Brevet FR3135914A1 — publié le 20231201

Procédé de texturisation et de thermoformage d’un film d’aspect (2) à substrat (10) et revêtement (12), la température de transition vitreuse Tvs du substrat étant supérieure à la température de transition vitreuse Tvr du revêtement, avec les étapes consistant à prévoir une cavité de thermoformage (16), la cavité (16) étant le négatif de la forme à impartir au film (2), et la paroi (18) de la cavité (16) ayant un grain (20) qui est le négatif de la texture (22) à impartir au film, faire chauffer le film à une température qui est supérieure à Tvr et inférieure à Tvs, pousser le film contre la paroi (18), pour ainsi le texturiser, pendant que le film (2) est maintenu contre la paroi (18), faire chauffer davantage le film (2) à une température au-delà de Tvs, pour figer le film (2) dans sa forme finale, et faire refroidir et retirer le film. Figure de l’abrégé : Figure 2 Procédé de texturisation et de thermoformage d’un film d’aspect de pièce d’habillage La présente divulgation concerne le domaine du moulage par injection de pièces d’habillage pour véhicules automobiles, telles que des planches de bord, des panneaux de portières ou similaires. Dans ce domaine, on s’intéresse ici en particulier aux procédés de moulage par insertion de film (en anglais, « film insert molding » ou « FIM ») qui permettent de réaliser des pièces d’habillage moulées à décoration variée. On s’intéresse ici également aux procédés d’électronique dans le moule (en anglais, « in-mold electronics » ou « IME ») qui permettent d’incorporer des pistes conductrices et des composants électroniques dans la pièce d’habillage moulée. Ainsi, on obtient des pièces d’habillage « intelligentes », c’est-à-dire des pièces d’habillage ayant des fonctionnalités intégrées. Dans les deux types de procédé, le procédé de moulage par insertion de film, de même que le procédé d’électronique dans le moule, les pièces d’habillage obtenues sont constituées d’un film d’aspect qui forme la surface externe visible de la pièce d’habillage, et d’un support structurel surmoulé qui porte le film d’aspect. La présente divulgation porte particulièrement sur la mise en forme des films d’aspect utilisés lors du moulage par insertion de film ou lors de procédés d’électronique dans le moule. Typiquement, ces films d’aspect sont thermoformés pour leur donner une forme tridimensionnelle qui correspond à celle de la pièce d’habillage recherchée. Les films d’aspect sont également texturisés afin d’assurer une matité bien définie des pièces d’habillage les intégrant. Dans ce contexte, le document US 2008/0193684 A1 décrit un procédé particulier de mise en forme de film d’aspect dans lequel le film d’aspect est thermoformé et texturisé en même temps lors d’une même étape. Ce procédé est connu sous le terme anglais « in-mold graining process ». Ce procédé connu a l’inconvénient que la texturisation du film d’aspect n’est pas toujours bien maîtrisée. Le document US 2009/0130401 A1 décrit dans ses §§ 10 à 13 un procédé de moulage par injection d’une pièce d’habillage à film d’aspect. Dans ce procédé, la texturisation du film d’aspect a lieu lors de l’étape finale d’injection de la matière plastique dans le moule à injection, et non pas lors d’une éventuelle étape préalable de thermoformage du film d’aspect. Ce 2 ème procédé connu ne permet pas non plus de bien maîtriser la texturisation du film d’aspect, notamment en raison des températures élevées qui sont atteintes lors de l’injection de la matière plastique dans le moule à injection. Résumé Par conséquent, un but de la présente divulgation est de proposer un procédé de mise en forme d’un film d’aspect pour une pièce d’habillage de véhicule automobile qui permet de texturiser le film d’aspect de façon bien maîtrisée. En particulier, il s’agit de pouvoir augmenter la précision et la reproductibilité de la texturisation. Selon la présente divulgation, ce but est atteint avec un procédé de texturisation et de thermoformage négatif d’un film d’aspect pour une pièce d’habillage de véhicule, le film d’aspect comprenant un substrat et un revêtement couvrant au moins en partie le substrat, la température de transition vitreuse Tvs du substrat étant supérieure à la température de transition vitreuse Tvr du revêtement, le procédé comprenant les étapes de fourniture d’un moule de thermoformage présentant une cavité de thermoformage définie par une paroi, la paroi de la cavité de thermoformage ayant un grain, le grain étant le négatif d’une texture à impartir au film d’aspect, de positionnement du film d’aspect en face de la cavité de thermoformage, le revêtement du film d’aspect étant tourné vers la cavité de thermoformage, de chauffage du film d’aspect à une première température T1 supérieure à la température de transition vitreuse Tvr du revêtement et inférieure à la température de transition vitreuse Tvs du substrat pour rendre le revêtement susceptible à une déformation plastique, le substrat restant solide, de texturisation du revêtement en poussant le film d’aspect, par déformation élastique du substrat, contre la paroi de la cavité de thermoformage, pour imprimer le revêtement du grain de la paroi, de chauffage du film d’aspect à une deuxième température T2 supérieure à la température de transition vitreuse Tvs du substrat pendant que le film d’aspect est maintenu contre la paroi de la cavité de thermoformage, pour transformer la déformation élastique du substrat en une déformation plastique, de refroidissement du film d’aspect texturisé et thermoformé, et de retrait du film d’aspect texturisé et thermoformé du moule de thermoformage. Ce procédé est innovant en particulier en ce qu’il a recours à un film d’aspect avec un substrat et un revêtement qui a une température de transition vitreuse inférieure à celle du substrat, et en ce qu’il prévoie de soumettre ce film d’aspect à un thermoformage particulier dans lequel la texturisation est réalisée dans le revêtement lors d’une étape et à une température dédiées. En effet, grâce à ce thermoformage plus sophistiqué, on est capable de contrôler la texturisation de manière précise, puisque celle-ci a lieu séparément à une température bien adaptée. Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : lors des étapes de texturisation et de chauffage du film d’aspect à une 2 ème température T2, le film d’aspect est poussé et maintenu contre la paroi de la cavité de thermoformage par une pression exercée sur le substrat par de l’air comprimé ; le substrat du film d’aspect comprend du polycarbonate et/ou du polyméthacrylate de méthyle ; le substrat du film d’aspect est transparent dans le visible ; le revêtement du film d’aspect comprend un vernis acrylique, de préférence réticulé ; la température de transition vitreuse Tvr du revêtement est comprise entre 75°C et 95°C, et la température de transition vitreuse Tvs du substrat est comprise entre 135°C et 150°C ; la première température T1 est comprise entre 76°C et 110°C, et la deuxième température T2 est comprise entre 136°C et 170°C ; la profondeur maximale de la texture du film d’aspect texturisé et thermoformé est inférieure à l’épaisseur du revêtement définie avant l’étape de texturisation du revêtement. La présente divulgation concerne également un procédé de fabrication d’une pièce d’habillage pour véhicule, la pièce d’habillage ayant un corps principal muni d’un film d’aspect, le procédé comprenant les étapes de fourniture d’un film d’aspect comportant un substrat et un revêtement couvrant au moins en partie le substrat, d’application du procédé défini ci-dessus au film d’aspect fourni afin de le texturiser et de le thermoformer, d’insertion du film d’aspect texturisé et thermoformé dans une cavité d’un moule à injection, et de formation du corps principal muni du film d’aspect en injectant une matière thermoplastique dans la cavité du moule à injection, pour obtenir la pièce d’habillage. De préférence, des pistes conductrices sont disposées sur le substrat du film d’aspect fourni à l’étape de fourniture du film d’aspect. En outre, il est possible de prévoir, après la texturisation et le thermoformage du film d’aspect et avant son insertion dans le moule à injection, l’étape supplémentaire de pose de composants électroniques sur la face arrière du substrat du film d’aspect texturisé et thermoformé, en adéquation avec les pistes conductrices disposées sur le film d’aspect. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 montre une pièce d’habillage « intelligente » selon un mode de réalisation de la présente divulgation. Fig. 2 montre un mode de réalisation d’un procédé de mise en forme d’un film d’aspect selon la présente divulgation. Procédé de texturisation et de thermoformage négatif d’un film d’aspect (2) pour une pièce d’habillage (1) de véhicule, le film d’aspect (2) comprenant un substrat (10) et un revêtement (12) couvrant au moins en partie le substrat (10), la température de transition vitreuse Tvs du substrat (10) étant supérieure à la température de transition vitreuse Tvr du revêtement (12), le procédé comprenant les étapes de : fourniture d’un moule de thermoformage (14) présentant une cavité de thermoformage (16) définie par une paroi (18), la paroi (18) de la cavité de thermoformage (16) ayant un grain (20), le grain (20) étant le négatif d’une texture (22) à impartir au film d’aspect (2) ; positionnement du film d’aspect (2) en face de la cavité de thermoformage (16), le revêtement (12) du film d’aspect (2) étant tourné vers la cavité de thermoformage (16) ; chauffage du film d’aspect (2) à une première température T1 supérieure à la température de transition vitreuse Tvr du revêtement (12) et inférieure à la température de transition vitreuse Tvs du substrat (10) pour rendre le revêtement (12) susceptible à une déformation plastique, le substrat (10) restant solide ; texturisation du revêtement (12) en poussant le film d’aspect (2), par déformation élastique du substrat (10), contre la paroi (18) de la cavité de thermoformage (16), pour imprimer le revêtement (12) du grain (20) de la paroi (18) ; chauffage du film d’aspect (2) à une deuxième température T2 supérieure à la température de transition vitreuse Tvs du substrat (10) pendant que le film d’aspect (2) est maintenu contre la paroi (18) de la cavité de thermoformage (16), pour transformer la déformation élastique du substrat (10) en une déformation plastique ; et refroidissement du film d’aspect (2) texturisé et thermoformé, et retrait du film d’aspect (2) texturisé et thermoformé du moule de thermoformage (14). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, lors des étapes d et e, le film d’aspect (2) est poussé et maintenu contre la paroi (18) de la cavité de thermoformage (16) par une pression exercée sur le substrat (10) par de l’air comprimé (F). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (10) du film d’aspect (2) comprend du polycarbonate et/ou du polyméthacrylate de méthyle. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (10) du film d’aspect (2) est transparent dans le visible. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (12) du film d’aspect (2) comprend un vernis acrylique, de préférence réticulé. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température de transition vitreuse Tvr du revêtement (12) est comprise entre 75°C et 95°C, et la température de transition vitreuse Tvs du substrat (10) est comprise entre 135°C et 150°C. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la première température T1 est comprise entre 76°C et 110°C, et la deuxième température T2 est comprise entre 136°C et 170°C. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la profondeur maximale de la texture (22) du film d’aspect (2) texturisé et thermoformé est inférieure à l’épaisseur du revêtement (12) définie avant l’étape d de texturisation du revêtement (12). Procédé de fabrication d’une pièce d’habillage (1) pour véhicule, la pièce d’habillage (1) ayant un corps principal (4) muni d’un film d’aspect (2), le procédé comprenant les étapes de : fourniture d’un film d’aspect (2) comportant un substrat (10) et un revêtement (12) couvrant au moins en partie le substrat (10) ; application du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes au film d’aspect (2) fourni afin de le texturiser et de le thermoformer ; insertion du film d’aspect (2) texturisé et thermoformé dans une cavité d’un moule à injection ; et formation du corps principal (4) muni du film d’aspect (2) en injectant une matière thermoplastique dans la cavité du moule à injection, pour obtenir la pièce d’habillage (1). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel des pistes conductrices sont disposées sur le substrat (10) du film d’aspect (2) fourni à l’étape a de fourniture du film d’aspect (2).