Brevet FR3096283A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : Procédé de modification de l'empreinte d'un moule pour pièces de carrosserie [0001] L'invention concerne la fabrication de pièces de carrosserie et plus précisément les moules utilisés pour fabriquer de telles pièces. [0002] Certaines pièces de carrosserie comprennent à leur surface un ou plusieurs motifs réalisés directement sur la pièce, c'est-à-dire que ce motif ne se présente pas sous la forme d'un composant rapporté sur la pièce. Il est par exemple possible de faire apparaître un tel motif sur la pièce en modifiant localement l'état de surface de la pièce pour obtenir un effet optique accentué (par exemple une impression dc profondeur) et/ ou en modifiant la matité de cette dernière. [0003] Concernant la modification dc l'état de surface, il est possible d'obtenir une ou plusieurs zones d'aspect différent par un ou plusieurs traitements de surface de type grainage, par exemple un grainage par attaque chimique, tout en protégeant les autres zones en les masquant. [0004] 11 est par exemple possible de procéder à un grainage du moule, ce qui conduit à un grainage sur la surface de la pièce qui est injectée dans cc dernier afin d'obtenir une pièce ayant un état de surface particulier. Ce procédé engendre un grainage sur une grande surface ou sur la totalité de la surface du moule. [0005] Concernant l'obtention de zones plus mates sur une pièce de carrosserie, il est possible de sabler ou de projeter des billes sur une zone du moule servant à la réalisation dc la pièce afin d'en moduler, diminuer ou augmenter la brillance. [0006] Enfin, ces solutions ne sont pas acceptables pour des zones dc petite superficie qui sont localisées à côté de zones de la pièce de carrosserie à ne pas modifier car elles ne sont pas assez précises, en plus des difficultés rencontrées pour masquer des zones ne devant pas être modifiées pour ne laisser exposer que des zones de petite superficie. [0007] L'invention a notamment pour but de fournir un procédé permettant d'obtenir une pièce de carrosserie comprenant au moins un motif ayant un effet optique accentué niais également une certaine matité et cela dc manière plus simple et plus rapide que les procédés selon l'art antérieur, tout en sélectionnant très précisément les zones dans lesquelles l'état de surface et/ou la matité sont modifiés. [0008] A cet effet l'invention a pour objet un procédé de modification d'une empreinte d'un moule pour pièces de carrosserie, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on réalise au moins une cavité dans l'empreinte du moule, et - on réalise au moins un bossage par grainage laser à la surface d'au moins un relief 2 de l'empreinte du moule. [0009] Ainsi, on obtient un moule dont l'empreinte comprend au moins un bossage présent à la surface d'un relief de l'empreinte du moule. Une pièce de carrosserie moulée dans ce dernier comprendra une ou plusieurs dépressions (correspondant au bossage réalisé par grainage laser) comprises dans une (ou plusieurs) cavité (correspondant au relief du moule). Ces dépressions peuvent être linéaires et s'étendre dans une ou plusieurs directions formant un angle compris entre 0' et 90° avec, par exemple, un axe vertical Z du véhicule. Cela permet, en fonction de la direction d'extension, d'obtenir un effet optique particulier. Par exemple, les parties de ces dépressions s'étendant verticalement sur la pièce montée sur un véhicule constituent un piège à lumière, ce qui va accentuer l'effet de profondeur du motif A l'inverse, les parties de ces dépressions s'étendant horizontalement sur la pièce montée sur un véhicule réfléchissent énormément la lumière ce qui permet de diminuer fortement l'impression de profondeur du motif. Cela évite de devoir réaliser un moule comprenant des reliefs et dépressions trop importants, ce qui augmente les temps de cycle et les risques de défauts d'aspect sur les pièces moulées. Le grainage laser permet de réaliser le ou les bossages avec une grande précision afin d'obtenir le ou les effets optiques recherchés. [0010] De plus, le grainage laser de l'empreinte du moule permet d'obtenir un motif régulier, répétitif et réalisé avec une grande précision. Enfin, la ou les dépressions présentes sur la pièce de carrosserie (i.e. zone en « creux » sur la surface de la pièce de carrosserie) sont protégées des rayures. [0011] Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes : - le bossage est agencé pour obtenir une pièce de carrosserie comprenant une dépression s'étendant au moins en partie verticalement et/ou horizontalement lorsque la pièce de carrosserie est montée sur un véhicule automobile, - le bossage a la forme de lignes agencées pour obtenir une pièce de carrosserie sur laquelle la dépression à la forme de lignes horizontales et/ou verticales lorsque la pièce de carrosserie est montée sur un véhicule automobile, - la cavité a une profondeur comprise entre 0,1 millimètre et 1,5 millimètre, - l'étape de grainage est un second grainage et le bossage est un second bossage, le procédé comprenant entre la réalisation de la cavité et celle du second bossage une étape de réalisation par grainage d'un premier bossage dans l'empreinte du moule, - le premier bossage est réalisé sur l'intégralité de l'empreinte du moule, - les deux étapes de grainage sont réalisées dans une même zone de l'empreinte du moule, - les deux étapes de grainage sont réalisées dans des zones différentes de l'empreinte du moule, 3 - la première étape de grainage est réalisée par grainage chimique ou par électroérosion. [0012] L'invention concerne également un moule pour pièces de carrosserie obtenu par un procédé de modification selon l'invention. [0013] Enfin, l'invention concerne une pièce de carrosserie obtenue par moulage à l'aide d'un moule selon l'invention. Brève description des figures [0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : [fig.11 est une vue de face de l'empreinte d'un moule selon l'invention ; W8.21 est une vue en coupe de l'empreinte du moule dc la figure 1 suivant un plan de coupe 1-1 et d'une pièce de carrosserie réalisée à l'aide d'un moule selon l'invention ; et [fig.3] est une vue en perspective d'une partie d'une pièce dc carrosserie réalisée à l'aide d'un moule selon l'invention. Description détaillée [0015] Dans ce qui va suivre, il sera fait référence à des termes d'orientation, tels que « axe longitudinal X », « axe transversal Y », « axe vertical Z », « avant », « arrière », « au-dessus », « supérieure », « en dessous », « inférieure » etc. Ces termes s'entendent par référence à l'orientation usuelle des véhicules automobiles. 100161 On a représenté sur la figure 1 l'empreinte d'un moule 2 selon l'invention, par exemple la matrice du moule. Comme expliqué ci-dessus, l'empreinte du moule 2 est modifiée de manière à obtenir une pièce de carrosserie comprenant une ou des dépressions donnant une impression de profondeur plus ou moins importante en fonction de la ou des directions dans lesquelles s'étendent ces dépressions. 100171 La première étape du procédé consiste à réaliser un usinage du moule 2 afin de réaliser au moins une cavité 4 du moule 2 dans l'empreinte du moule. La réalisation des cavités 4 permet d'obtenir des reliefs 7 (quatre reliefs 7 sur les figures 1 et 2). En d'autres termes, on obtient une empreinte d'un moule comprenant des zones en retrait (les cavités 4) et des zones surélevées par rapport à ces dernières (les reliefs 7). 100181 Ces reliefs 7 formeront sur une pièce de carrosserie 6 moulée dans le moule 2 des zones creuses 8 de la pièce de carrosserie 6 moulée en utilisant le moule 2 (visibles sur la figure 3, il s'agit des négatifs des reliefs 7 réalisés dans le moule 2). Les cavités 4 ont une profondeur de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, de préférence comprises entre 0,1 millimètres et 1,5 millimètres, par exemple égales à 0,5 millimètres. A ce stade, la surface du moule est lisse, ce dernier comprenant uniquement les cavités 4 et les reliefs 7. Cet usinage du moule 2 peut être réalisé par des techniques classiques connues de l'homme du métier. [0019] Suite à cette étape, le procédé peut comprendre une première étape de grainage. Cette dernière peut être réalisée par grainage chimique ou encore par électroérosion. Elle peut être réalisée sur l'intégralité de l'empreinte du moule 2 comme cela est visible sur les figures 1 et 2 ou encore seulement au niveau de zones prédéterminées (en protégeant par exemple les zones que l'on souhaite conserver lisses lors de cc grainage). Le choix des zones dans lesquelles est réalisé cc grainage dépend de l'aspect final désiré pour les pièces de carrosseries 6 moulées dans le moule 2. Cela permet d'obtenir une première texture granuleuse composée d'un ensemble de premiers bossages 10 du moule 2 (ces bossages sont donc des irrégularités de la surface, certains bossages sont numérotés sur les figures 1 et 2, le nombre de bossages pouvant être différents de cc qui est représenté sur ces dernières). Les bossages 10 sont représentés sur la figure 2, tant au niveau des cavités 4 que des reliefs 7. [0020] Il serait également possible de réaliser un polissage du moule ou encore un sablage de cc dernier. [0021] Après cette potentielle première étape de grainage, le procédé de modification selon l'invention comprend une seconde étape de grainage réalisée par grainage laser. Cette étape permet de réaliser des seconds bossages 12 du moule 2 (dont certains sont numérotés sur les figures 1 et 2, le nombre de bossages pouvant être différents de cc qui est représenté sur ces dernières). Ces bossages 12 sont visibles sur la figure 2 au niveau des reliefs 7 afin de former, sur une pièce de carrosserie 6 moulée en utilisant le moule 2, des dépressions 14 (correspondants aux négatifs des bossages 12, voir plus loin) à l'intérieur des zones creuses 8. Ce grainage laser permet de réaliser très précisément, à la surface des reliefs 7, au moins un second bossage 12 du moule 2. Les seconds bossages ont de préférence une taille comprise entre 10 et 100 microns, par exemple égale à 15 microns. En prenant en compte la profondeur des cavités 4 et la hauteur des seconds bossages 12, les variations de hauteur sont relativement faibles, ce qui permet d'éviter de rallonger les temps de cycle lors de la production des pièces de carrosserie 6 ou encore de diminuer le risque d'avoir des pièces de carrosserie 6 comportant un ou plusieurs défauts d'aspect, liés à des variations d'épaisseur à injecter. [0022] L'orientation du ou des second bossages 12 permettra à la pièce de carrosserie 6 d'avoir une ou plusieurs zones creuses 8 de la pièce de carrosserie 6 comprenant une ou plusieurs dépressions 14 formant un motif et ayant des propriétés optiques telles que mentionnées précédemment. [0023] En effet, ces seconds bossages 12 du moule 2 permettent, en fonction de leur(s) direction(s) d'extension, d'obtenir une pièce de carrosserie 6 ayant localement la pos- sibilité de piéger ou au contraire de refléter de façon plus prononcée la lumière. [0024] Si la pièce de carrosserie 6 comprend une ou plusieurs dépressions 14 s'étendant en partie verticalement, cette orientation constitue un piège à lumière. La pièce de carrosserie 6 a alors, pour un observateur, un aspect plus sombre, plus mat, avec une impression de profondeur plus importante que la profondeur réelle de la pièce au niveau des dépressions 14. Cela permet d'obtenir une impression de profondeur importante sans avoir à réellement réaliser des dépressions profondes (et donc des seconds bossages 12 du moule 2 plus élevés), ce qui peut conduire à des temps de cycle plus longs avec des risques de retassures ou autres défauts d'aspects sur la pièce de carrosserie 6. [0025] Inversement, si la pièce de carrosserie 6 comprend une ou plusieurs dépressions 14 s'étendant en partie horizontalement, cette orientation constitue une zone renvoyant une grande quantité de lumière. La pièce de carrosserie 6 a alors, pour un observateur, un aspect moins sombre, plus brillant, avec une impression de profondeur moins importante que la profondeur réelle de la pièce. Dans ce cas aussi les motifs contrastent nettement avec le reste de la pièce hors dépression 14. [0026] Cela est visible sur la figure 3. Une source lumineuse 16, en l'occurrence le Soleil, émet des rayons 18 dont certains atteignent la pièce de carrosserie 6. Les rayons lumineux émis 18 atteignant la zone creuse de gauche comprenant des dépressions 14 verticales sont piégés par ces dernières. Ils sont très peu réfléchis (peu de rayons réfléchis 20), d'où une impression de profondeur plus importante et un effet mat prononcé pour un utilisateur 22 observant la pièce de carrosserie 6. Les rayons émis 18 atteignant la zone creuse 8 de droite comprenant des dépressions 14 horizontales réfléchit, par l'intermédiaire de ces dépressions 14, une quantité importante de lumière (nombreux rayons réfléchis 20), d'où une impression de profondeur moins importante et un effet brillant prononcé pour un utilisateur 22 observant la pièce de carrosserie 6 [0027] Il est possible, comme cela est visible sur le motif le plus à droite sur la figure 1, de réaliser des seconds bossages du moule 12 s'étendant au moins en partie dans une direction permettant d'obtenir une pièce de carrosserie 6 comprenant des dépressions 14 s'étendant dans une direction ni horizontale, ni verticale lorsque cette dernière est montée sur un véhicule automobile. En fonction de l'angle choisi, ces dépressions 14 seront plus ou moins capables de piéger ou à l'inverse de réfléchir la lumière afin d'obtenir l'effet optique désiré. [0028] De plus, les seconds bossages 12 du moule 2 permettent d'obtenir les dépressions 14 de la pièce de carrosserie qui sont de fait protégées des rayures car elles sont situées dans une ou plusieurs cavités 8 de la pièce de can-osserie 6. [0029] Avantageusement, les seconds bossages 12 du moule 2 s'étendent au moins en partie dans une direction permettant d'obtenir une pièce de carrosserie comprenant des dépressions 14 s'étendant au moins en partie verticalement et/ou horizontalement lorsque la pièce de carrosserie est montée sur un véhicule automobile, et cela pour obtenir les 6 effets optiques précités. [0030] Avantageusement, les seconds bossages 12 du moule 2 ont la forme de lignes agencées pour obtenir une pièce de carrosserie 6 sur laquelle les dépressions 14 ont la forme de lignes horizontales et/ou verticales, comme cela est visible sur la figure 3. La zone creuse 8 de la pièce de carrosserie 6 de gauche (avec des dépressions 14 en forme lignes verticales) donnera une impression de profondeur exacerbée ainsi qu'un aspect mat alors que la zone creuse 8 de la pièce de carrosserie 6 de droite (avec des dépressions 14 en forme lignes horizontales) donnera une impression de profondeur moindre ainsi qu'un aspect brillant. [0031] Le grainage laser peut être réalisé en complément du premier grainage, par exemple au niveau des reliefs 7 du moule 2, ou dans des zones dans lesquelles le premier grainage n'a pas été réalisé car ces zones étaient protégées au moment du premier grainage. Cela permet d'avoir potentiellement trois textures différentes issues soit du premier grainage seul, soit du grainage laser seul, soit de la combinaison des deux étapes de grainage. [0032] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de réaliser des motifs ou encore des premiers et seconds bossages du moule différents de ceux illustrés sur les figures et dont le nombre peut varier. Liste des références numériques [0033] 2 : moule 4 : cavités du moule 6 : pièce de carrosserie 7 : relief du moule : zones creuses de la pièce de carrosserie : premiers bossages 12 : seconds bossages 14 : dépression de la pièce de carrosserie 16 : source lumineuse 18 : rayons lumineux émis 20 : rayons lumineux réfléchis 22 : utilisateur 7 REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de modification d'une empreinte d'un moule (2) pour pièces de carrosserie (6), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on réalise au moins une cavité (4) dans l'empreinte du moule (2), et - on réalise au moins un bossage (12) par grainage laser à la surface d'au moins un relief (7) de l'empreinte du moule. [Revendication 2] Procédé dc modification selon la revendication 1, dans lequel le bossage (12) est agencé pour obtenir une pièce de carrosserie (6) comprenant une dépression (14) s'étendant au moins en partie verticalement et/ou horizontalement lorsque la pièce de cm-rosserie (6) est montée sur un véhicule automobile. [Revendication 3] Procédé de modification selon la revendication 2, dans lequel le bossage (12) a la forme de lignes agencées pour obtenir une pièce de carrosserie (6) sur laquelle la dépression (14) à la forme de lignes horizontales et/ou verticales lorsque la pièce de carrosserie (6) est montée sur un véhicule automobile. [Revendication 4] Procédé de modification selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans lequel la cavité (4) a une profondeur comprise entre 0,1 millimètre et 1,5 millimètre. [Revendication 5] Procédé de modification selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans lequel l'étape de grainage est un second grainage et le bossage (12) est un second bossage, le procédé comprenant entre la réalisation de la cavité (4) et celle du second bossage (12) une étape de réalisation par grainage d'un premier bossage (10) dans l'empreinte du moule (2). [Revendication 6] Procédé de modification selon la revendication 5, dans lequel le premier bossage (10) est réalisé sur l'intégralité de l'empreinte du moule (2). [Revendication 7] Procédé de modification selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel les deux étapes de grainage sont réalisées dans une même zone de l'empreinte du moule (2). [Revendication 8] Procédé de modification selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel les deux étapes de grainage sont réalisées dans des zones différentes de l'empreinte du moule (2). [Revendication 9] Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel la première étape de grainage est réalisée par grainage chimique ou par électroérosion. [Revendication 10] Moule (2) pour pièces de carrosserie obtenu par un procédé de modi- 8 fication selon l'une quelconque des revendications précédentes. [Revendication 11] Pièce de carrosserie obtenue par moulage à l'aide d'un moule (2) selon la revendication 10.