couche inférieure 2 des matériaux transparents et/ou translucides. Telle qu'illustrée aux figures 1, 2, 5 la couche inférieure 2 comprend au moins une 30 protubérance 21 comportant au moins une contre-dépouille 22. Puisque la couche inférieure 2 n'a pas à être démoulée, il est possible de conformer une protubérance 21 dans la couche inférieure 2 avec au moins une contre-dépouille 22, soit un angle négatif relativement à la normale à la peau 1. Telle qu'illustrée aux figures 1, 2 la couche inférieure 2 comprend au moins une 35 protubérance 21 comportant au moins une traversée 23 selon au moins un axe sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau 1. Une telle traversée 23 peut être 5 réalisée à des fins décoratives, en ce qu'elle permet le passage de la lumière et permet ainsi de varier les réflexions. De manière alternative ou complémentaire, une telle traversée 23 peut encore être réalisée afin de faciliter l'écoulement des matières lors du moulage de la couche supérieure 3 et ainsi faciliter le remplissage et/ou au contraire 5 faciliter la sortie de l'air et ainsi éviter la formation de bulles. Telle qu'illustrée aux figures 1, 2, 5 la couche inférieure 2 comprend au moins une protubérance 21 présentant au moins une section transversale 24 négligeable devant l'extension longitudinale 25 de la protubérance 21. On entend par section longitudinale une section coupée par un plan aligné sur la direction principale d'extension de la 10 protubérance 21, soit sensiblement selon normal au plan des couches 2, 3. On entend par section transversale une section coupée par un plan sécant à la direction principale d'extension de la protubérance 21, soit sensiblement parallèle au plan des couches 2, 3. On entend par négligeable ici un rapport, section longitudinale / section transversale, au moins égal à 5. Ceci ne serait pas possible avec une technologie de moulage, en ce que 15 le démoulage risquerait d'arracher la protubérance 21, y compris en l'absence de contre- dépouille. La hauteur d'une protubérance 21 relativement à la surface de base de la couche inférieure 2 est typiquement comprise entre 0 et quelques millimètres, jusqu'à 10 mm, en fonction des effets esthétiques recherchés. 20 Il est possible d'utiliser une peau 1 comprenant uniquement une couche inférieure 2 et une couche supérieure 3, par exemple en la fixant par tout moyen, par exemple par collage, sur un support préférentiellement rigide, tel une planche de bord ou une carrosserie. La technologie additive et particulièrement l'impression 3D est une technologie 25 coûteuse. Aussi, ceci conduit naturellement à limiter l'épaisseur de la couche inférieure 2. De même pour obtenir de bonnes caractéristiques optiques il est souhaitable que l'épaisseur de la couche supérieure 3 reste faible. Aussi l'ensemble comprenant une couche inférieure 2 et une couche supérieure 3 peut souffrir, pour certaines applications, d'un manque de rigidité ou d'un manque de moyens de fixation. 30 Aussi, selon une autre caractéristique, il est possible, tel qu'illustré à la figure 4, d'ajouter une couche substrat 4 sous la couche inférieure 2. Une telle couche substrat 4 peut être assemblée sous la couche inférieure 3 par tout moyen. A titre d'exemple on peut citer collage, ou encore surmoulage. On entend par « sous » une disposition, relativement à la couche inférieure 2, opposée à la couche supérieure 3. 35 Avantageusement la couche substrat 4 peut accueillir des raidisseurs 41 et/ou des moyens de fixation 42. Les raidisseurs 41 sont typiquement des inclusions de matériau 6 rigide ou encore des surépaisseurs, rapportées ou réalisées de matière, avec la couche substrat 4. Les moyens de fixations 42 sont typiquement des inclusions (vis, douille filetée, ...) ou encore des surépaisseurs, rapportées ou réalisées de matière, avec la couche substrat 4, aptes à permettre une reprise de fixation. 5 L'invention concerne encore une peau 1 obtenue par l'un quelconque des procédés décrits dans la présente. Cette peau peut être utilisée dans toute application décorative en tout lieu, tel un intérieur ou un extérieur de véhicule automobile, pour réaliser par exemple un insert décoratif dans une planche de bord, REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une peau (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - réalisation d'une couche inférieure (2) par une technique additive, préférentiellement par impression 3D, et - moulage d'une couche supérieure (3), directement sur la couche inférieure (2). 2.- Procédé selon la revendication 1, où la couche supérieure (3) est réalisée dans une matière translucide, préférentiellement transparente. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, où l'étape de moulage est réalisée par une technologie basse pression. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où la couche supérieure (3) présente une surface supérieure (31) sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau (1), préférentiellement lisse. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où la couche inférieure (2) comprend au moins une protubérance (21) comportant au moins une contre-dépouille (22). 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où la couche inférieure (2) comprend au moins une protubérance (21) comportant au moins une traversée (23) selon au moins un axe sensiblement parallèle au plan d'extension de la peau (1). 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, où la couche inférieure (2) comprend au moins une protubérance (21) présentant au moins une section transversale (24) négligeable devant l'extension longitudinale (25) de la protubérance (21). 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant encore une étape d'ajout d'une couche substrat (4) sous la couche inférieure (2). 8 9.- Procédé selon la revendication 8, où la couche substrat (4) comporte des raidisseurs (41) et/ou des moyens de fixation (42). 10.- Peau (1) obtenue par un procédé selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes.