Brevet FR3158466A1 — publié le 20250725

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce moulée, notamment pour véhicule automobile, la pièce moulée étant réalisée à partir d’au moins une pièce textile (1), ladite pièce textile comprenant au moins une fibre, notamment une fibre de carbone ou de verre, le procédé comportant : - une étape de dépose une barrière thermique (2) à l’intérieur d’un moule (3), la barrière thermique comportant des pigments anti-infrarouge, - une étape de dépose de l’au moins une pièce textile (1) sur la barrière thermique (2), - une étape de dépose d’un moyen anti-adhésion (4) sur l’au moins une pièce textile (1), - une étape de dépose d’un moyen de drainage (5) sur ledit moyen anti-adhésion (4), - une étape d’injection (Inj) d’un liant de rigidification (6) à l’intérieur du moule de telle sorte que le liant de rigidification relie la barrière thermique à l’au moins une pièce textile, et - une étape d’infusion par dépressurisation (D) du moule (3) de telle sorte que la barrière thermique (2) migre en tout ou partie vers le liant de rigidification (6) et/ou vers l’au moins une pièce textile (1). Figure pour l’abrégé : [Fig.1] Procédé d’infusion pour la fabrication d’une pièce composite comportant des pigments anti-infrarouge. L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce en composite, notamment destinée à un véhicule automobile, notamment du type d’une pièce d’aspect, tel un panneau de carrosserie, comportant une barrière thermique. Il est connu que les pièces notamment d’un véhicule automobile, plus particulièrement les pièces de carrosserie, ont un degré de réflexion variable des rayons lumineux selon la couleur de la pièce. Une couleur blanche donne à cette pièce une réflexion supérieure à une couleur sombre, ce qui se traduit par un transfert de chaleur moindre pour les couleurs claires, donc une température moins élevée à l’intérieur de l’habitacle par exemple. Les pigments anti-infrarouges sont connus, voire sont utilisés dans des peintures qui sont appliquées en surface d’une pièce. Du fait d’un revêtement surfacique, la capacité de réflexion par la couche de peinture comportant les pigments anti-infrarouge est faible, notamment est liée à l’épaisseur de la couche de peinture. C’est de ce constat qu’est issue la présente invention. Il est important et nécessaire d’améliorer la solution actuelle de traitement thermique des pièces, notamment les pièces en composite destinées à un véhicule, par un nouveau procédé qui permet de réduire l’absorption de la chaleur par une pièce soumise aux rayons infrarouges. L’objet de la présente invention a trait à un procédé de fabrication d’une pièce moulée, notamment pour véhicule automobile, la pièce moulée étant réalisée à partir d’au moins une pièce textile, ladite pièce textile comprenant au moins une fibre, notamment une fibre de carbone ou de verre, le procédé comportant : - une étape de dépose une barrière thermique à l’intérieur d’un moule, la barrière thermique comportant des pigments anti-infrarouge, - une étape de dépose de l’au moins une pièce textile sur la barrière thermique, - une étape de dépose d’un moyen anti-adhésion sur l’au moins une pièce textile, ledit moyen anti-adhésion est notamment du type d’une peau pelable, - une étape de dépose d’un moyen de drainage sur ledit moyen anti-adhésion, le moyen de drainage étant notamment réalisé à partir d’une maille en résine, - une étape d’injection d’un liant de rigidification à l’intérieur du moule de telle sorte que le liant de rigidification relie la barrière thermique à l’au moins une pièce textile, le liant de rigidification étant notamment du type d’une résine époxy, et - une étape d’infusion par dépressurisation du moule de telle sorte que la barrière thermique migre en tout ou partie vers le liant de rigidification et/ou vers l’au moins une pièce textile. L’effet d’infusion vise à créer une impression de la barrière thermique dans la pièce textile et/ou dans le liant de rigidification, de telle sorte qu’il s’opère un transfert d’une quantité des pigments anti-infrarouges préalablement présents dans la barrière thermique vers la pièce textile et/ou le liant de rigidification. Selon d’autres particularités, le procédé de fabrication peut comprendre les caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison entre elles : - l’étape de dépose de la barrière thermique consiste en l’application de plusieurs passes d’une base liquide comportant les pigments anti-infrarouge, chaque passe réalisant une couche d’épaisseur comprise entre 0,2 et 1mm, préférentiellement d’épaisseur de 0,5 mm ; - l’étape d’infusion par dépressurisation du moule consiste à appliquer une dépression d’air compris entre 0,5 Bar et 2 Bar, préférentiellement environ 1 Bar ; - la barrière thermique est réalisée à partir d’un liquide à base de résine d’époxy ou de polyester insaturé dont la teneur en pigments anti-infrarouge est comprise entre 10% et 30% en masse, préférentiellement 15% en masse ; - le liant de rigidification comprend des pigments anti-infrarouge dont la teneur en volume est comprise entre 2% et 10%, préférentiellement 5% en volume ; - l’au moins une pièce textile a une densité comprise entre 200g/m² et 630 g/m² ; - l’étape d’infusion par dépressurisation est réalisée selon un cycle de cuisson tenant compte de la température du moule, de telle sorte qu’à température ambiante comprise entre 15°C et 30°C, le cycle de cuisson a une durée d’approximativement 4 heures avec une mise en température du moule d’environ 140°C, suivi notamment d’une post-cuisson d’une durée d’approximativement 1 heure avec une mise en température du moule à environ 180°C ; - il comprend une étape de dépose d’un moyen anti-adhésion sur l’au moins une pièce textile ; - il comprend une étape de dépose d’un moyen de drainage et/ou d’un moyen d’étanchéité à l’intérieur du moule, notamment en partie sommitale du moule. L’invention concerne aussi un pièce, notamment une pièce d’aspect réalisée en matériau composite, tel qu’une pièce textile comprenant au moins une fibre, notamment une fibre de carbone ou de verre, et un liant de rigidification, notamment de l’époxy, la pièce étant réalisée par la mise en œuvre du procédé susmentionné, de telle sorte que la pièce comprend une barrière thermique comportant des pigments anti-infrarouge notamment infusée en tout ou partie dans la pièce textile et/ou dans le liant de rigidification. Le dessin de la FIG. 1 représente, à titre d’exemple, le moyen de mise en œuvre du procédé de fabrication qui va être décrit ci-après. L’objet de l’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce, notamment d’une pièce réalisée à partir d’une résine, qui pourrait être destinée à un véhicule, notamment une automobile. Le procédé de fabrication comprend les étapes qui vont être décrites dans ce qui suit. L’une des étapes consiste tout d’abord en la préparation d’une base liquide, aussi connue sous la terminologie anglaise « gelcoat », contenant un gel transparent qui est mélangé à des pigments hautement réfléchissant aux infrarouges. A titre d’exemple, les pigments sont à base d’oxyde de fer et de chrome, et représentent environ entre 10% et 30% en masse de la base liquide, préférentiellement de l’ordre de 15%. A titre d’exemple, le gel transparent peut être à base de résine vinylester. Du fait de ses propriétés anti-infrarouge, la base liquide peut aussi être qualifiée de barrière thermique. La base liquide ainsi réalisée est une base pigmentée anti-infrarouge qui peut être destinée à une application sur un support par pulvérisation, notamment par un pistolet de pulvérisation de pression d’air. Avantageusement, l’usage d’un pistolet de pulvérisation permet la réalisation d’une fine couche, voire de plusieurs fines couches superposées les unes sur les autres. L’une des étapes consiste en la réalisation d’au moins une pièce textile. Préférentiellement, la pièce textile est réalisée à partir d’une fibre. Préférentiellement encore, le procédé consiste en la réalisation de deux pièces textiles assemblées selon une superposition de l’une sur l’autre. A titre d’exemple, l’une des pièces textiles pourrait avoir une orientation des fibres dans une direction qui soit différente de l’orientation des fibres de l’autre des couches de textile. Chaque pièce textile est réalisée à partir d’une fibre choisie notamment parmi du carbone et du verre. Selon une variante de réalisation, il pourrait aussi être envisageable de créer un empilement de pièces textiles de matériaux différents. Par exemple le textile est réalisé à partir d’une fibre de carbone ou de verre, selon un procédé de tissage. Le textile présente une densité qui est comprise entre 200 g/m² et 630 g/m². Le procédé de fabrication requiert pour sa mise en œuvre, d’un moule pourvu d’une matrice et d’un poinçon, une empreinte ayant été réalisée dans le moule de manière traditionnelle, selon la forme de la pièce dans sa configuration d’après moulage. Selon le procédé de fabrication, la base liquide préalablement préparée est déposée par un procédé de pulvérisation à l’intérieur d’un moule destiné à la fabrication d’une pièce obtenue par un procédé de moulage d’un matériau composite. Préférentiellement, le procédé s’opère de manière à ce qu’il soit réalisé la dépose d’une barrière thermique à l’intérieur du moule, selon plusieurs passes successives. Chaque passe permet la dépose d’une couche de base liquide d’épaisseur comprise entre 0,2mm et 1mm. De manière préférentielle, la réalisation de la barrière thermique s’effectue par l’application de plusieurs passes successives de base liquide à l’intérieur du moule, notamment de quatre passes, afin de déposer à chaque passe, une épaisseur de base liquide qui soit de l’ordre de 0,5mm. Cela permet de réaliser une couche d’épaisseur homogène de base liquide sur l’empreinte du moule. Le procédé de fabrication comprend ensuite une opération de dépose d’un moins une pièce textile préalablement tissée à l’intérieur du moule, de telle sorte que la pièce textile est positionnée au-dessus de la barrière thermique. Selon un mode de réalisation préféré, deux pièces textiles sont positionnées l’une sur l’autre, sur la barrière thermique. A ce stade, il est créé un empilement d’une barrière thermique et d’au moins une pièce textile. Le procédé de fabrication consiste ensuite en la dépose d’un moyen anti-adhésion sur la pièce textile. Ledit moyen anti-adhésion est aussi qualifié de peau pelable du fait qu’elle peut être facilement retirée de la pièce moulée, comme cela sera détaillé infra. La peau pelable peut être réalisée à partir d’une feuille en polyamide dont l’épaisseur est comprise entre 100 et 200 microns, préférentiellement d’environ 120 microns. A ce stade, il est créé un empilement d’une barrière thermique, d’au moins une pièce textile et d’une peau pelable. Le procédé consiste ensuite en la dépose d’un moyen de drainage, réalisé à partir d’une maille en résine. Le moyen de drainage est destiné à répartir de manière prédéterminée la résine qui va être injectée dans le moule pour réaliser la pièce anti-infrarouge moulée. Avantageusement, ledit moyen de drainage favorise le flux de résine injectée pour l’imprégnation du textile. Selon une variante de réalisation, les moyens anti-adhésion et de drainage ne forment qu’une seule et même pièce de sorte que le procédé de fabrication contient une étape de dépose de moins. Par exemple, le moyen d’anti-adhésion peut être rapporté contre le moyen de drainage lors de la fabrication de ce dernier. Le moyen anti-adhésion peut être fixé de manière collée sur une face du moyen de drainage. Le moyen anti-adhésion est une maille réalisée en résine, dont le rôle est de guider la résine de rigidification qui va être injectée à l’intérieur du moule, en différentes zones de l’au moins une pièce textile. Le procédé consiste ensuite en la dépose d’une paroi d’étanchéité, notamment réalisée à partir d’un matériau plastique, qui vise à garantir une étanchéité notamment à l’air. La paroi d’étanchéité est destinée à venir s’intercaler entre une face supérieure du moyen de drainage et le poinçon du moule. A ce stade, il est créé un empilement d’une barrière thermique, d’au moins une pièce textile, d’une peau pelable, d’une maille en résine et un écran d’étanchéité. Le moule peut dès lors être fermé de telle sorte que l’empilement susmentionné est réalisé par une mise en forme de la pièce textile selon l’empreinte du moule. Le procédé de fabrication consiste ensuite en l’injection d’un liant de rigidification, réalisé principalement à partir d’une résine époxy, à l’intérieur du moule qui va tout d’abord s’intercaler entre l’au moins une pièce textile et la peau pelable, ainsi qu’entre la pièce textile et la barrière anti-infrarouge. L’au moins une pièce textile est alors recouverte par le dessus et par le dessous du liant de rigidification injecté, avant de migrer progressivement par capillarité au sein de l’au moins une pièce textile. La résine de rigidification est un liant qui va permettre l’agrégation des éléments préalablement positionnés à l’intérieur du moule. L’au moins un textile baigne dans le liant de rigidification qui pénètre dans la maille de l’au moins une pièce textile. La quantité de résine de rigidification est injecté sous une pression de 1 Bar, préférentiellement à une température ambiante. La température de la résine de rigidification à injecter doit être comprise entre 18°C et 23,5°C degrés, de telle sorte qu’elle pourrait être chauffée ou refroidie selon la température ambiante afin de maintenir les propriétés de viscosité requise pour un imprégnation satisfaisante de l’au moins une pièce textile. Selon un mode de réalisation, la résine de rigidification est une résine époxy. Compte tenu du fait que la barrière thermique est encore à l’état aqueux à l’instant de l’injection du liant de rigidification, la barrière thermique va progressivement migrée vers la résine de rigidification. Pour homogénéiser la barrière thermique dans la pièce moulée, il est opéré une étape de dépressurisation du moule, ce qui tend à créer un effet d’infusion de la barrière thermique vers le liant de rigidification, mais aussi vers l’au moins une pièce textile. A titre d’exemple, la dépressurisation est comprise entre 0,5 Bar et 2 Bar, préférentiellement 1 Bar. Cela améliore la migration de la barrière thermique dans la pièce textile, notamment via l’au moins une des couches de liant de rigidification. Préférentiellement, la dépressurisation s’opère sur une période de temps comprise entre 1 heure et 5 heures. Préférentiellement encore, la dépressurisation s’opère sur une température comprise entre 100°C et 200°C degrés. De manière particulière, l’étape de dépressurisation s’opérer en deux étapes successives, à savoir une étape de cuisson suivie d’une étape de post-cuisson. L’étape de cuisson peut approximativement durer 4 heures avec une température du moule portée à approximativement 140°C, suivie d’une étape de post-cuisson qui peut durer approximativement 1 heure sous une température augmentée du moule, par exemple d’approximativement 180°C, notamment lorsque la température ambiante est comprise entre 15°C et 30°C. Avantageusement, le liant de rigidification peut comprendre avant injection dans le moule une teneur en pigments anti-infrarouge, notamment identique à ceux de la barrière thermique, qui représente une teneur comprise entre 2% et 10% en volume, préférentiellement 5% en volume. Une fois le cycle d’infusion terminé, le démoulage de la pièce composite anti-infrarouge est réalisé. L’ensemble constitué de la peau pelable et du maillage en résine formant ledit moyen de drainage est retiré puis mis au rebut. La pièce issue de la mise en œuvre du procédé de fabrication détaillé ci-dessus peut être une pièce composite de carrosserie. A titre d’exemple, il pourrait s’agir d’une pièce structurelle visible de l’intérieur ou de l’extérieur du véhicule, qui soit susceptible d’être en contact avec des rayons infrarouges. Avantageusement, une telle pièce ne diffuse pas la chaleur émise par les rayons infrarouges. En situation d’application à une pièce de carrosserie automobile, il a été relevé que la température à l’intérieur de l’habitacle est abaissée, en comparaison à une carrosserie traditionnelle, de telle sorte que l’application d’un tel procédé permet de créer de manière efficace une barrière thermique sur des pièces réalisées en matériau composite. Le recours à ce procédé d’infusion de la barrière thermique dans la pièce composite est remarquable en ce que les pigments anti-infrarouge sont présents dans la masse de la pièce composite moulée. Du fait de l’infusion de la barrière thermique vers la pièce textile, ou tout du moins vers le liant de rigidification, la barrière thermique n’est ainsi pas une couche sacrificielle qui pourrait être pour partie retirée dans le cas d’une rayure. Procédé de fabrication d’une pièce moulée, notamment pour véhicule automobile, la pièce moulée étant réalisée à partir d’au moins une pièce textile (1), ladite pièce textile comprenant au moins une fibre, notamment une fibre de carbone ou de verre, le procédé comportant : - une étape de dépose une barrière thermique (2) à l’intérieur d’un moule (3), la barrière thermique comportant des pigments anti-infrarouge, - une étape de dépose de l’au moins une pièce textile (1) sur la barrière thermique (2), - une étape de dépose d’un moyen anti-adhésion (4) sur l’au moins une pièce textile (1), ledit moyen anti-adhésion est notamment du type d’une peau pelable, - une étape de dépose d’un moyen de drainage (5) sur ledit moyen anti-adhésion (4), le moyen de drainage étant notamment réalisé à partir d’une maille en résine, - une étape d’injection (Inj) d’un liant de rigidification (6) à l’intérieur du moule de telle sorte que le liant de rigidification relie la barrière thermique à l’au moins une pièce textile, le liant de rigidification étant notamment du type d’une résine époxy, et - une étape d’infusion par dépressurisation (D) du moule (3) de telle sorte que la barrière thermique (2) migre en tout ou partie vers le liant de rigidification (6) et/ou vers l’au moins une pièce textile (1). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de dépose de la barrière thermique (2) consiste en l’application de plusieurs passes d’une base liquide comportant les pigments anti-infrarouge, chaque passe réalisant une couche d’épaisseur comprise entre 0,2 et 1mm, préférentiellement d’épaisseur de 0,5 mm. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape d’infusion par dépressurisation (D) du moule (3) consiste à appliquer une dépression d’air compris entre 0,5 Bar et 2 Bar, préférentiellement environ 1 Bar. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barrière thermique (2) est réalisée à partir d’un liquide à base de résine d’époxy ou de polyester insaturé dont la teneur en pigments anti-infrarouge est comprise entre 10% et 30% en masse, préférentiellement 15% en masse. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant de rigidification (6) comprend des pigments anti-infrarouge dont la teneur en volume est comprise entre 2% et 10%, préférentiellement 5% en volume. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une pièce textile (1) a une densité comprise entre 200g/m² et 630 g/m². Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’infusion par dépressurisation (D) est réalisée selon un cycle de cuisson tenant compte de la température du moule, de telle sorte qu’à température ambiante comprise entre 15°C et 30°C, le cycle de cuisson a une durée d’approximativement 4 heures avec une mise en température du moule d’environ 140°C, suivi notamment d’une post-cuisson d’une durée d’approximativement 1 heure avec une mise en température du moule à environ 180°C. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dépose dudit moyen de drainage (5) à l’intérieur du moule (3) est réalisé en partie sommitale du moule. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de dépose d’un moyen d’étanchéité (7) à l’intérieur du moule (3), notamment en partie sommitale du moule. Pièce, notamment une pièce d’aspect réalisée en matériau composite, telle qu’une pièce textile (1) comprenant au moins une fibre, notamment une fibre de carbone ou de verre, et un liant de rigidification (6), notamment de l’époxy, la pièce étant réalisée par la mise en œuvre du procédé selon au moins l’une des revendications 1 à 9, de telle sorte que la pièce comprend une barrière thermique (2) comportant des pigments anti-infrarouge notamment infusée en tout ou partie dans la pièce textile (1) et/ou dans le liant de rigidification (6).