FR2832666A1 - Procede de fabrication d'un element pret a etre colle et procede de montage - Google Patents
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Abstract
Selon l'invention, on fabrique un élément, tel qu'un module (1) de toit ou de portière ou un profilé (16) notamment de protection de véhicule automobile, prêt à être collé sur un cadre (5) ou autre surface (29) au moyen d'un cordon de collage (4, 24) réalisé suivant un motif de collage notamment fermé, en fabriquant au moins une partie (7, 16) de l'élément (1, 16) par moulage en présence d'un cordon de collage (4, 24) de forme reproduisant le motif de collage et de section déterminée.Pour le montage de l'élément, on retire la protection (9, 25) ou l'on active le cordon de collage (4, 24) et l'on applique l'élément (1, 16) sur le cadre (5) ou autre surface (29).
Description
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PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT PRET A ETRE COLLE ET
PROCEDE DE MONTAGE.
PROCEDE DE MONTAGE.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément, tel que notamment un module de toit ou de portière de véhicule automobile, ou une baguette de protection de carrosserie (en particulier de portière) ou un monogramme, prêt à être collé sur un support, notamment un élément de carrosserie, tel qu'un cadre ou autre surface.
La tendance actuelle, notamment dans le domaine des véhicules automobiles, est à la conception d'éléments, notamment pour des portières ou des toits de véhicule, qui intègrent à une pièce de structure des fonctions additionnelles, notamment des équipements divers tels qu'un habillage ou des accessoires. Ceci a pour but de faciliter le montage du véhicule en réduisant le nombre des opérations d'assemblage sur une ligne de montage, les équipements et/ou accessoires ayant été pré-montés dans un atelier ou une unité distincte.
Ainsi, on connaît de WO 98/39170 un module de toit pour véhicule automobile qui se compose d'une tôle et d'un habillage intérieur, susceptible d'intégrer des éléments pré-assemblés tels que pare-soleil, panneau de toit ouvrant et son mécanisme, poignée, grille de ventilation, éclairage intérieur, éléments de sécurité, airbag, etc. Le module peut être fixé sur la carrosserie du véhicule par collage exclusivement ou en complément de vissage, le module étant doté de logements prévus pour recevoir des cordons de colle.
Il est connu de US-A-4 471 519 de coller un toit sur une carrosserie de voiture en déposant un cordon de colle sur le cadre de la carrosserie, puis en pressant le toit au contact de la colle, et en faisant durcir le cordon de colle pendant un temps suffisant pour que l'ensemble atteigne la rigidité souhaitée. Il s'agit toutefois encore d'une opération qui est réalisée sur la ligne de montage et
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qui intervient dans le temps de montage cumulé du véhicule.
Dans le but de permettre un temps de montage le plus bref possible pour ces éléments, il apparaît souhaitable de les pré-équiper de moyens de fixation utilisables sur ligne en un temps limité.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau mode de préparation d'éléments déjà pourvus d'un moyen de fixation, aptes à être stockés pendant une certaine période, pour pouvoir être montés directement sur un cadre ou toute autre surface réceptrice avec un nombre limité d'opérations.
Selon l'invention, on entend par élément une pièce pouvant incorporer une ou plusieurs fonctions supplémentaires s'ajoutant à sa (ses) fonction (s) propre (s), parmi lesquelles la fonction de fixation grâce à un moyen de fixation complet intégré, la fonction d'étanchéité, la fonction d'absorption d'énergie, la fonction d'écran électromagnétique, d'isolation ou de conductibilité thermique.
Ce but, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, a été atteint avec un procédé de fabrication d'un élément, tel qu'un module de toit ou de portière ou un profilé notamment de protection ou d'identification (monogramme) de véhicule automobile, prêt à être collé sur un support tel qu'un cadre ou autre surface au moyen d'un cordon de collage réalisé suivant un motif de collage notamment fermé, caractérisé en ce que l'on fabrique au moins une partie de l'élément par moulage en présence d'un cordon de collage de forme reproduisant le motif de collage et de section déterminée.
Par rapport à un procédé où l'on fabriquerait d'abord l'élément moulé et on appliquerait ensuite sur ce dernier le cordon de collage, le procédé selon l'invention qui intègre l'application du cordon de collage à la fabrication de l'élément lui-même, permet non seulement de s'affranchir d'étapes de nettoyage ou dégraissage de la surface de l'élément moulé en vue de l'adhésion de la colle sur cette dernière, mais en outre d'obtenir une interface parfaite entre l'élément et le cordon de collage et ce quelle que soit la géométrie de l'élément, en particulier s'il présente, au moins localement, un relief accentué. Les caractéristiques dimensionnelles du cordon de collage peuvent aussi être obtenues de manière fidèlement reproductible, lorsqu'il est constitué dans un moule.
Suivant une première forme de réalisation, on place tout d'abord dans un moule un cordon de collage préfabriqué et l'on moule ensuite l'élément au contact du cordon de collage. Le cordon de collage préalablement constitué peut être
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traité, avant mise en place dans le moule ou une fois mis en place dans le moule, sur la surface destinée à être en contact avec la matière moulée de manière à augmenter la capacité d'adhésion entre la matière moulée et la matière du cordon d'adhésif. Le cordon d'adhésif peut également être choisi avec une configuration géométrique telle qu'il se crée un ancrage mécanique entre la matière moulée de l'élément et le cordon de collage.
Dans une autre forme de réalisation, on forme le cordon de collage luimême dans un premier élément de moule, et on moule l'élément (ou au moins une portion de ce dernier) dans un deuxième élément de moule coopérant avec le premier de sorte que la matière moulée de l'élément vienne au contact du cordon de collage fraîchement préparé.
Suivant une première variante, on forme d'abord le cordon de collage dans le premier élément de moule, le moule étant le cas échéant fermé au moyen d'un élément de moule complémentaire, puis on met le premier élément de moule en regard du deuxième élément de moule, le cas échéant après avoir retiré ledit élément de moule complémentaire, on ferme le moule ainsi obtenu et l'on injecte la matière moulée dans ce moule. Le cordon de collage peut être obtenu dans le premier élément de moule, renfermant éventuellement une pellicule de protection, par moulage-injection ou par extrusion d'une matière visqueuse dans la cavité, ou par toute autre méthode de dépose de matière dans la cavité de l'élément de moule. La matière moulable de l'élément moulé peut être déposée dans le moule fermé par injection de liquide.
Suivant une deuxième variante, on forme de préférence simultanément le cordon de collage dans le premier élément de moule et l'on dépose la matière de moulage de l'élément dans le deuxième élément de moule, puis l'on met les deux éléments de moule en regard de façon à fermer le moule, et l'on laisse le moulage se terminer ainsi.
Le cordon de collage et l'élément peuvent être obtenus dans leurs éléments de moule respectifs, par moulage-injection ou par extrusion d'une matière visqueuse dans la cavité, ou par toute autre méthode de dépose de matière dans la cavité de l'élément de moule. En particulier pour la réalisation du cordon de collage, on peut préférer amener la matière de moulage dans une cavité d'un élément de moule par extrusion (ou autre méthode de distribution adaptée) d'une matière visqueuse ou pâteuse, à l'aide de moyens distributeurs
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mobiles le moule étant fixe, ou bien de moyens distributeurs fixes le moule étant alors mobile, car un contre-moule ou élément de moule complémentaire n'est alors pas absolument nécessaire dans la première étape de moulage du procédé.
Dans certains cas, la matière extrudée peut avoir des propriétés rhéologiques suffisantes pour conserver sa forme, le cas échéant après une très faible attente, au cours du déplacement de l'élément de moule le temps de la fermeture du moule.
Lors de la mise en regard des premier et deuxième éléments de moule, au moins l'un des deux est déplacé depuis la première position de moulage vers la position de fermeture.
De façon courante, chacun des premier et deuxième éléments de moule est initialement dans une position horizontale avec sa cavité de moulage dirigée vers le haut : la fermeture du moule peut alors se faire de préférence par retournement d'un des éléments de moule, l'autre restant fixe ou mobile en translation verticale de façon à ce que le moule final soit également en position horizontale. Un basculement des deux éléments selon un angle identique ou différent pour qu'ils se rencontrent dans une position verticale ou inclinée n'est toutefois pas exclus.
En variante, un des éléments de moule peut être en position horizontale avec sa cavité de moulage tournée vers le bas, avantageusement disposé juste au-dessus de l'autre élément de moule de sorte que la fermeture se fait par simple translation verticale de l'un ou l'autre ou des deux éléments.
Dans une autre variante, un des éléments de moule peut être en position verticale ou inclinée et la fermeture se fait par basculement de cet élément et éventuellement de l'autre.
De préférence, les matières utilisées, en particulier la matière moulée de l'élément, sont choisies pour présenter une bonne adhérence mutuelle.
Parmi les matières utilisables pour réaliser l'élément, on comprend toutes les matières couramment utilisées dans les techniques de moulage par injection.
On peut citer à titre d'exemple du polychlorure de vinyle plastifié, des polyoléfines, notamment le polypropylène, des élastomères thermoplastiques, ainsi que des polyuréthannes, de type mono-composant ou bi-composant utilisés dans la technique de moulage par injection réactive ou RIM (pour Reaction Injection Molding). Les polyuréthannes peuvent éventuellement être modifiés par un
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élastomère tel que des polyoléfines ou caoutchouc, notamment butyle, EPDM (éthylène-propylène-diène), nitrile, styrène-butadiène...
De manière générale, les élastomères thermoplastiques (TPE) consistent en des mélanges de polymères ou en des copolymères séquencés manifestant une phase thermoplastique et une phase d'élastomère éventuellement liées chimiquement entre elles dans le cas de copolymère. Un exemple en est le produit de marque SANTOPRENE de AES qui consiste en un mélange de polypropylène (PP) et d'EPDM réticulé sous formes de nodules noyés dans la phase continue de PP, avec un rapport pondéral variable du PP par rapport à l'EPDM. On connaît aussi des produits à base de chaînes copolymères séquencés avec des séquences élastomères, notamment isoprène ou butadiène hydrogéné ou non, liées à des séquences thermoplastiques, notamment de polystyrène, par exemple les produits de marque KRATON de Shell.
On connaît également des uréthannes thermoplastiques (TPU) disponibles sous forme d'un polymère non réactif, obtenu à partir de plusieurs sources de polyol, dont au moins une forme une séquence à propriétés thermoplastiques et au moins une autre forme une séquence à propriétés élastiques. Des exemples sont les produits PEARLTHANE ou PEARLCOAT de Merquinsa, ou ELASTOLLAN de Elastogran. On peut aussi former un élément à base de polyuréthanne avec une grande variété de compositions réactives disponibles commercialement, du type mono-ou bi-composant. A titre d'exemple on peut citer notamment des compositions mono-composant à base de prépolymère de polyuréthanne à squelette polyester, polyéther, polycaprolactone, polyoléfine, polysiloxane. Un prépolymère à terminaisons isocyanate durcit à l'humidité avec une certaine propension au moussage ; un prépolymère à terminaisons siloxane durcit à l'humidité sans mousser. Un exemple de produit commercial est le BETASEAL de Gurit Essex. Ces compositions de polyuréthanne peuvent être modifiées par un élastomère notamment caoutchouc nitrile, SBR, ou butyle, ou élastomère thermoplastique ou un polymère présentant une certaine flexibilité non réticulable tel que des polyoléfines ou du PVC plastifié. Des exemples de telles compositions utilisables pour fabriquer des matériaux moussés ou cellulaires, notamment par adjonction d'un gaz de moussage, sont décrits dans EP-A-0 326 704 ou EP-A-0 930 323.
Dans un mode de réalisation particulier, l'élément est fait à partir d'une
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matière moulable expansible ou moussé, soit par un procédé de moussage chimique d'une matière plastique au moyen d'un agent chimique (que ce soit un additif ou une fonction réactive de la matière plastique elle-même) libérant un gaz qui expanse la matière plastique, ou par un procédé de moussage physique d'une matière plastique au moyen d'un gaz mélangé à la matière plastique pour expanser cette dernière. Ce mode de réalisation est avantageux dans les variantes où on dépose la matière à mouler dans un élément de moule avant la fermeture du moule : en effet, il assure un remplissage complet du moule, sans provoquer d'excès de matière au plan de joint du moule.
La matière de l'élément peut renfermer en outre des charges organiques ou minérales, telles que du talc, de la silice, du carbonate de calcium, de l'alumine, des métaux pulvérulents,...
Le cordon d'adhésif est choisi pour rester inerte pendant la période de stockage.
Dans des modes de réalisation particuliers, le cordon d'adhésif est constitué d'un adhésif thermoactivable, photoactivable, chimioactivable, réactif à l'humidité et/ou à pouvoir collant (tack) permanent. Un même adhésif peut présenter plusieurs de ces propriétés cumulées.
Avantageusement, le cordon d'adhésif est protégé par une pellicule pelable.
L'activation thermique requiert généralement l'exposition de l'adhésif à des températures dépassant la température ambiante en toute saison des climats tempérés. En variante, on peut aussi utiliser des adhésifs (notamment à base d'époxy) qui doivent être stockés sous très basse température afin de demeurer inertes. Il n'est généralement pas nécessaire de prévoir une protection particulière pour neutraliser l'adhésif pendant la période de stockage.
De même un adhésif activable par un réactif chimique déterminé n'est généralement pas sensible à l'atmosphère ambiante. Un adhésif photoactivable par de la lumière visible peut avantageusement être protégé de la lumière par une pellicule opaque. Un adhésif réactif à l'humidité doit être protégé par une pellicule barrière à l'humidité pour être stockable longtemps. Un adhésif à pouvoir collant permanent doit être protégé de tout contact pendant son stockage.
Dans tous les cas, une pellicule de protection même si elle n'est pas obligatoire, est souhaitable pour éviter de souiller la surface de l'adhésif par des
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poussières qui pourraient gêner la liaison adhésive finale.
En tant que pellicule, on peut utiliser un film plastique notamment de polyéthylène, polyester, polychlorure de vinyle ou de vinylidène, enduit ou non d'une couche de silicone, notamment fluorosilicone pour protéger en particulier une couche adhésive à base de silicone. Le film peut également être renforcé par une couche de métal, notamment d'aluminium.
Des exemples d'adhésifs à activation thermique comprennent des résines de type époxy, polyuréthanne, polyéther ou polyester, notamment polyacrylique, oxyalkylène, vinyle ainsi que des thermoplastiques de type polyoléfine, notamment polyéthylène ou polypropylène, polyamide. La couche d'adhésif peut avantageusement être constituée d'un adhésif hot melt parmi lesquels on connaît les caoutchoucs butyle, notamment styrène-butadiène, les copolymères éthylèneacétate de vinyle (EVA), les polyamides, polyaminoamides, ou copolymères dérivés, et des compositions à base de polyuréthanne. L'adhésif peut renfermer des additifs de durcissement ou catalyseurs de réticulation activés par la chaleur.
Des adhésifs réactifs ou durcissant à l'humidité peuvent être choisis parmi des prépolymères de polyuréthanne à terminaisons isocyanate, bloqué ou non, ou silane, des silicones.
Des adhésifs chimioactivables peuvent notamment être des réactifs durcissant par oxydation, ou bien des compositions renfermant un adhésif et un catalyseur de durcissement encapsulé ou activable par la chaleur.
En ce qui concerne la mise en oeuvre de l'adhésif pour former ledit cordon d'adhésif, on utilise avantageusement un adhésif de type hot-melt susceptible d'être mis en oeuvre à l'état fondu. Mais on peut aussi utiliser un adhésif liquide ou dans un véhicule liquide, notamment en solution organique ou en suspension/dispersion aqueuse qui forme une couche adhésive par évaporation du solvant véhicule ou diluant.
L'adhésif est avantageusement choisi pour être compatible avec la matière de l'élément. Lorsque le cordon d'adhésif est déjà relativement durci ou au moins présente une peau à sa surface, il est envisageable de traiter la face du cordon d'adhésif qui sera exposée à la matière moulée avec un promoteur d'adhésion ou primaire, voire d'interposer un autre adhésif entre le cordon d'adhésif et la matière de l'élément.
La liaison du cordon d'adhésif avec la matière de l'élément peut
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avantageusement être renforcée par le fait que la surface du cordon d'adhésif exposée à la matière moulée de l'élément est texturée. Le relief de la texturation a pour effet d'augmenter la surface de contact entre ces deux matières et donc de renforcer l'adhésion.
Le procédé selon l'invention permet avantageusement de conformer le cordon de collage pour reproduire le motif désiré, avantageusement lorsque ce motif est une courbe fermée qui suit notamment au moins une partie de la périphérie de l'élément. Le procédé permet en outre de conformer également la section du cordon de collage pour qu'il s'adapte parfaitement dans l'espace qui lui est réservé dans l'assemblage final.
En variante, le cordon de collage peut permettre de réaliser simultanément à son fonction originelle (le collage entre deux éléments) d'autres fonctions ; ainsi, il peut assurer une fonction d'étanchéité, ou une fonction d'absorption d'énergie, une fonction d'écran électromagnétique, une isolation thermique ou au contraire une conductibilité thermique...
En particulier, dans le cas où le cordon adhésif est protégé par une pellicule pelable, la matière adhésive moulable est avantageusement choisie parmi celles dont les propriétés mécaniques à l'état non réticulé sont suffisantes pour autoriser le pelage de la pellicule sans arrachement de la matière du cordon.
De telles matières comprennent notamment des systèmes réticulables à l'humidité susceptibles d'être protégés par une pellicule barrière anti-humidité, notamment des systèmes de type polyuréthanne monocomposant, de préférence thermoplastique, éventuellement modifié par un élastomère. Un système avantageux est un prépolymère de polyuréthanne à squelette de type polyester, polyéther ou polyoléfine, obtenu par exemple à partir d'un polyol et d'un polyisocyanate dont l'un au moins comporte un squelette polymère ou oligomère tel que précité.
De préférence, on applique préalablement une pellicule de protection pelable sur la surface de la cavité de moule comme agent facilitant le démoulage. Cette pellicule pelable peut avantageusement constituer la protection de la couche d'adhésif. En particulier, la pellicule peut avoir de propriétés de barrière à l'humidité pour protéger une couche d'adhésif réactif à l'humidité.
Le procédé selon l'invention permet la fabrication en grande série d'éléments prêts à être montés par collage, cette fabrication pouvant être
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automatisée. Le montage final de ces éléments est très rapide et répond au besoin de réduction du temps de montage d'ensembles tels que les véhicules automobiles.
L'invention a encore pour objet un procédé de montage d'un élément, tel qu'un module de toit ou de portière de véhicule automobile ou une baguette de protection ou un monogramme, prêt à être collé sur un cadre ou autre surface au moyen d'un cordon adhésif déposé suivant un motif de collage fabriqué comme décrit précédemment, caractérisé en ce que l'on retire la protection ou l'on active le cordon de collage et l'on applique l'élément sur le cadre ou autre surface.
D'autres détails et caractéristiques avantageuses ressortiront ci-après à la lecture de la description d'exemples illustratifs, mais non limitatifs de l'invention, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective de l'assemblage d'un module de toit sur une carrosserie de voiture automobile ; - la figure 2 représente une vue en coupe de la zone de bordure du module de toit équipé d'un cordon de collage ; - la figure 3 illustre la fabrication du module et du cordon de collage dans un moule ; - la figure 4 illustre une variante de fabrication d'un élément selon l'invention.
On précise tout d'abord que par souci de clarté les proportions relatives entre les différents éléments représentés ne sont pas respectées.
La figure 1 montre une vue en perspective de la partie supérieure d'un véhicule automobile équipé d'un module de toit 1 rapporté sur une baie 2 de la carrosserie 3.
Le module de toit 1 est représenté en position non montée pour rendre visible sa face qui est dirigée vers l'intérieur du véhicule. Pour simplifier la lecture de la figure, aucun accessoire ou équipement n'est représenté sur le module de toit, mais il va de soi que tous les équipements usuels tels que pare soleil, etc. peuvent être intégrés à ce module.
Le montage du module de toit 1 sur la carrosserie 3 se fait par l'intermédiaire d'un cordon de collage 4 qui est amené en contact avec une bride 5 de la baie de carrosserie. Dans ce cas le motif de collage est en forme de cadre fermé longeant la périphérie du module de toit. Le cordon de collage 4 assure la
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fixation du module 1 sur la carrosserie 3 et peut aussi exercer une fonction telle que l'étanchéité entre l'espace intérieur et l'espace extérieur délimités par ces deux parties.
Sur la figure 2, le module est représenté tel qu'il est avant de procéder au montage sur le véhicule.
Dans le mode de réalisation représenté, le module 1 a une structure dite sandwich avec une tôle extérieure 6, une masse intermédiaire 7 et un habillage intérieur 8. Le cordon de collage 4 est disposé en périphérie du module 1 sur ou à côté de l'habillage 8.
Le cordon de collage 4 est lié sur une première face au module 1 et est protégé sur une autre face par une pellicule 9, la face protégée étant adhésive après retrait de la pellicule.
A cet effet, le cordon 4 peut être constitué d'un adhésif réticulable à l'humidité, la pellicule 9 ayant une fonction de barrière à l'humidité, par exemple en polyéthylène basse densité. Le matériau adhésif utilisable peut être choisi parmi des systèmes à base de polyuréthanne, avantageusement thermoplastique, éventuellement modifié par à un polymère notamment un élastomère, pour conférer à l'adhésif des propriétés mécaniques souhaitées. Parmi ces matériaux, on préfère tout particulièrement des prépolymères de polyuréthanne à squelette polymère ou oligomère, notamment polyéther eVou polyester. Une composition de polyuréthanne thermoplastique et réticulable à l'humidité adaptée à cet emploi peut être obtenue par la réaction à chaud de 2 parts d'un polyesterdiol commercialisé sous la marque DYNACOLLE 7231 par la société Degussa-Huls avec 1 part de prépolymère d'isocyanate à base de polyéther commercialisé sous la marque LUPRANATO MP130 par la société BASF.
La fabrication du module est illustrée sur la figure 3 : dans une cavité 10 d'un moule 11, on dispose la pellicule 9 dont la face en contact avec le moule (qui sera la face externe de la pellicule après extraction du module hors du moule) avantageusement en polyéthylène peut servir d'agent de libération de la matière moulée. Sur la face interne de la pellicule 9 on dépose la matière du cordon 4, par exemple au moyen d'une buse d'extrusion 12. Dans une autre cavité 13 du moule 11, on dispose simultanément ou on a disposé préalablement l'habillage 8.
La matière adhésive peut être amenée sous forme de matière fluide ou visqueuse, notamment un adhésif hot melt à l'état fondu ou un adhésif liquide ou
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en solution organique ou dispersion aqueuse dont on fait évaporer le solvant ou diluant. Une matière adhésive préférée est un adhésif à pouvoir collant (tack) permanent ou encore un polyuréthanne durcissant à l'humidité. Le matériau adhésif utilisable peut être choisi parmi des systèmes à base de polyuréthanne, avantageusement thermoplastique, éventuellement modifié par à un polymère notamment un élastomère, pour conférer à l'adhésif des propriétés mécaniques souhaitées. Parmi ces matériaux, on préfère tout particulièrement des prépolymères de polyuréthanne à squelette polymère ou oligomère, notamment polyéther et/ou polyester. Une composition de polyuréthanne thermoplastique et réticulable à l'humidité adaptée à cet emploi peut être obtenue par la réaction à chaud de 2 parts d'un polyesterdiol commercialisé sous la marque DYNACOLLO 7231 par la société Degussa-Huls avec 1 part de prépolymère d'isocyanate à base de polyéther commercialisé sous la marque LUPRANATO MP130 par la société BASF.
La pellicule 9 a généralement pour but d'éviter, pendant la période de stockage chez le fabricant de module ou chez le constructeur automobile, que des poussières ne viennent souiller le cordon de collage et d'éviter tout contact avec une surface autre que la surface finale d'assemblage qui provoquerait un endommagement de la colle 4. Elle a également pour fonction de protéger la colle contre les conditions extérieures, notamment humidité, lumière, oxygène, susceptibles de provoquer l'activation intempestive de l'adhésif 4. Avec les adhésifs réticulables à l'humidité, la pellicule 9 a une fonction de barrière à l'humidité, par exemple en polyéthylène basse densité.
En réalisant le cordon de collage de la sorte dans un moule, on peut former un cordon en forme de cadre sans discontinuité, n'entraînant donc aucun défaut d'étanchéité. La buse 12 peut avoir une section calibrée pour donner une forme préliminaire à la matière du cordon 4, qui termine d'être conformée dans la cavité 10 du moule 11. En particulier, il peut être souhaitable de texturer la surface supérieure du cordon de colle 4 en vue d'une bonne adhérence avec la masse 7.
De préférence, on procède immédiatement au moulage de la masse intermédiaire 7, de façon à profiter du pouvoir collant que le cordon de colle 4 présente à sa surface libre. Si le cordon a déjà plus ou moins durci, ou si la matière de la masse intermédiaire 7 n'a pas une très bonne compatible avec la colle 4, on peut favoriser l'adhésion de la surface supérieure du cordon de colle 4
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avec la matière de la masse intermédiaire 7, en déposant une couche d'un promoteur d'adhérence ou d'un autre adhésif.
On dépose ensuite sur le cordon 4 et sur l'habillage 8 dans la cavité 14 la masse intégrale de matière intermédiaire 7 telle que du polyuréthanne.
On accoste ensuite la tôle 6 et l'on presse le tout avec un moule supérieur 15. On forme ainsi quasi simultanément le module et son cordon de collage.
Dans une variante, on peut former la masse intermédiaire 7 par injection de matière dans la cavité formée par les deux demi-moules 11 et 15 où ont été préalablement disposés la pellicule 9, la couche d'adhésif 4 et l'habillage 8 d'une part et la tôle 6 d'autre part.
Après un temps de pose plus ou moins long selon les matières employées, le module de toit 1 peut être enlevé de la surface du moule avec le cordon de collage 4 lié à sa surface. La pellicule 9 est également extraite de la cavité du moule et reste attachée à la colle 4 qu'elle protège immédiatement de la poussière et/ou de l'humidité.
Le module 1 ainsi équipé du cordon de collage 4 peut être stocké dans l'attente de son utilisation pour le montage sur un véhicule, après un éventuel traitement de durcissement à coeur des matières moulées.
Le montage s'effectue simplement en retirant la pellicule de protection 9, après quoi on plaque le cordon 4 au contact de la bride 5. Avec un adhésif thermoactivable, on peut procéder d'abord au chauffage de la couche d'adhésif notamment par une source infrarouge ou bien mettre en place le module 1 contre la bride 5 puis chauffer portant le cordon de collage à la température nécessaire pour activer l'adhésif, par exemple en chauffant la bride 5 de l'intérieur.
La figure 4 illustre une variante de réalisation où le cordon d'adhésif et l'élément sont formés en parallèle dans deux parties de moule réunies ensuite pour terminer le moulage. Il s'agit d'un diagramme schématique illustrant les différentes étapes du procédé. Pour des considérations plus détaillées sur la forme des moules on peut se reporter aux figures précédentes. A titre indicatif, les formes simples présentées sur ce diagramme peuvent être illustratives de la fabrication d'une baguette 16 de protection de carrosserie automobile ou d'un monogramme d'identification pour véhicule automobile ou tout autre objet.
On (en A), dispose un premier élément de moule 17 ayant une cavité de moulage 18 selon la forme de la baguette 16 en position de réception de matière,
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ici à l'horizontale avec la cavité de moulage 18 tournée vers le haut.
Ensuite (en B), un agent de démoulage est pulvérisé sur la cavité de moule 18, ou une pellicule de protection 19 qui est maintenue dans le moule par thermoformage ou par aspiration. Une opération de peinture peut effectuée dans le moule (en C) pour déposer sur la couche d'agent ou sur la pellicule 19 une couche de peinture qui sera transférée sur la matière de la baguette 16.
Puis (en D), on dépose la matière 20 de la baguette 16, par exemple du polyuréthanne, par exemple au moyen d'une buse d'extrusion 21 délivrant un mélange de polyisocyanate et de polyol.
En parallèle, simultanément ou de manière décalée, on dispose (en A') un deuxième élément de moule 22 ayant une cavité de moulage 23 selon la forme du cordon de colle 24 équipant la baguette 16, en position de réception de matière, ici à l'horizontale avec la cavité de moulage 23 tournée vers le haut. Ce moule ouvert 22 est conçu pour pouvoir être utilisé comme demi-moule supérieur susceptible de coopérer avec le demi-moule inférieur 17 contenant le polyuréthanne.
Ensuite (en B'), une pellicule de protection 25 qui est maintenue dans le moule par thermoformage ou par aspiration.
Puis (en D'), on dépose sur la pellicule 25 une composition adhésive 26, par exemple un adhésif hot melt sous forme pâteuse ou liquide, par exemple au moyen d'une buse d'extrusion 27.
Dès que les opérations de dépose sont réalisées, l'élément de moule 22 est retourné et assemblé avec l'élément de moule 17 en un moule fermé 28 dans lequel le polyuréthanne 20 durcit au moins partiellement (pas nécessairement jusqu'à réticulation complète).
Pour assurer un remplissage complet du moule 28, nécessaire au bon ancrage de l'adhésif 24 avec la baguette durcie 16, un volume en excès de matière moulée 20 peut être utilisé : l'excès deviendra une bavure au plan de joint entre les deux éléments de moule 17 et 22, que l'on élimine par ébavurage. Avec le polyuréthanne, une alternative consiste à expanser légèrement la matière moulée, par exemple en ajoutant de l'eau au composant polyol du mélange, ce qui résulte en une mousse structurelle qui épouse parfaitement la cavité de moulage sans formation de bavure.
Après démoulage, on obtient (en F) une baguette 16 déjà pourvue d'un
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cordon de collage 24 protégé par la pellicule 25, qui peut agir comme barrière contre l'humidité dans le cas d'un adhésif notamment structurel réticulable à l'humidité, ou contre la poussière dans le cas d'un adhésif sensible à la pression (ou auto-adhésif).
Si cela n'a pas déjà été fait avant, le procédé peut comprendre une étape (en G) de mise en peinture, le cas échéant après avoir débarrassé la surface de la baguette de l'agent de démoulage qui adhère à sa surface.
La baguette terminée peut être stockée ou livrée à l'utilisateur finale.
Pour le montage, on procèdera (en H) à l'élimination de la pellicule de protection 25, éventuellement on activera (en 1) l'adhésif et on appliquera (en J) la baguette 16 sur le support 29 auquel elle est destinée, par exemple un élément de carrosserie automobile.
L'invention a été décrite dans le cas particulier de la fabrication d'un module de toit ou d'une baguette prêt (e) au collage, notamment sur un cadre, mais s'applique à la réalisation de tout autre élément destiné à être assemblé par collage avec un élément de carrosserie ou autre. On envisage ainsi la réalisation de tous types de pièces décoratives, protectrices ou autres, dotées éventuellement de fonctionnalités additionnelles, prêtes au collage sur une pièce complémentaire avec une surface d'assemblage non nécessairement en forme de cadre.
Bien que la description détaillée insiste particulièrement sur les modes de réalisation où le cordon de collage est formé par moulage, les modes de réalisation où un cordon de collage prêt à l'emploi est disposé dans un élément de moule se déduisent par de simples modifications des éléments descriptifs indiqués.
Claims (19)
1. Procédé de fabrication d'un élément, tel qu'un module (1) de toit ou de portière ou un profilé (16) notamment de protection de véhicule automobile, prêt à être collé sur un cadre (5) ou autre surface (29) au moyen d'un cordon de collage (4,24) réalisé suivant un motif de collage notamment fermé, caractérisé en ce que l'on fabrique au moins une partie (7,16) de l'élément (1,16) par moulage en présence d'un cordon de collage (4,24) de forme reproduisant le motif de collage et de section déterminée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on place tout d'abord dans un moule un cordon de collage préfabriqué et l'on moule ensuite la partie de l'élément au contact du cordon de collage.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cordon de collage préalablement constitué est traité, avant mise en place dans le moule ou une fois mis en place dans le moule, sur la surface destinée à être en contact avec la matière moulée de manière à augmenter la capacité d'adhésion entre la matière moulée et la matière du cordon d'adhésif.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le cordon d'adhésif est choisi avec une configuration géométrique telle qu'il se crée un ancrage mécanique entre la matière moulée de l'élément et le cordon de collage
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on forme le cordon de collage (4,24) lui-même dans un premier élément de moule (11,22), et on moule l'élément (16) ou au moins une partie (7) de l'élément dans un deuxième élément de moule (14,15 ; 17) coopérant avec le premier (11,22) de sorte que la matière moulée de l'élément vienne au contact du cordon de collage fraîchement préparé.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on forme d'abord le cordon de collage (4) dans le premier élément (11) de moule, le moule étant le cas échéant fermé au moyen d'un élément de moule complémentaire, puis on met le premier élément (11) de moule en regard du deuxième élément (15) de moule, le cas échéant après avoir retiré ledit élément de moule
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complémentaire, on ferme le moule (11,15) ainsi obtenu et l'on injecte la matière (7) dans ce moule.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cordon de collage (4,24) peut être obtenu dans le premier élément (11) de moule, renfermant éventuellement une pellicule de protection (9), par moulage-injection ou par extrusion (12) d'une matière visqueuse (4) dans la cavité, ou par toute autre méthode de dépose de matière dans la cavité de l'élément de moule.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de collage assure des fonctions supplémentaires telles que notamment une fonction d'étanchéité, ou une fonction d'absorption d'énergie, une fonction d'écran électromagnétique, une isolation thermique ou au contraire une conductibilité thermique.
9. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la matière moulable de la partie d'élément moulée peut être déposée dans le moule fermé par injection de liquide.
10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on forme, de préférence simultanément, le cordon de collage (24) dans le premier élément (22) de moule et l'on dépose la matière de moulage (20) de l'élément (16) dans le deuxième élément (17) de moule, puis l'on met les deux éléments de moule (22,17) en regard de façon à fermer le moule.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cordon de collage (24) est moulé à partir d'une matière (26) visqueuse ou pâteuse amenée notamment par extrusion (27) dans le premier élément (22) de moule.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que lors de la mise en regard des premier (22) et deuxième (17) éléments de moule, au moins l'un (22) des deux est déplacé depuis la première position de moulage (en D') vers la position de fermeture (en E).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1,16) est constitué au moins en partie (7) de polychlorure de vinyle plastifié ou non, de polyoléfine, notamment le polypropylène, d'un élastomère thermoplastique ou de polyuréthanne.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1,16) est fait au moins en partie (7) à partir d'une matière moulable expansible ou moussée, par un procédé de moussage
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chimique ou physique.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de collage (4,24) est constitué d'un adhésif à pouvoir collant (tack) permanent ou réactif à l'humidité protégé par une pellicule pelable (9,25).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de collage (4,24) est constitué d'un adhésif hot melt ou à partir d'un adhésif liquide ou dans un véhicule liquide.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des surfaces du cordon d'adhésif est texturée.
19. Procédé de montage d'un élément, tel qu'un module (1) de toit ou de portière ou un profilé (16) notamment de protection de véhicule automobile, prêt à être collé sur un cadre (5) ou autre surface (29) au moyen d'un cordon de collage (4,24) déposé suivant un motif de collage fabriqué selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l'on retire la protection (9,25) ou l'on active le cordon de collage (4,24) et l'on applique l'élément (1,16) sur le cadre (5) ou autre surface (29).
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