Brevet FR3038248A1 (20170106)
REVENDICATIONS1) Procédé de fabrication d'une pièce (1) surfacique, de nature hybride ou composite, présentant une face d'aspect apparente (2) et une face technique arrière (2'), ladite pièce (1) comprenant essentiellement, d'une part, un corps de base ou substrat (3) obtenu par thermocompression d'une feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles, d'autre part, une feuille de décor (4), rapportée sur le corps de base (3) et définissant la face apparente (2) et, enfin, des composants et/ou des éléments techniques (5) rapportés sur la face arrière (2') du corps de base (3), ledit procédé consistant à fournir préalablement un dispositif de moule (6) avec une première partie (7) comportant un poinçon (7') et une seconde partie (8) comportant une matrice (8'), les première et seconde parties (7 et\n<CLM>\1\tpouvant être déplacées relativement l'une par rapport à l'autre pour définir au moins des états ouvert et fermé du dispositif de moule (6), les formes et les topographies de la matrice (8') et du poinçon (7') déterminant respectivement, d'une part, la forme et l'état de surface de la face d'aspect (2) et, d'autre part, la forme et la configuration des composants et/ou éléments (5) de la face technique (2'), ainsi que par coopération mutuelle la forme générale de la pièce (1), procédé caractérisé en ce qu'il consiste, à fournir un dispositif de moule (6) avec, d'une part, une matrice (8') comportant au moins une partie (9) d'empreinte ou de topographie de surface interne qui est mobile et, d'autre part, un poinçon (7') pourvu d'un ou de plusieurs renfoncement(s) ou creux (10) dont les formes et les positions correspondent à celles des composants et/ou éléments techniques (5) à injecter de la pièce (1), la ou les partie(s) mobile(s) (9) étant apte(s) et destinée(s) à participer à la définition de la configuration de l'empreinte (9') déterminant la forme et l'état de surface de la face d'aspect (2), dans une première position, et à obturer le(s) renfoncement(s) ou creux (10) précité(s) pour délimiter une ou des cavité(s) d'injection (10') pour lesdits composants et/ou éléments techniques (5), dans une seconde position, et en ce qu'il consiste, durant une première phase de cycle, à utiliser le dispositif de moule (6) comme moule d'injection, pour injecter les 3038248 - 14 composants et/ou éléments techniques (5), alors que la ou les partie(s) mobile(s) (9) sont dans leur seconde position, et, durant une seconde phase de cycle, à utiliser le dispositif de moule (6) comme moule de formage par compression, pour conformer la feuille de décor (4) et la feuille (3') à base 5 de matériau thermoplastique et de fibres naturelles, après préchauffage de cette dernière, et pour assembler les composants et/ou éléments techniques (5) produits durant la première phase de cycle avec cette feuille (3') préchauffée, alors que la ou les parties mobiles (9) sont dans leur première position. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement de la ou des partie(s) d'empreinte(s) mobile(s) (9) de la matrice (8') entre sa ou leur première et seconde positions consiste en un mouvement de translation linéaire de ladite ou desdites parties (9) par rapport au reste de la matrice (8'), entre une position rétractée et une 15 position déployée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans sa ou leur première position, la ou les partie(s) d'empreinte mobile(s) (9) de la matrice (8') sont affleurante(s) et contigüe(s) avec la ou les zone(s) environnante(s) de la surface interne du reste de l'empreinte(s), et en ce que 20 dans sa ou leur seconde position, la ou les partie(s) mobile(s) (9) sont saillantes par rapport à ladite ou auxdites zones environnante(s).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il consiste à fournir une matrice (8') pourvue de partie(s) d'empreinte mobile(s) (9) montée(s) avec faculté de coulissement 25 guidé dans des logements (9") correspondants du corps de la matrice (8') et à réaliser le déplacement de ladite ou desdites partie(s) mobile(s) (9) par l'intermédiaire d'actionneur(s) de type électrique, hydraulique ou pneumatique, commandé (s) individuellement ou de manière groupée.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 30 caractérisé en ce qu'il consiste à produire les composants et/ou éléments techniques (5) en injectant le matériau thermoplastique, par l'intermédiaire de moyens d'injection (7") associés au poinçon (7'), dans des renfoncements ou des creux (10) de formes adaptées présents sur ledit poinçon (71), séparés ou au moins en partie reliés entre eux, ces renfoncements ou creux (10) étant préalablement obturés de manière étanche par des parties d'empreinte mobile (9) de la matrice (8') pendant ou après la fermeture du dispositif de 3038248 15 moule (6), pour constituer une ou des cavité(s) d'injection (10') correspondantes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste, pour chaque cycle de fabrication d'une pièce (1), à fermer le dispositif de moule (6), en mettant la matrice (8') en contact avec le poinçon (7'), à déplacer la ou les partie(s) mobile(s) (9) de l'empreinte (9') de la matrice (8') dans sa ou leur seconde position, de manière à obturer le ou les renfoncement(s) où creux respectivement associé(s), puis à injecter un matériau thermoplastique pour former les 10 composants et/ou éléments techniques (5), puis à ouvrir le dispositif de moule (6), après une durée prédéterminée de refroidissement, en laissant en place sur le poinçon (7') lesdits composants et/ou éléments techniques (5) injectés et en déplaçant la ou les partie(s) mobile(s) (9) dans sa ou leur première position, à mettre ensuite en place sur le poinçon (7'), de manière 15 superposée, une feuille à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles (3') préchauffée et une feuille de décor (4), à fermer sous pression le dispositif de moule (6) pour conformer le corps de base (3), définir l'état de surface et le relief de la face apparente (2) et relier matériellement les composants et/ou éléments techniques (5) au corps de base (3), et, enfin, 20 après refroidissement, à ouvrir le, dispositif de moule (6) et à en extraire la pièce hybride ou composite (1) résultante, en tant que pièce finie\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des quelconques revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il consiste, préférentiellement à partir du début de la seconde phase de cycle précédente, à placer une feuille (3') à base de 25 matériau thermoplastique et de fibres naturelles, avantageusement sous forme de mat fibreux à base de fibres thermoplastiques et de fibres naturelles intimement mélangées, sur un support mobile ou fixe (11), par exemple du type plaque ou bande transporteuse, puis à chauffer ladite feuille (3') par rayonnement, contact ou analogue, jusqu'à ramollissement, 30 voire fusion, du matériau thermoplastique et, au début dê la seconde phase de cycle courante, à déposer ladite feuille (3') chauffée sur ledit poinçon (7'), lequel porte les composants et/ou éléments techniques (5) injectés durant la première phase de cycle courante, par exemple par déchargement progressif depuis le support mobile (11) et éventuel déplacement simultané 35 de ce dernier par rapport au poinçon (7').\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la feuille de décor (4) est amenée sur ou dans la 3038248 - 16 matrice (8') ou disposée avec maintien dans le dispositif de moule (6) par l'intermédiaire de moyens (12) adaptés de support amovible équipant ladite matrice (8') ou associé au dispositif de moule (6), préférentiellement par accrochage sur un cadre, l'extraction et l'évacuation de la pièce (1) 5 résultante, étant éventuellement réalisées avec les mêmes moyens de support amovible (12), ou des moyens distincts similaires (14),\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la feuille de décor (4) est déposée sur la feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles après chauffage de 10 cette dernière, les deux feuilles (4 et 3') superposées étant ensuite déposées ensemble sur le poinçon (7'), par exemple par évacuation progressive depuis le support fixe ou mobile (11), avantageusement par défilement d'une bande porteuse de ce dernier ou par tirage au moyen d'une pince (13) ou analogue.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 15 caractérisé en ce qu'il consiste, durant l'opération de formage par compression de la seconde phase de cycle, à réaliser également une opération de détourage sélectif et/ou, avant ouverture du dispositif de moule (6) pour l'extraction de la pièce (1) résultante, à réaliser au moins une découpe dans la pièce (1) après son refroidissement. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la ou les parties mobile(s) d'empreinte de la matrice (8') et le ou les creux ou renfoncements(s) (10) du poinçon (7') sont pourvus, sur leurs périphéries, de moyens complémentaires formant par coopération mutuelle une étanchéité. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles consiste, avant préchauffage, en un mat fibreux composé d'un mélange de fibres thermoplastiques et de fibres naturelles entrelacées, incorporant éventuellement des fibres ou des filaments de renfort, tels que 30 par exemple des fibres de verre, le cas échéant arrangées en treillis, ainsi que des adjuvants et/ou des additifs.\n<CLM>\1\tDispositif de moule pour la fabrication par l'intermédiaire du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, d'une pièce surfacique hybride ou composite (1) présentant une face d'aspect apparente 35 (2) et une face technique arrière (2'), ladite pièce (1) comprenant essentiellement, d'une part, un corps de base ou substrat (3) obtenu par thermocompression d'une feuille 3038248 17 (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles, d'autre part, une feuille de décor (4), rapportée sur le corps de base (3) et définissant la face apparente (2) et, enfin, des composants et/ou des éléments techniques (5) rapportés sur la face arrière (2') du corps de base (3), 5 ledit dispositif de moule (6) comprenant, d'une part, une première partie (7) avec un poinçon (7') et une seconde partie (8) avec une matrice (8'), et, d'autre part, des moyens (9) d'injection de matériau thermoplastique à travers ledit poinçon (7'), les première et seconde parties (7 et\n<CLM>\1\tpouvant être déplacées 10 relativement l'une par rapport à l'autre pour définir au moins des états ouvert et fermé du dispositif de moule (6), les formes et les topographies de la matrice (8') et du poinçon (7') déterminant respectivement, d'une part, la forme et l'état de surface de la face d'aspect (2) et, d'autre part, la forme et la configuration des composants et/ou éléments (5) de la face technique (2'), 15 ainsi que par coopération mutuelle la forme générale de la pièce (1), dispositif de moule (6) caractérisé en ce que la matrice (8') comporte au moins une partie d'empreinte ou de topographie de surface interne mobile, ladite ou lesdites partie(s) mobile(s) étant apte(s) et destinée(s) à participer à la définition de la configuration de l'empreinte (9') 20 déterminant la forme et l'état de surface de la face d'aspect (2), dans une première position, et à obturer un(des) renfoncement(s) ou creux (10) du poinçon (7') pour délimiter une ou des cavité(s) d'injection (10') pour lesdits composants et/ou éléments techniques (5) dans une seconde position, et, en ce qu'il comprend des moyens (11, 11',\n<CLM>\1\tde support, de 25 chauffage et de manipulation d'une feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres végétales, les moyens de support et de manipulation (11,\n<CLM>\1\tétant en outre aptes à déposer ladite feuille (3') préchauffée sur le poinçon (7'), ensemble avec la feuille de décor (4) ou non. 30\n<CLM>\1\tDispositif de moule selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen support (11) de la feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles consiste en une bande transporteuse mobile, pouvant être déplacée au-dessus du poinçon (7') pendant la dépose de ladite feuille (3') chauffée, le chauffage étant réalisé par des moyens 35 (11') de chauffage par rayonnement, par contact ou analogue, situés en-dehors et à distance des deux parties (7 et 8). 3038248 18\n<CLM>\1\tDispositif de moule selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen support (11) de la feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles consiste en un support plan mobile ou fixe pouvant éventuellement être déplacé entre une première position dans laquelle il est situé sous les moyens de chauffage (11') et une seconde position dans laquelle il est situé au-dessus du poinçon (7'), audit support plan étant associé un moyen (13) de tirage de la feuille (3') préchauffée, depuis ledit support (11) jusque sur le poinçon (7').\n<CLM>\1\tDispositif de moule selon l'une quelconque des 10 revendications 14 et 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (12,\n<CLM>\1\tde manipulation, d'une part, de la feuille de décor (4) et, d'autre part, de la pièce (1) résultante, aptes et destinés respectivement à mettre en place la feuille de décor (4) dans la matrice (8') et à extraire la pièce (1) composite résultant de la matrice (8'), ces opérations étant 15 effectuées par un opérateur ou par un robot.\n<CLM>\1\tDispositif de moule selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de manipulation (12,\n<CLM>\1\tconsistent en un ou plusieurs cadre(s) mobile(s) apte(s) à saisir ou supporter de manière temporaire, respectivement la feuille de décor (4) ou la pièce résultante (1), 20 préférentiellement par accrochage latéral.\n<CLM>\1\tDispositif de moule selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que la matrice (8') est pourvue de moyens de détourage et/ou de découpe d'ouverture(s) dans la pièce (1) après sa compression, et le cas échéant après son refroidissement, tels que par 25 exemple une lunette de détourage et/ou un emporte-pièce.\n<CLM>\1\tPièce de garniture intérieure pour véhicule automobile ou analogue, de type surfacique et de nature hybride ou composite, cette pièce comprenant une face d'aspect apparente (2) et une face technique arrière (2'), 30 ladite pièce (1) comprenant essentiellement, d'une part, un corps de base ou substrat (3) obtenu par thermocornpression d'une feuille (3') à base de matériau thermoplastique et de fibres naturelles, d'autre part, une feuille de décor (4), rapportée sur le corps de base (3) et définissant la face apparente (2) et, enfin, des composants ou des éléments techniques (5) 35 rapportés sur la face arrière (2') du corps de base (3), pièce (1) caractérisée en ce qu'elle est obtenue par l'intermédiaire du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 3038248 - 19 - et en mettant en oeuvre un dispositif de moule (6) selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, les matériaux thermoplastiques de la feuille (3') et des composants et/ou éléments techniques (5) étant mutuellement compatibles, voire identiques.\n<CLM>\1\tPièce selon la revendication 19, caractérisée en ce que le substrat (3) consiste en un mat fibreux thermocomprirné à base de fibres thermoplastiques et naturelles et en ce que la feuille de décor consiste en une feuille de polychlorure de vinyle, en une feuille de polyoléfine thermoplastique ou un textile, ladite pièce (1) comportant en outre, le cas 10 échéant, au moins une découpe et/ou un pourtour périphérique au moins partiellement détouré et intégrant, éventuellement, des fibres et/ou un treillis de renfort.