Brevet FR3125248A1 — publié le 20230120

L’invention concerne un procédé de moulage d’une pièce de véhicule automobile (4), la pièce de véhicule automobile (4) étant réalisée en matière plastique thermodurcissable et comprenant au moins un insert métallique (2) ayant une forme lui permettant de s’étendre sensiblement dans toute l’épaisseur de la pièce de véhicule automobile (4), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - mise en place de l’insert métallique (2) et de la matière plastique thermodurcissable dans un moule, et - moulage de la pièce de véhicule automobile (4) comprenant l’insert métallique (2) surmoulé, l’insert métallique (2) étant déformé au niveau d’au moins une zone d’affaiblissement mécanique (16) par la fermeture du moule pour le moulage de la pièce de véhicule automobile (4). Figure pour l’abrégé : figure 3 Procédé de moulage d’une pièce de véhicule automobile comprenant un insert métallique L’invention concerne le moulage de pièces de véhicule en matière thermodurcissable comprenant un renfort métallique, et plus particulièrement celui de renfort pour véhicule automobile. Certains panneaux de carrosserie de véhicule automobile sont réalisés en matière plastique, et plus particulièrement en matière thermoplastique. On peut par exemple citer le cas d’un hayon de véhicule automobile comprenant un panneau interne, ou doublure, réalisé en matière thermoplastique, classiquement chargé de fibres de renfort, par exemple chargé de fibres de verre ou de talc pour accroître ses propriétés de résistance. Cela présente un avantage en termes de facilité de fabrication (moulage par injection) mais également en termes de poids final du hayon, qui sera léger. Une doublure de hayon subit de nombreuses contraintes mécaniques lors de sa fabrication, principalement des déformations géométriques inhérentes au procédé de moulage, et des sollicitations mécaniques lors de son utilisation une fois assemblée sur le véhicule. Afin de de mieux supporter les efforts mécaniques de fonctionnement sur véhicule, la doublure intérieure est généralement renforcée par des éléments de renfort en tôle obtenue par un procédé classique de découpe, emboutissage, poinçonnage. Ces éléments de renfort peuvent être surmoulés dans la matière thermoplastique de la doublure au niveau des zones charnières, rotules ou serrure, afin de pallier les différents efforts produits par les équipements (charnières, vérins, butées ou encore joint d’étanchéité) et qui génèrent des déformations. L’efficacité en robustesse du renfort surmoulé dépend de la qualité du couplage mécanique entre la pièce de carrosserie et le renfort. Cependant, la fabrication de renfort métallique est le résultat de diverses opérations de découpe, pliage, emboutissage et soudure d’un ou plusieurs éléments en tôle et ces renforts représentent un poids encore important par rapport à l’allègement global attendu sur un hayon en plastique. Alternativement, il est possible de réaliser des renforts en matière plastique thermodurcissable. Ces derniers présentent l’avantage d’être plus légers par rapport à des renforts métalliques. Ils sont classiquement surmoulés dans un panneau de carrosserie en matière thermoplastique. Cependant, ils sont par conséquent dépourvus de métal. Or, la présence de parties métalliques accessibles au niveau du renfort présente une voire plusieurs utilités. On peut par exemple citer les intérêts suivants : - une partie métallique peut servir de renfort supplémentaire au niveau de zones extrêmement sollicitées comme par exemple la zone charnière (cela peut même s’avérer indispensable dans une zone charnière de hayon) : la partie métallique va alors servir à la fixation du hayon sur la structure du véhicule pour assurer une fonctionnalité optimale dans le temps, en procurant une interface locale de fixation de type « métal sur métal » ; - un insert de renfort métallique peut être utilisé pour assurer une conductivité électrique dans la zone dans laquelle il est placé ; et - un insert de renfort métallique peut permettre d’assurer une manipulation automatisée par un robot et/ou un maintien du renfort dans un moule d’un panneau de carrosserie en étant aimanté dans ce dernier. Cet insert est dès lors réalisé en acier pour permettre une telle aimantation. Pour les raisons évoquées ci-dessus, il serait possible de rapporter une ou plusieurs pièces métalliques avant ou après surmoulage d’un renfort en matière thermodurcissable dans un panneau de carrosserie de véhicule automobile en matière thermoplastique. Cependant, cela nécessite une étape de reprise au niveau du renfort ou du panneau, ce qui implique une perte de temps de fabrication et une augmentation des coûts de fabrication. Il pourrait dès lors être pertinent de prévoir le surmoulage de parties métalliques dans un renfort en matière thermodurcissable. Cependant cela se heurte à une problématique de positionnement de ces parties métalliques dans le moule du renfort. En effet, le moulage en compression de matière thermodurcissable est particulier par rapport à un moulage par injection : les deux parties du moule ne sont pas refermées l’une sur l’autre dès le début du moulage ce qui ne permet pas de maintenir le renfort bloqué fermement entre le poinçon et la matrice du moule pendant tout le moulage. De plus, l’épaisseur du renfort en matière thermodurcissable, par exemple réalisé en SMC (pour « Sheet Molding Compound »), moulé peut varier d’environ +/- 0,2 millimètres, cela étant dû à la nature même du moulage par compression. La partie métallique surmoulée pourrait dès lors ne pas occuper la position souhaitée voire même subir une déformation non souhaitée. Le résultat obtenu serait dès lors insatisfaisant. Cette problématique n’est d’ailleurs pas propre aux renforts mais à toute pièce en matière plastique thermodurcissable comprenant au moins un insert métallique pour remplir les fonctions précitées. L'invention a notamment pour but de fournir un procédé de moulage d’une pièce de véhicule automobile en matière thermodurcissable, par exemple un renfort d’un panneau de carrosserie de véhicule automobile, et comprenant au moins un insert métallique, procédé permettant d’assurer un positionnement optimal dudit insert métallique dans la pièce de véhicule automobile. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de moulage d’une pièce de véhicule automobile, la pièce de véhicule automobile étant réalisée en matière plastique thermodurcissable et comprenant au moins un insert métallique ayant une forme lui permettant de s’étendre sensiblement dans toute l’épaisseur de la pièce de véhicule automobile, le procédé comprenant les étapes suivantes : - mise en place de l’insert métallique et de la matière plastique thermodurcissable dans un moule, - moulage de la pièce de véhicule automobile comprenant le renfort métallique surmoulé, le renfort métallique étant déformé au niveau d’au moins une zone d’affaiblissement mécanique par la fermeture du moule pour le moulage de la pièce de véhicule automobile. Ainsi, l’insert métallique s’étendant dans toute l’épaisseur de la future pièce de véhicule automobile peut se déformer au niveau de zones déterminées si l’entrefer entre la matrice et le poinçon du moule en position fermée (qui correspond à l’épaisseur finale de la pièce moulée) est inférieur à la hauteur du renfort métallique avant moulage. Cela permet aussi d’envisager une accessibilité de l’insert métallique depuis la surface de la pièce de véhicule automobile moulée. La présence de ces zones d’affaiblissement mécanique permet de s’assurer que l’insert métallique peut être déformé de manière contrôlée (i.e. au niveau de zones choisies ou d’une manière choisie et sous des contraintes et déformations maitrisées). Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de moulage prises seules ou en combinaison : le moule comprend au moins une première surface d’appui pour l’insert métallique, au moins une portion d’appui formant une partie de l’insert métallique glissant le long de la première surface d’appui lors de la déformation de l’insert métallique. L’insert métallique en déformation peut donc se déplacer relativement au moule de manière prévisible dans des zones dédiées à cela ; au moins une portion d’appui formant une partie de l’insert métallique et/ou une portion de liaison est déformée pendant la fermeture du moule ; la portion d’appui formant une partie de l’insert métallique et/ou la portion de liaison est déformée au niveau d’au moins une zone pré-pliée ; la portion d’appui formant une partie de l’insert métallique et/ou la portion de liaison est déformée au niveau d’au moins une zone de moindre épaisseur ; et le moule comprend au moins une seconde surface d’appui pour au moins une portion de compression de l’insert métallique, une face de cette portion de compression étant en contact directe avec la seconde surface d’appui lors de l’étape de moulage. Cela permet de conserver au moins une face visible à la surface de la pièce de véhicule automobile. L’invention a également pour objet un insert métallique d’une pièce de véhicule automobile réalisée en matière plastique thermodurcissable, l’insert métallique comprenant au moins une zone d’affaiblissement mécanique agencée pour autoriser une déformation de l’insert métallique dans un moule. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de l’insert métallique prises seules ou en combinaison : l’insert métallique comprend au moins une portion d’appui et au moins une portion de compression, s’étendant sur au moins deux niveaux différents ainsi qu’au moins une portion de liaison de la portion d’appui et de la portion de compression entre elles ; au moins une zone d’affaiblissement mécanique est formée au niveau de la portion de liaison et/ou de la portion d’appui ; au moins une zone de moindre épaisseur est formée au niveau de la portion de liaison et/ou de la portion d’appui ; au moins une zone pré-pliée est formée au niveau de la portion de liaison et/ou de la portion d’appui ; la portion de liaison s’étend entre la portion d’appui et la portion de compression sans être parallèle à celles-ci ; au moins une face de la portion d’appui et/ou de la portion de compression destinées à être en contact avec le moule ont la même forme que celle de la pièce de véhicule automobile. Cela permet à l’insert métallique d’épouser la forme du moule et d’avoir des faces apparentes sur la pièce moulée ; et l’insert métallique est un renfort métallique d’une pièce de véhicule automobile, de préférence en acier. L’invention a également pour objet une pièce de véhicule automobile réalisée en matière thermodurcissable comprenant au moins un insert métallique selon l’invention. Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de la pièce de véhicule automobile prises seules ou en combinaison : au moins une face de l’insert métallique est visible à la surface de la pièce de véhicule. Cela permet de se servir de l’insert métallique comme d’une éventuelle interface de fixation d’un panneau comprenant la pièce de véhicule automobile à un élément métallique de la structure du véhicule, à assurer une conductivité électrique, ou encore à assurer un placement optimal de la pièce de véhicule surmoulé dans le panneau ; la face de l’insert métallique visible à la surface de la pièce de véhicule automobile comprend au moins un évidement traversant. Un ou des évidements traversants peuvent être utilisés pour la fixation d’un panneau sur la structure du véhicule ; et la pièce de véhicule automobile est un renfort, de préférence d’une doublure de hayon de véhicule automobile. Brève description des figures 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 : la est une vue de face d’un insert métallique selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la est une vue en coupe de l’insert métallique de la selon le plan de coupe I-I ; la est une vue en coupe d’un moule en position finale de fermeture d’une pièce de véhicule automobile selon l’invention comprenant l’insert métallique de la et selon un plan de coupe similaire au plan de coupe I-I ; la est une vue en coupe d’un insert métallique avant moulage (partie gauche) et après moulage (partie droite) ; la est une vue en coupe d’un insert métallique selon une première variante d’un second mode de réalisation de l’invention ; la est une vue en coupe d’un insert métallique selon une seconde variante d’un second mode de réalisation de l’invention ; la est une vue en coupe d’un insert métallique selon une troisième variante d’un second mode de réalisation de l’invention. Procédé de moulage d’une pièce de véhicule automobile (4), la pièce de véhicule automobile (4) étant réalisée en matière plastique thermodurcissable et comprenant au moins un insert métallique (2) ayant une forme lui permettant de s’étendre sensiblement dans toute l’épaisseur de la pièce de véhicule automobile (4), le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - mise en place de l’insert métallique (2) et de la matière plastique thermodurcissable dans un moule, et - moulage de la pièce de véhicule automobile (4) comprenant le renfort métallique (2) surmoulé, le renfort métallique (2) étant déformé au niveau d’au moins une zone d’affaiblissement mécanique (16) par la fermeture du moule pour le moulage de la pièce de véhicule automobile (4). Procédé de moulage selon la revendication 1, dans lequel le moule comprend au moins une première surface d’appui (34) pour l’insert métallique (2), au moins une portion d’appui (6, 10) formant une partie de l’insert métallique (2) glissant le long de la première surface d’appui (34) lors de la déformation de l’insert métallique. Procédé de moulage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une portion d’appui (6, 10) formant une partie de l’insert métallique (2) et/ou une portion de liaison (12, 14) est déformée à la fermeture du moule. Procédé de moulage selon la revendication 3, dans lequel la portion d’appui (6, 10) formant une partie de l’insert métallique (2) et/ou la portion de liaison (12, 14) est déformée au niveau d’au moins une zone pré-pliée (18). Procédé de moulage selon la revendication 3, dans lequel la portion d’appui formant une partie de l’insert métallique et/ou la portion de liaison est déformée au niveau d’au moins une zone de moindre épaisseur. Procédé de moulage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moule comprend au moins une seconde surface d’appui (42) pour au moins une portion de compression (8) de l’insert métallique (2), une face de cette portion de compression (8) étant en contact directe avec la seconde surface d’appui (42) lors de l’étape de moulage. Insert métallique (2) d’une pièce de véhicule automobile (4) d’un panneau de carrosserie de véhicule automobile, la pièce de véhicule automobile (4) étant réalisée en matière plastique thermodurcissable, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une zone d’affaiblissement mécanique (16) agencée pour autoriser une déformation de l’insert métallique (2) dans un moule. Insert métallique (2) selon la revendication 7, l’insert métallique (2) comprenant au moins une portion d’appui (6, 10) et au moins une portion de compression (8), s’étendant sur au moins deux niveaux différents ainsi qu’au moins une portion de liaison (12, 14) de la portion d’appui (6, 10) et de la portion de compression (8) entre elles. Insert métallique (2) selon la revendication 8, dans lequel au moins une zone d’affaiblissement mécanique (16) est formée au niveau de la portion de liaison (12, 14) et/ou de la portion d’appui (6, 10). Insert métallique (2) selon la revendication 9, dans lequel au moins une zone de moindre épaisseur est formée au niveau de la portion de liaison (12, 14) et/ou de la portion d’appui (6, 10). Insert métallique (2) selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel au moins une zone pré-pliée (18) est formée au niveau de la portion de liaison (12, 14) et/ou de la portion d’appui (6, 10). Insert métallique (2) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la portion de liaison (12, 14) s’étend entre la portion d’appui (6, 10) et la portion de compression (8) sans être parallèle à celles-ci. Insert métallique (2) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel au moins une face de la portion d’appui (6, 10) et/ou de la portion de compression (8) destinées à être en contact avec le moule ont la même forme que celle de la pièce de véhicule automobile (4). Insert métallique (2) selon l’une quelconque des revendications 7 à 12, l’insert métallique (2) étant un renfort métallique d’une pièce de véhicule automobile, de préférence en acier. Pièce de véhicule automobile (4) de véhicule automobile réalisé en matière thermodurcissable comprenant au moins un insert métallique (2) selon l’une quelconque des revendications 7 à 13. Pièce de véhicule automobile (4) selon la revendication 15, dans laquelle au moins une face de l’insert métallique (2) est visible à la surface de la pièce de véhicule automobile (4). Pièce de véhicule automobile (4) selon la revendication 16, dans laquelle la face de l’insert métallique (2) visible à la surface de la pièce de véhicule automobile (4) comprend au moins un évidement traversant (20). Pièce de véhicule automobile (4) selon l’une quelconque des revendications 15 à 17, la pièce de véhicule automobile (4) étant un renfort, de préférence d’une doublure de hayon de véhicule automobile.