Brevet FR3100465A1 — publié le 20210312

L’invention concerne un procédé d’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle (1) sur une seconde tôle (3) de manière à former un élément de véhicule automobile, le procédé comprenant une étape de dépose d’un cordon de colle (5) sur la première tôle (1) ou sur la seconde tôle (3), une étape d’écrasement du cordon de colle(5) entre la première et la seconde tôle (1 ;3) de manière à former un joint d’assemblage ; et une étape de sertissage de la première tôle (1) sur la seconde tôle (3). Le procédé est remarquable en ce que le cordon de colle (5) déposé montre une section transversale de forme oblongue avant l’étape d’écrasement entre la première et la seconde tôle (1 ; 3). L’invention concerne également l’installation pour la mise en œuvre d’un tel procédé. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Procédé d’assemblage de tôles par sertissage et collage et installation correspondante La présente invention concerne un procédé d’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle sur une seconde tôle ainsi qu’une installation pour la mise en œuvre d’un tel procédé. L’invention s’adresse en particulier à la fabrication d’éléments de véhicules automobiles tels que les ouvrants. La carrosserie, ou peau, de certaines parties des véhicules automobiles est fixée par sertissage sur un élément structurant telle qu’une doublure. Ce sertissage est réalisé à l’aide d’un dispositif de sertissage, ou tête de sertissage, monté sur un robot et déplacé par ce dernier de sorte à replier un bord d’une première tôle (par exemple la peau) sur un bord d’une seconde tôle (par exemple la doublure). Les tôles sont disposées sur une matrice et y sont maintenues en place. Avant l’opération de sertissage, le bord de la première tôle à plier présente généralement une inclinaison de 90 degrés avec le bord de l’autre tôle. Une fois l’opération de sertissage terminée, les deux bords sont parallèles l’un par rapport à l’autre, de sorte à ce que l’un des bords soit complètement plié sur l’autre bord formant un U. L’opération de sertissage peut être couplée à une opération de collage à l’aide d’une colle réticulable à chaud, c’est-à-dire qui se solidifie au-delà d’une température donnée. A cet effet, on peut utiliser des colles à base de résines époxy. Le procédé d’assemblage est alors effectué comme suit. Lors d’une première étape, la colle est appliquée à l’état pâteux (ou crû) sur l’une des deux tôles (par exemple sur la peau ou sur la doublure) sous la forme d’un cordon. Les deux tôles sont ensuite amenées l’une contre l’autre, écrasant ainsi ledit cordon de colle qui va fluer. A ce stade du procédé, la colle ne permet pas de maintenir ensemble les deux tôles car elle n’est pas réticulée. Les deux tôles sont alors serties formant un élément de véhicule tel qu’un ouvrant ou un capot. Cet élément, éventuellement monté sur la caisse du véhicule, va être soumis à une opération de cataphorèse, consistant en une immersion dans un ou plusieurs bains permettant de le revêtir par électrodéposition cationique d’une peinture formant un revêtement anti-corrosion. Cette étape est suivie d’une étape d’étuvage lors de laquelle l’élément est chauffé pour être séché. La température mise en œuvre lors de cette étape permet également la réticulation de la colle reliant les deux tôles formant ainsi un joint d’assemblage. Afin de pouvoir garantir les prestations mécaniques souhaitées, il est important d’avoir une maîtrise de la largeur de la surface de tôle encollée et de pouvoir s’assurer de sa continuité. La dépose d’un cordon de colle peut se faire, par exemple, par extrusion ou par fibérisation. Lors d’une dépose par extrusion, la dépose du cordon de colle se fait à faible pression sur une des tôles à sertir, par exemple sur la peau. Cette technique offre l’avantage de garantir la dépose d’un cordon de colle continu mais présente des désavantages. Par exemple, il a été constaté des déviations du cordon tel que posé par rapport à l’emplacement qui était souhaité. Le cordon déposé montre une section circulaire qui engendre parfois un phénomène de roulage lors du sertissage. Du fait de la présence de déviations et/ou des phénomènes de roulage, le fluage du cordon lors de son écrasement n’est pas totalement maîtrisé. Par ailleurs, il est difficile d’asservir le débit à la vitesse de dépose, ce qui engendre des phénomènes de dépose d’un surplus de colle par endroit, comme par exemple au niveau des angles. Des phénomènes de débordement ont ainsi été constatés. La présence de tels débordements n’est pas désirable, d’une part parce qu’il peut être nécessaire de nettoyer l’excès de colle qui a débordé si ce débordement se fait sur une partie visible de la pièce ; et d’autre part parce que la largeur de la surface encollée n’est plus garantie ce qui peut altérer les propriétés mécaniques obtenues. Par ailleurs, il est parfois recherché, comme décrit dans le document FR2905744, la formation d’une cavité interne comportant un fond au niveau du serti. Cette cavité est périphérique et forme avantageusement un canal relié à l’air libre. Elle est obtenue par la dépose en retrait du joint d’assemblage et donc par une dépose du cordon de colle à distance du bord de la doublure. La présence d’un tel canal est avantageuse en ce qu’elle permet notamment un bon écoulement des fluides de cataphorèse et évite l’apparition de coulures de peinture de cataphorèse qui sont à l’origine de défauts d’aspect nécessitant des reprises. Un débordement de colle dans ce canal va le boucher ou en réduire sa largeur et donc augmenter le risque de création de poches d’air à l’origine des coulures de peinture de cataphorèse. Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus, il est possible d’employer une autre technique de dépose d’un cordon de colle dite par fibérisation. Dans ce procédé de dépose, un filament de colle est extrudé et mis en rotation à grande vitesse par un courant d’air chaud. Ce procédé permet de mieux maîtriser le fluage du cordon de colle ainsi déposé lors de son écrasement. Un des avantages de la fibérisation est que la colle est étalée ce qui permet d’en utiliser une quantité inférieure à surface d’encollage égale. Malheureusement, cette technique présente également quelques inconvénients. Le cordon est déposé sous forme de spire et présente des zones discontinues. Puisque moins de colle est déposée, le fluage lors de l’écrasement du cordon ne va pas forcément combler les zones sans colle. Les objectifs en matière de prestations mécaniques ne sont donc pas toujours atteints. Par ailleurs, la buse nervurée utilisée pour la dépose du cordon de colle a tendance à s’encrasser et doit donc être nettoyée régulièrement, au risque sinon que le cordon de colle soit dévié de sa trajectoire initiale et donc mal positionné. Le tout fait qu’il y a un manque de répétabilité dans la dépose du cordon de colle avec des risques d’avoir un cordon discontinu par endroit. Il est également difficile d’asservir le débit à la vitesse de dépose. Il y a donc un besoin de solutions pour améliorer les procédés d’assemblage par sertissage et collage. L’invention a pour objectif d’apporter une solution à au moins un des problèmes rencontrés dans l’art antérieur. En particulier, l’invention propose un procédé et une installation pour l’assemblage par sertissage et collage d’au moins deux tôles (ou éléments en tôle) qui permettent à la fois d’éviter les débordements de colle et l’apparition de discontinuités dans le joint d’assemblage issu du cordon de colle. Avantageusement, l’invention propose un procédé et une installation pour l’assemblage par sertissage et collage d’au moins deux tôles qui soit plus fiable pour l’élimination des défauts d’aspects dus aux coulures de peinture de cataphorèse dans les zones de sertissage des tôles. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un procédé d’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle à une seconde tôle, le procédé comprenant une étape de dépose d’un cordon de colle sur la première tôle ou sur la seconde tôle, une étape d’écrasement du cordon de colle entre la première et la seconde tôle ; de manière à former un joint d’assemblage ; et une étape de sertissage de la première tôle sur la seconde tôle ; le procédé étant remarquable en ce que le cordon de colle déposé montre une section transversale de forme oblongue avant l’étape d’écrasement entre la première et la seconde tôle. Selon un mode de réalisation préféré, l’étape de dépose dudit cordon de colle est effectuée à haute-pression c’est-à-dire à une pression supérieure ou égale à 10 MPa, de manière à plaquer ledit cordon de colle contre la tôle sur laquelle il est déposé. De préférence, l’étape de dépose dudit cordon de colle est effectuée à une pression supérieure ou égale à 11 MPa ; plus préférentiellement, supérieure ou égale à 12 MPa ou supérieure ou égale à 15 MPa. Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention va projeter le cordon de colle à haute pression de manière le plaquer contre la tôle sur laquelle il est déposé. Ceci offre plusieurs avantages. En premier lieu, cela permet d’obtenir un cordon de colle avec un profil oblong. La forme du cordon va permettre, d’une part, de mieux maîtriser son fluage lors de son écrasement et d’éviter les phénomènes de roulage. Ensuite, la dépose à haute pression offre plus de précision sur l’emplacement où est déposé le cordon de colle, ce qui évite ou du moins minimise le risque que le cordon de colle présente des déviations. Enfin, la colle est étalée sur la surface d’encollage, la quantité de colle déposée peut donc être maîtrisée et optimisée sans risque de former des zones exemptes de colle. Il est ainsi possible d’éliminer, ou du moins de minimiser, les risques de débordements et de garantir une continuité du cordon de colle et donc de bonnes prestations en matière de propriétés mécaniques. De manière avantageuse, la section transversale du cordon de colle présentant une hauteur et une largeur, le procédé est remarquable en ce que le cordon de colle montre une largeur au moins deux fois supérieure à sa hauteur, de préférence au moins 3 fois supérieure à sa hauteur ; ou au moins 4 fois supérieure à sa hauteur ou encore au moins 5 fois supérieure à sa hauteur. Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, la première tôle étant pliée de manière à présenter, avant sertissage un rebord destiné à être rabattu sur un bord de la seconde tôle, le procédé est remarquable en ce que le cordon de colle est déposé sur la première ou la seconde tôle, de manière à être disposé à une distance supérieure à 1,0 mm dudit rebord ; de préférence, supérieure à 1,5 mm dudit rebord ou supérieure à 3,0 mm dudit rebord ou supérieure à 5,0 mm dudit rebord. Il est ainsi possible de créer une cavité formant un canal dans le serti. Avantageusement, le cordon de colle est déposé sur la première ou la seconde tôle, de manière à être disposé à une distance inférieure à 10,0 mm dudit rebord ou inférieure à 8,0 mm dudit rebord. De manière préférentielle, le cordon de colle étant déposé par une buse portée par le bras d’un robot sur une pièce comprenant au moins un bord et au moins un coin à sertir, le procédé est remarquable en ce que le débit du cordon de colle est asservi à la vitesse de déplacement de la buse, et/ou en ce que lors de la dépose du cordon de colle au niveau dudit au moins un coin à sertir, le débit du cordon de colle montré par la buse est inférieur à son débit lors de la dépose dudit cordon de colle le long dudit au moins un bord. De manière avantageuse, la colle est une colle réticulable de type époxy ou élastomère ; de préférence, la colle est chargée en billes de verre. Les billes de verre vont être enfoncées dans les tôles lors de l’écrasement du cordon et amélioreront ainsi les propriétés mécaniques obtenues. Idéalement, le joint d’assemblage présente une largeur supérieure ou égale à 5 mm ; de préférence, supérieure ou égale à 6 mm. Selon un mode de réalisation préféré, le cordon de colle montrant une section transversale de forme oblongue montre une base en contact avec une tôle de largeur supérieure ou égale à 50 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage ; de préférence, supérieure ou égale à 70 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage ; plus préférentiellement, supérieure ou égale à 85 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage. Avantageusement, la première tôle est une peau d’un ouvrant et la seconde tôle est une doublure d’un ouvrant de véhicule automobile. Selon une mise en œuvre préférée, l’étape de sertissage étant conduite sur une zone à sertir, le procédé est remarquable en ce que le cordon de colle est déposée de manière continue le long de la zone à sertir. Selon un deuxième aspect, l’invention a pour objet une installation pour la mise en œuvre d’un procédé selon le premier aspect en vue de l’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle sur une seconde tôle de manière à former un élément de véhicule automobile, l’installation comprenant au moins un outil de sertissage ; et optionnellement au moins un outil d’anglage ; l’installation étant remarquable en ce qu’elle comprend en outre un robot pour la dépose d’un cordon de colle équipé d’une buse de projection fine apte à déposer un cordon de colle à une pression supérieure ou égale à 10 MPa ; de préférence, le robot présente des moyens d’asservissement du débit du cordon de colle à la vitesse de déplacement de la buse. Selon un troisième aspect, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un ouvrant et est remarquable en ce que ledit ouvrant est assemblé selon le procédé du premier aspect. L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence aux figures sur lesquelles : la figure 1 illustre la situation selon l’invention avant l’écrasement du cordon de colle entre la peau d’un ouvrant et la doublure d’un ouvrant. la figure 2 illustre la situation selon l’invention après le sertissage de la peau d’un ouvrant sur la doublure d’un ouvrant. Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments ou moyens dans le procédé d’assemblage ou l’installation auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La première étape du procédé d’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle 1 sur une seconde tôle 3 consiste en une étape de dépose d’un cordon de colle 5 sur l’une des deux tôles (1 ; 3). La première tôle peut être par exemple la peau d’un ouvrant de véhicule tandis que la seconde tôle peut être, par exemple, la doublure de l’ouvrant. La figure 1 montre la situation où le cordon de colle 5 a été déposé sur une première tôle 1. Afin de déposer le cordon de colle 5 avec précision et d’éviter le fait que le cordon de colle, lorsqu’il sera écrasé, ne déborde de la tôle sur laquelle il a été déposé, le cordon de colle est plaqué sur la tôle à haute pression. De cette manière, la section transversale du cordon de colle montrera, avant l’étape d’écrasement, une forme oblongue, c’est-à-dire une forme plus large que haute. Vu la forme oblongue du cordon, celui-ci ne va pas rouler, ce qui va permettre de maîtriser son fluage lors de l’étape d’écrasement et d’éviter ainsi toute étape de nettoyage ultérieure qui était auparavant nécessaire lorsque de la colle qui avait débordé. Avantageusement, le cordon de colle 5 est plaqué sur la tôle à une pression supérieure ou égale à 10 MPa ; de préférence, à une pression supérieure ou égale à 11 MPa ; plus préférentiellement, supérieure ou égale à 12 MPa ou supérieure ou égale à 15 MPa. La seconde étape du procédé d’assemblage selon l’invention consiste à écraser le cordon de colle 5 entre les deux tôles (1 ; 3) à assembler. Ainsi, une flèche pleine a été représentée sur la figure 1 pour montrer que la seconde tôle 3 vient s’écraser sur le cordon de colle 5 déposé sur la première tôle 1. Un joint d’assemblage 13 (visible en figure 2) est ainsi formé. De préférence, le joint d’assemblage présente une largeur supérieure ou égale à 5 mm. De préférence, le cordon de colle montrant une section transversale de forme oblongue montre une base en contact avec une tôle de largeur supérieure ou égale à 50 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage ; de préférence, supérieure ou égale à 70 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage ; plus préférentiellement, supérieure ou égale à 85 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage. Avantageusement, le cordon de colle 5 est plaqué de manière continue sur sa ligne d’encollage. En effet, lors de l’écrasement du cordon de colle entre les deux tôles (1 ; 3), une dépose continue du cordon de colle permet d’éviter l’apparition de trou sans colle et donc d’améliorer le contact entre les deux tôles qui sont solidarisées entre elles au terme du procédé selon l’invention. De préférence, la colle est une colle organique réticulable, en particulier de type époxy ou élastomère. Dans un exemple particulier de l’invention, un adhésif semi-structural à base de caoutchouc, le RB10BV®, peut être utilisé. Selon le procédé de l’invention, la colle peut être chauffée à une température comprise entre 40 et 70°C préalablement à l’étape de dépose de ladite colle. Ces produits sont appliqués à chaud pour faciliter la dépose et améliorer leur pompabilité, c’est-à-dire l’aptitude d’un matériau visqueux à être pompé tout en conservant sa consistance et son homogénéité. Par conséquent, le cordon sera homogène selon toute sa longueur. Idéalement, le cordon de colle est chargé en billes de verre. Lors de l’écrasement du cordon de colle entre les deux tôles, les billes de verre vont pénétrer dans les tôles et permettre de renforcer le maintien entre les deux tôles. La figure 1 montre ensuite une flèche en pointillé illustrant la troisième étape du procédé d’assemblage selon l’invention, à savoir une étape de sertissage de la première tôle 1 sur la seconde tôle 3. Plus spécifiquement, la première tôle 1 peut présenter un rebord 7 qui est rabattu sur la deuxième tôle 3 lors de l’étape de sertissage, de sorte à former un serti 9, visible sur la figure 2. Lorsque le cordon de colle 5 est déposé sur la tôle à une distance comprise entre 1,5 mm et 10,0 mm du rebord 7, de préférence entre 2,0 mm et 7,0 mm du rebord 7, le serti 9 forme une cavité 11 qui est utilisée pour l’évacuation des fluides de cataphorèse. Les étapes du procédé d’assemblage selon l’invention sont idéalement réalisées à l’aide d’un outil de sertissage couplé à un robot pour la dépose du cordon de colle. Le robot pour la dépose est typiquement constitué d’une buse de projection fine, capable de plaquer le cordon de colle à haute pression, par exemple à une pression d’au moins 10 MPa. Lors de la dépose de colle, le robot pour la dépose se déplace le long de la tôle et projette le cordon de colle sur la tôle. Lorsque le bord de la tôle à sertir montre des coins, l’installation comprendra en outre au moins un outil d’anglage. Le cordon de colle est avantageusement déposé en continu, il est donc préférable que le débit d’écoulement du cordon de colle soit inférieur lorsque la dépose est effectuée sur un coin à sertir d’une pièce que lorsque celui-ci est effectué le long du bord de la pièce. En effet, le robot portant la buse va ralentir à cet endroit et un amas de colle est à éviter. Procédé d’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle (1) sur une seconde tôle (3) de manière à former un élément de véhicule automobile, le procédé comprenant une étape de dépose d’un cordon de colle (5) sur la première tôle (1) ou sur la seconde tôle (3), une étape d’écrasement du cordon de colle (5) entre la première (1) et la seconde (3) tôle de manière à former un joint d’assemblage ; et une étape de sertissage de la première tôle (1) sur la seconde tôle (3) ; le procédé est caractérisé en ce que le cordon de colle (5) déposé montre une section transversale de forme oblongue avant l’étape d’écrasement entre la première (1) et la seconde (3) tôle. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce l’étape de dépose dudit cordon de colle (5) est effectuée à une pression supérieure ou égale à 10 MPa, de préférence supérieure ou égale à 12 MPa. Procédé selon la revendication 1 ou 2, la section transversale du cordon de colle (5) présentant une hauteur et une largeur, le procédé est caractérisé en ce que le cordon de colle (5) montre une largeur au moins deux fois supérieure à sa hauteur, de préférence au moins 4 fois supérieure à sa hauteur. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, la première tôle (1) étant pliée de manière à présenter, avant sertissage un rebord (7) destiné à être rabattu sur un bord de la seconde tôle (3), le procédé est caractérisé en ce que le cordon de colle (5) est déposé sur la première ou la seconde tôle (1 ; 3), à une distance supérieure à 1,5 mm dudit rebord (7). Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, le cordon de colle (5) étant déposé par une buse portée par le bras d’un robot sur une pièce comprenant au moins un bord et au moins un coin à sertir, le procédé est caractérisé en ce que le débit du cordon de colle (5) est asservi à la vitesse de déplacement de la buse, et/ou en ce que lors de la dépose du cordon de colle (5) au niveau dudit au moins un coin à sertir, le débit du cordon de colle (5) montré par la buse est inférieur à son débit lors de la dépose dudit cordon de colle (5) le long dudit au moins un bord. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la colle est une colle réticulable de type époxy ou élastomère ; de préférence, la colle est chargée en billes de verre. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le joint d’assemblage présente une largeur supérieure ou égale à 5 mm ; et/ou en ce que le cordon de colle (5) montrant une section transversale de forme oblongue montre une base en contact avec une tôle de largeur supérieure ou égale à 70 % de la largeur montrée par le joint d’assemblage. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première tôle (1) est une peau d’un ouvrant et la seconde tôle (3) est une doublure d’un ouvrant de véhicule automobile. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, l’étape de sertissage étant conduite sur une zone à sertir, le procédé est caractérisé en ce que le cordon de colle (5) est déposée de manière continue le long de la zone à sertir. Installation pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 9 en vue de l’assemblage par sertissage et collage d’une première tôle (1) sur une seconde tôle (3) de manière à former un élément de véhicule automobile, l’installation comprenant au moins un outil de sertissage ; et optionnellement au moins un outil d’anglage ; l’installation étant caractérisée en ce qu’elle comprend en outre un robot pour la dépose d’un cordon de colle (5) équipé d’une buse de projection fine apte à déposer un cordon de colle (5) à une pression supérieure ou égale à 10 MPa ; de préférence, le robot présente des moyens d’asservissement du débit du cordon de colle (5) à la vitesse de déplacement de la buse.