Brevet FR3093043A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Elément de garnissage présentant un aspect chromé [0001] La présente invention concerne un élément de garnissage pour véhicule, du type comprenant un corps réalisé en au moins un matériau composite comprenant une matrice en matériau polymère, ledit corps comprenant une face externe tournée vers l'extérieur de l'élément de garnissage, une couche de revêtement en au moins un matériau métallique s'étendant sur au moins une partie de la face externe du corps, ladite couche de revêtement formant au moins une partie de la surface externe de l'élément dc garnissage. [0002] L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel élément de garnissage. [0003] Divers éléments de garnissage sont utilisés pour garnir l'habitacle d'un véhicule, par exemple un véhicule automobile, afin de lui conférer un aspect et un toucher agréables. A cet effet, différents matériaux peuvent être utilisés pour réaliser ces éléments dc garnissage en apportant un soin particulier dans le choix des matériaux utilisés pour former les surfaces externes des éléments de garnissage, ces matériaux conférant leur aspect et leur toucher aux éléments de garnissage. A titre d'exemple, des matériaux plastiques, textiles, ligneux ou métalliques peuvent être utilisés pour former les surfaces externes des éléments de garnissage. [0004] Le chrome est particulièrement intéressant pour réaliser la surface externe de certains éléments de garnissage car il présente un aspect brillant et un toucher froid qui sont appréciés par un grand nombre d'utilisateurs de véhicules. [0005] Cependant, le chromage d'une pièce est une opération coûteuse, cc qui limite l'utilisation d'éléments de garnissage chromés, notamment à des véhicules haut de gamme. En outre, le chromage est également particulièrement polluant, cc qui rend l'utilisation de chrome et la production de pièces chromées à grande échelle non souhaitables. [0006] L'un des buts de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un élément de garnissage présentant un aspect et un toucher similaires à ceux d'une pièce chromée sans utilisation de chrome. [0007] A cet effet, l'invention concerne un élément de garnissage du type précité, dans lequel le matériau composite du corps comprend au moins une charge présentant une conductivité thermique supérieure à la conductivité thermique de la matrice en matériau polymère. [0008] L'utilisation d'un matériau métallique pour réaliser la surface externe de l'élément de 2 garnissage permet de conférer à l'élément de garnissage un aspect brillant qui peut être similaire à celui du chrome. En outre, l'utilisation d'au moins une charge présentant une conductivité thermique élevée pour le matériau composite du corps permet de conférer à l'élément de garnissage un toucher froid, également similaire à celui du chrome. Ainsi, la couche de revêtement peut être réalisée en un matériau métallique ou en un alliage métallique sensiblement dépourvu de chrome tout en présentant des caractéristiques d'aspect et de toucher au moins équivalentes de celles de ce matériau. L'élément de garnissage présente ainsi un aspect et un toucher satisfaisant, tout en restant peu coûteux et moins polluant pour l'environnement. L'élément de garnissage peut ainsi être utilisé dans un grand nombre de véhicules, quelle que soit la gamme de celui-ci. [0009] Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'élément de garnissage selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable : [0010] - le matériau métallique de la couche de revêtement est différent du chrome ou dans lequel la couche de revêtement est réalisée en un alliage sensiblement dépourvu de chrome ; [0011] - la conductivité thermique du corps est supérieure ou égale à 2,5 W.m-1.K-1 à tem- pérature ambiante ; [0012] - la conductivité thermique du corps est comprise entre 2,5 W.m-1.K-1 et 4 W.m-1.K-1 à température ambiante ; [0013] - la charge du matériau composite du corps est choisie parmi le graphite, le carbone et/ou le charbon ; [0014] - la couche de revêtement présente une épaisseur inférieure ou égale à 30 !lm ; et [0015] - la couche de revêtement présente une conductivité thermique supérieure à celle du corps, et préférentiellement supérieure à 4 W.m-1.K-1 à température ambiante. [0016] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de réalisation d'un élément de garnissage tel que décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : [0017] - réaliser un corps en matériau composite comprenant une matrice en matériau polymère et au moins une charge présentant une conductivité thermique élevée, [0018] - revêtir au moins une partie de la face externe dudit corps avec une couche de re- vêtement en matériau métallique. [0019] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du procédé de réalisation selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable : [0020] - le revêtement de la face externe du corps est obtenu par dépôt physique en phase vapeur ; et [0021] - ledit procédé étant dépourvu d'étape de chromage, de clu-omatation ou de chroma- tisation.. [0022] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description 3 qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, dans lequel : [0023] [fig.1] la Fig. 1 est une représentation schématique en coupe d'une partie d'un élément de garnissage selon l'invention. [0024] En référence à la Fig. 1, on décrit un élément de garnissage 1 comprenant un corps 2 et une couche de revêtement 4. Un tel élément de garnissage 1 est destiné à garnir une partie d'un habitacle de véhicule et peut être de tout type adapté à cette fonction. Ainsi, l'élément de garnissage 1 forme par exemple une poignée de porte, un élément de volant de véhicule, un bouton ou une molette de commande, un élément de tableau de bord ou de console centrale, une baguette de décoration, un médaillon intégré dans un autre élément de garnissage ou autre. Un élément de garnissage 1 de grandes dimensions, tel qu'un panneau de porte, peut également être envisagé. [0025] Le corps 2 est agencé pour conférer ses caractéristiques de rigidité et de forme à l'élément de garnissage I. Ainsi, le corps 2 présente la forme et la rigidité de l'élément de garnissage 1, ces caractéristiques dépendant de l'utilisation de l'élément de garnissage 1 dans le véhicule. Le corps 2 peut ainsi présenter une forme complexe, par exemple une forme tridimensionnelle. Le corps 2 comprend une face interne 6, destinée à être tournée vers la caisse du véhicule, et une face externe 8, à l'opposé de la face interne 6, tournée vers l'extérieur de l'élément de garnissage 1, c'est-à-dire vers l'habitacle du véhicule lorsque l'élément de garnissage garnit une partie de cet habitacle. La face interne 6 du corps 2 peut comprendre (les éléments fonctionnels (non représentés), tels que des pattes de fixation ou autre permettant de fixer l'élément de garnissage 1 à son environnement. [0026] Le corps 2 est réalisé en au moins un matériau composite, par exemple d'une seule pièce. Le matériau composite comprend une matrice en matériau polymère. Le matériau polymère est par exemple le polypropylène (PP). La matrice est renforcée par au moins une charge présentant une conductivité thermique supérieure à la conductivité thermique de la matrice. La conductivité thermique de la charge est élevée, c'est-à-dire qu'elle est réalisée en au moins un matériau présentant de bonnes caractéristiques de transmission de chaleur à température ambiante dans l'habitacle du véhicule. Plus particulièrement, la charge doit présenter une bonne effusivité thermique afin de donner une sensation de froid au toucher à température ambiante. Par température ambiante, on entend une température comprise entre 0°C et 30°C. Le matériau de la charge et la proportion de la charge dans le corps sont par exemple choisis pour que le corps présente une conductivité thermique supérieure à 2,5 W.m I.K ' à température ambiante. Selon un mode de réalisation, la conductivité thermique est sensiblement comprise entre 2,5 W.m-I.K ' et 4 W.m-I.K ' à température ambiante. [0027] Le matériau de la charge est par exemple choisi parmi le graphite (conductivité thermique comprise entre 500 et 2000 W.m-1.K-, à 20°C), le carbone (conductivité thermique sensiblement égale à 129 W.m ,.K-, à 20°C) et/ou le charbon (dont la conductivité thermique dépend de la masse volumique). La proportion de la charge dans la matrice est par exemple comprise entre 5% et 6% en poids. La charge est par exemple introduite sous forme de fibres dans la matrice pour former le matériau composite du corps 2. [0028] En variante, le corps 2 est réalisé en un premier et un deuxième matériaux composites. Dans ce cas, au moins le matériau composite en contact avec la couche de revêtement 4 présente une conductivité thermique élevée. En variante, la quantité et/ou les caractéristiques de chacun des matériaux composites sont choisis pour que la conductivité thermique du mélange de ces matériaux composites soit élevée. [0029] En variante, le corps 2 comprend un matériau composite et un matériau non composite, par exemple une couche de matériau non composite et une couche de matériau composite s'étendant sur la couche de matériau non composite. Dans ce cas, la couche de matériau composite est en contact avec la couche de revêtement et présente une conductivité thermique élevée, comme décrit précédemment. [0030] Ainsi, le corps présente une bonne effusivité thermique qui le rend froid au toucher. [0031] La couche de revêtement 4 s'étend sur au moins une partie de la face externe 8 du corps 2. La couche de revêtement 4 forme ainsi au moins une partie de la surface externe 10 de l'élément de garnissage 1. En d'autres termes, la couche de revêtement 4 forme une partie visible de l'élément de garnissage 1 depuis l'habitacle du véhicule lorsque l'élément de garnissage est monté dans l'habitacle. Selon un mode de réalisation, la couche de revêtement 4 couvre toute la face externe 8 du corps 2 de sorte que seule la couche de revêtement 4 est visible depuis l'extérieur de l'élément de garnissage 1. Selon un autre mode de réalisation, la couche de revêtement 4 ne recouvre d'une partie de la face externe 8 du corps 2 et le reste de la face externe 8 est couverte par un autre revêtement, par exemple en un autre matériau. Dans ce cas, la couche de revêtement 4 est par exemple utilisée pour former un motif intégré dans la surface externe 10 de l'élément de garnissage 1, préférentiellement un motif de type embossage, grain ou matité de surface. [0032] La couche de revêtement 4 est réalisée en au moins un matériau métallique. Le matériau métallique est différent du chrome ou est sensiblement dépourvu de chrome. Par sensiblement dépourvu de chrome, on entend que le matériau métallique présente une quantité de chrome en poids inférieure à 5%, de préférence inférieure à 1%, c'est-à-dire que le matériau métallique présente une pureté supérieure ou égale à 99%. Le matériau métallique est par exemple choisi parmi l'aluminium, le cuivre, le nickel ou un métal précieux, tel que de l'or. En variante, la couche de revêtement 4 est réalisée en un alliage métallique sensiblement dépourvu de chrome, c'est-à-dire présentant une quantité de chrome en poids inférieure à 5%, de préférence inférieure à 1%. La couche de revêtement 4 présente une conductivité thermique supérieure à celle du corps 2, et préférentiellement supérieure à 4 W.En-I.K-, à température ambiante. [0033] La couche de revêtement 4 présente une faible épaisseur, par exemple inférieure ou égale à 30 inn. L'épaisseur de la couche de revêtement 4 correspond à la distance séparant la face externe 8 du corps 2 de la surface externe 10 de l'élément de garnissage 1. [0034] L'élément de garnissage 1 présente ainsi un aspect similaire à celui d'une pièce chromée, de par le matériau métallique ou l'alliage métallique choisis pour réaliser la couche de revêtement 4, ainsi qu'un toucher froid, grâce à la forte conductivité thermique du corps 2 et de la couche de revêtement 4, alors que l'élément de garnissage 1 ne comprend pas de chrome. [0035] Ainsi, l'élément de garnissage 1 est moins coûteux et moins polluant à réaliser, comme cela va être à présent décrit et offre une conductivité thermique au moins équivalente à celle d'une pièce plastique chromée. [0036] Le corps 2 est réalisé à partir d'au moins un matériau composite comprenant une matrice en matériau polymère et au moins une charge présentant une conductivité thermique élevée, comme décrit précédemment. Le corps 2 est par exemple réalisé d'une seule pièce par injection du matériau composite dans une cavité de moulage présentant la forme du corps 2 à réaliser. Comme décrit précédemment, le corps 2 peut être réalisé en plusieurs matériaux composites ou en au moins un matériau composite et en un matériau non composite. [0037] La couche de revêtement 4 est ensuite disposée sur la face externe 8 du corps 2. Le revêtement 4 est par exemple réalisé par une étape de revêtement classique. Selon un mode de réalisation, la couche de revêtement 4 est déposée sur la face externe 8 par dépôt physique en phase vapeur (PVD pour « Physical Vapor Deposition » en anglais). Un tel dépôt permet de réaliser une couche de revêtement 4 particulièrement fine, ce qui permet d'économiser le matériau métallique et ainsi de réduire les coûts de production. En outre, la faible épaisseur de couche de revêtement 4 n'est pas préjudiciable à l'impression de toucher froid de l'élément de garnissage 1 car le corps 2 présente également une conductivité thermique élevée. En variante, le dépôt peut être réalisé dans un bain d'électrodéposition, par galvanisation ou par tout autre procédé de dépôt adapté pour réaliser une fine couche de revêtement métallique 4. [0038] Le procédé de réalisation est ainsi dépourvu d'étape de chromage, de chromatation ou de chromatisation, ce qui serait une étape particulièrement polluante et coûteuse. Une telle étape viserait à recouvrir l'élément de garnissage 1 d'une couche de chrome, par exemple par dépôt sous vide (chromage), à convertir chimiquement une couche de zinc, d'allurninium ou de cadmium en chrome (chromatation) ou à traiter thermochi- 6 miquement une couche de revêtement en acier pour y diffuser du chrome (chromatisation). On comprend donc qu'une telle étape nécessite un traitement important de l'élément de garnissage, qui rendrait son procédé de réalisation plus coûteux, plus long et plus polluant. [0039] Pour améliorer l'aspect brillant de l'élément de garnissage 1, une étape de polissage de la surface externe 8 du corps 2 peut éventuellement être prévue avant le dépôt de la couche de revêtement 4. [0040] Le procédé de réalisation et l'élément de garnissage 1 décrits ci-dessus sont peu coûteux et peu polluants, ce qui les rend compatible avec une production à grande échelle et une utilisation dans des véhicules de toute gamme. 7