FR3076243A1

FR3076243A1 - Procede de production d'une piece moulee en matiere plastique avec composants de support integre

Info

Publication number: FR3076243A1
Application number: FR1763402A
Authority: FR
Inventors: Heiko Nieland
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-05
Also published as: DE102018010142A1

Abstract

Procédé de fabrication d'une pièce moulée en plastique comprenant les étapes suivantes : Fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un second outil de moulage, qui définissent ensemble une cavité pour la pièce moulée, le premier outil de moulage définissant une face arrière de la pièce moulée, au moins une cavité partielle étant agencée dans le premier outil de moulage afin de former un élément de support de la pièce moulée, le second outil de moulage définissant une face visible de la pièce moulée, le second outil de moulage présentant une section de profilage qui est disposée de sorte à recouvrir au moins partiellement la cavité, et qui est agencée de sorte à former une zone profilée sur la face visible de la pièce moulée, avec un profil qui est défini par au moins un rayon.

Description

Procédé de production d'une pièce moulée en matière plastique avec composants de support intégrés

Contexte technique

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce moulée en matière plastique avec des composants de support intégrés, ainsi qu'une pièce moulée produite de la sorte.

L'industrie automobile utilise une grande variété de pièces extérieures en plastique, peintes et caractérisées par leur surface importante, par exemple en tant que revêtements de parechocs, coiffes de capot arrière, revêtements latéraux et pièces similaires, lesquelles sont des pièces moulées produites par procédé de moulage par injection de plastique.

À ce titre, il est souvent exigé que d'autres éléments, comme par exemple des faisceaux de câbles, devant être fixés sur la face arrière de ces pièces moulées, et/ou que des éléments fonctionnels tels que les systèmes de nettoyage des phares, d'assistance au stationnement (Park-Distance-Control), les clignotants latéraux, les voyants latéraux, etc., doivent être insérés dans des ouvertures prévues à cet effet dans les pièces moulées et doivent être fixés sur les pièces moulées.

Une possibilité de fixer ce type d'éléments consiste à prévoir des structures de support qui soient agencées de manière à faire partie intégrante de la pièce moulée et qui font saillie à partir de la face arrière de la pièce moulée, afin que le design approprié de la forme de la structure de support crée une possibilité de fixation pour les éléments à fixer. Ceci est une solution très économique qui exige peu ou pas d'autres éléments de fixation de conception simple.

Toutefois, il est souvent impossible de recourir à cette solution lorsqu'une structure de support doit être prévue sur la face arrière d'une pièce moulée, à un emplacement sur lequel la pièce moulée s'étend sur une grande surface très visible sur la face visible. Ceci est dû au fait que, lorsque des éléments moulés sont prévus sur une pièce moulée en plastique de surface étendue et dont la paroi est souvent mince (tels que des éléments de maintien, des saillies, etc.), l'on observe, en raison des amas Jocaux de matière nécessaires pour façonner les éléments moulés, un comportement local d'altération par refroidissement et par tassement, de sorte que des petites irrégularités locales se forment à la surface. Bien que ces irrégularités possèdent souvent de très petites dimensions, celles-ci sont malgré tout très facilement perceptibles à l'œil, notamment sur les pièces moulées aux superficies importantes dont la surface est peinte, ce qui peut nuire considérablement à la qualité de la pièce moulée. Pour cette raison, on utilise souvent à ces fins des supports indépendants, qui sont fixés de manière très étendue sur la face arrière de la pièce moulée, et qui sont liés à celle-ci par exemple par collage ou par soudage aux ultrasons. Ceci permet de fixer au dos de la pièce des faisceaux de câbles, des systèmes de nettoyage des phares, des capteurs d'aide au stationnement sur l'élément moulé sans que cela implique des irrégularités visuelles gênantes sur la face visible et peinte de la pièce moulée ; néanmoins cette technique entraîne nécessairement des coûts accrus pour la fabrication, la manutention et la fixation des supports supplémentaires et distincts.

La présente invention a donc pour objet de faire état d'un procédé de production de pièces moulées en plastique, lequel surmonte les inconvénients mentionnés ci-dessus.

La présente invention a également pour objet de faire état d'un procédé de production de pièces moulées en plastique grâce auquel il est possible de produire des pièces moulées ne présentant pas d'irrégularités gênantes, perceptibles visuellement sur la face visible, lesquelles permettent simultanément de fixer des éléments sur les pièces moulées de manière simple et économique.

Résumé

Les objets ci-dessus et autres objets sont résolus par un procédé de production d'une pièce moulée en plastique qui comprend les étapes suivantes :

fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un second outil de moulage qui définissent ensemble une cavité pour la pièce moulée, le premier outil de moulage définissant une face arrière de la pièce moulée, au moins une cavité partielle étant agencée dans le premier outil de moulage afin de former un élément de support de la pièce moulée, le second outil de moulage définissant une face visible de la pièce moulée, le second outil de moulage présentant une section de profilage, laquelle est disposée de sorte à recouvrir au moins partiellement la cavité partielle et laquelle est agencée afin de former une zone profilée sur la face visible de la pièce moulée, avec un profil qui est défini par au moins un rayon. L’invention a également pour objet une pièce moulée en plastique fabriquée selon le procédé énoncé précédemment. Des modes de réalisation préférés sont présentés dans les revendications dépendantes.

La solution dont il est fait état est un procédé de production d'une pièce moulée en plastique comportant les étapes suivantes : fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage et un second outil de moulage qui définissent ensemble une cavité de la pièce moulée, le premier outil de moulage définissant une face arrière de la pièce moulée, au moins une cavité partielle étant agencée dans le premier outil de moulage (10) afin de former un élément de support de la pièce moulée, le second outil de moulage définissant une face visible de la pièce moulée, le second outil de moulage présentant une section de profilage qui est disposée de sorte à recouvrir au moins partiellement la cavité, et qui est agencée de sorte à former une zone profilée sur la face visible de la pièce moulée, avec un profil qui est défini au moins par un rayon.

Il est donc proposé, sur les emplacements de l'élément moulé, sur lesquels les éléments de support sont agencés sur la face arrière de la pièce moulée, de former respectivement une zone profilée associée sur la face visible de l'élément moulé, de sorte à ce que la zone profilée recouvre au moins partiellement l'élément de support. La zone profilée définit alors un renfoncement qui s'étend de la face visible de la pièce moulée jusqu'à l'intérieur de celle-ci, avec un profil qui est défini - selon l'agencement - par un rayon, ou par deux rayons se confondant, ou plus. Les éventuelles irrégularités pouvant apparaître en raison de l'agencement de l'élément de support ne toucheront donc que la zone de la zone profilée, c'est-à-dire, à un emplacement sur lequel la forme du profil défini par les rayons domine volontairement l'apparence visuelle et où l'on ne trouve pas de surfaces planes aux grandes dimensions, de sorte que sur cette zone profilée, les éventuelles irrégularités sont imperceptibles ou faiblement perceptibles. Pour ainsi dire, la zone profilée « cache » les éléments de support moulés par-dessous. De cette manière, il est possible de fabriquer une pièce moulée avec des éléments de support moulés par injection, sans que cela nuise à l'apparence visuelle de la face visible (notamment peinte).

L'élément de support peut présenter une épaisseur de matériau comprise dans la plage allant de 0,5 à 2,5 mm, de préférence de 0,8 à 2,0 mm, de manière particulièrement préférée de 1,0 à 1,5 mm.

La pièce moulée peut présenter une épaisseur de matériau comprise dans la plage allant de 2,0 à 4,0 mm, de préférence dans la plage allant de 2,5 à 3,2 mm.

La zone profilée peut présenter une largeur comprise dans la plage de 0,5 fois à 2,0 fois, de préférence 0,7 fois à 1,5 fois, de manière particulièrement préférée de 0,8 fois à 1,2 fois l'épaisseur du matériau de l'élément de support.

Dans le second outil de moulage, il peut être prévu un dispositif de formage par percée comportant un couteau de découpe destiné à agencer une ouverture, la section de profilage peut être agencée de manière concentrique grâce au couteau de découpe et entourer celle-ci en forme de cercle, afin de former un rayon sur la pièce moulée, en tant que zone profilée ; et le procédé peut en outre comprendre : le remplissage de la cavité avec une matière plastique ; et après que la cavité est remplie, activation du dispositif de formage par percée afin d'agencer la percée dans la pièce moulée.

Le dispositif de formage par percée peut être de préférence agencé en tant que perforateur, qui comprend le couteau de découpe, le perforateur comprenant en outre un organe de commande, lequel déclenche l'activation du couteau de découpe lorsqu'une pression de la matière plastique dépasse une valeur prédéfinie dans la cavité.

En variante, le dispositif de formage par percée peut être agencé sous forme de vérin hydraulique, lequel actionne le couteau de découpe, le vérin hydraulique étant piloté par un dispositif de pilotage.

De préférence, le premier outil de moulage peut présenter, dans la zone destinée à agencer l’ouverture, une géométrie qui correspond sensiblement à la géométrie du deuxième outil de moulage dans cette zone.

Comme autre solution, l'on présente une pièce moulée en plastique qui est produite selon l'un des procédés décrits dans les présentes.

La pièce moulée peut être un élément de revêtement à appliquer sur un véhicule à moteur, en particulier un revêtement de pare-chocs, une coiffe de capot arrière, ou un revêtement latéral.

Brève description des figures

L'invention est décrite en référence aux modes de réalisation en exemples comme suit, avec référence aux dessins :

Les Fig. 1A et 1B représentent schématiquement une pièce moulée conformément à un premier mode de réalisation, la Fig. 1A représentant la pièce moulée dans une vue en coupe et la Fig. 1B représentant la pièce moulée dans une vue en plan sur la face visible ;

Les Fig. 2A à 2C représentent une pièce moulée conformément à un deuxième mode de réalisation, la Fig. 2A représentant la pièce moulée dans une vue en coupe, la Fig. 2B représentant la pièce moulée dans une vue en plan sur la face visible et la Fig. 2C représentant des composants d'un moule d'injection destiné à fabriquer la pièce moulée ;

Les Fig. 3A à 3C représentent une pièce moulée conformément à un troisième mode de réalisation, la Fig. 3A représentant la pièce moulée dans une vue en coupe, la Fig. 3B représentant la pièce moulée dans une vue en plan sur la face arrière et la Fig. 3C représentant la pièce moulée dans une vue en plan sur la face visible ;

Les Fig. 4A à 4D représentent une pièce moulée conformément à un quatrième mode de réalisation dans une vue en coupe (Fig. 4A) et des composants d'un moule d'injection destiné à fabriquer la pièce moulée (Fig. 4B), et illustrent un procédé pour sa fabrication (Fig. 4C, 4D).

Description détaillée

Les Fig. 1A et 1B représentent une pièce moulée 1 conformément à un premier mode de réalisation. Comme indiqué schématiquement dans ta vue en coupe de la Fig. 1A, la pièce moulée 1 présente un corps principal, un élément de support étant agencé sur sa face arrière 3, par exemple sous la forme d'une traverse droite faisant saillie du côté arrière, dotée d'une épaisseur de matériau par exemple comprise dans la plage allant de 0,5 à 2,5 mm, de préférence de 0,8 à 2,0 mm, de manière particulièrement préférée de 1,0 à 1,5 mm. En comparaison, la pièce moulée 1 présente par exemple, au niveau du corps principal, une épaisseur de matériau d comprise dans la plage allant de 2,0 à 4,0 mm, de préférence dans la plage allant de 2,5 à 3,2 mm.

Comme illustré sur la Fig. 1 A, la pièce moulée 1 présente sur sa face visible 1 une zone profilée

5, qui s'étend sur une largeur w et est positionnée de manière à ce qu'elle recouvre au moins partiellement la zone dans laquelle l'élément de support 4 aboutit dans le corps principal de la pièce moulée 1. La largeur w de la zone profilée 5 peut par exemple être comprise dans la plage de 0,5 fois à 2,0 fois, de préférence de 0,7 fois à 1,5 fois, de manière particulièrement préférée de 0,8 fois à 1,2 fois l'épaisseur de matériau s de l'élément de support 4.

Dans les Fig. 1A et 1B, la zone profilée 5 est formée par trois rayons 6, qui se confondent de manière continue, et forment ainsi un renfoncement dans la pièce moulée 1. Cette zone 5 profilée formant cette dépression s'étend dans une étendue longitudinale sensiblement le long de l'étendue longitudinale (au niveau de la pièce moulée 1) de l'élément de support 4, comme illustré dans la vue en plan de la Fig. 1B.

Les Fig. 2A à 2B représentent un mode de réalisation dans lequel l'élément de support 4 est agencé sous la forme d'un élément de support 4 en forme de bague. En conséquence, la zone profilée 6 est également de forme annulaire, de manière à correspondre à la forme annulaire de l'élément de support 4. Par conséquent, la vue en plan de la Fig. 2B montre également que la zone profilée 5 forme une dépression en forme de bague dans la pièce moulée 1.

La Fig. 2C représente schématiquement un moule d'injection pouvant servir à fabriquer la pièce moulée 1 de ce mode de réalisation. Comme représenté, le moule d'injection peut être formé par un premier outil de moulage 10 et par un second outil de moulage 20. Le premier outil de moulage 10 est par exemple formé par un noyau, tandis que le second outil de moulage 20 est par exemple formé par une plaque moulée. Ensemble, le premier outil de moulage 10 et le second outil de moulage 20 définissent une cavité 15 ayant la forme de la pièce moulée 1 à fabriquer. Le premier outil de moulage 10 définit ici la face arrière 2 de la pièce moulée 1, et le second outil de moulage 20 définit la face avant ou la face visible 2 de la pièce moulée 1. Le premier outil de moulage 10 comporte également au moins une cavité partielle 14 destinée à former au moins un élément de support 4. Dans une position correspondante à celle-ci, le second outil de moulage 20 présente une section de profilage 26, laquelle est formée de manière à former la zone profilée 5 sur la pièce moulée 1.

Les Fig. 3A à 3C représentent également un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, la zone profilée 5 est définie par deux rayons 6 se confondant. La région profilée 5 forme ainsi une sorte de gradin qui relie les niveaux de la face visible 2 de la pièce moulée 1 en dehors de la zone profilée 5 en forme de bague avec le niveau reculé à l'intérieur de la zone profilée 5 en forme de bague, de sorte à former un renfoncement 7 en forme de bague.

De plus, comme illustré notamment dans la Fig. 3B, il est prévu deux éléments de support 4, qui définissent respectivement un segment de bague. En d'autres termes, dans ce mode de réalisation, les éléments de support 4 ne sont agencés qu'en sections d'une bague, tandis que la zone profilée 5 s'étend sur l'ensemble de la zone annulaire.

Le premier outil de moulage 10 est de préférence agencé avec une géométrie correspondant au second outil de moulage 20. En d'autres termes, la cavité 15 est agencée pour définir une pièce moulée 1 dotée d'une épaisseur d sensiblement uniforme. Par conséquent, la cavité 15 traverse la zone de formation de la partie profilée 5 et des éléments de support 4 avec une section transversale constante, sans rétrécissement ou étranglement, de sorte que le matériau plastique injecté peut couler et traverser sans rencontrer d'obstacle.

Les Fig. 4A à 4D représentent un autre mode de réalisation dans lequel la pièce moulée 1 est agencée avec une ouverture 8, qui est de préférence agencée en forme de bague et possède un diamètre D. L'ouverture 8 est délimitée par l'élément de support 4, qui est agencé comme une bague qui entoure immédiatement l'ouverture 8. En variante, une pluralité d'éléments de support 4 peuvent être agencés, qui représentent par exemple des segments uniques, qui ensemble entourent totalement ou partiellement l'ouverture 8.

Afin de former l'ouverture 8, telle que représentée en particulier dans la Fig. 4B, il est prévu dans le second outil de moulage 20 un dispositif de formage par percée, qui peut être conçu comme un perforateur 30. Le perforateur 30 comprend un couteau de découpe 31, lequel est agencé en forme de bague et est dimensionné conformément aux dimensions de l'ouverture 8 à former. Un élément de commande 32 du perforateur 30 est disposé à l'intérieur du couteau de découpe 31, l'élément de commande 32 et le couteau de découpe étant couplés de telle sorte que, lors d'une impression de l'élément de commande 32, provoquée par la hausse de la pression de la matière plastique dans le moule d'injection, le couteau de découpe 31 se déplace vers l'extérieur à partir du boîtier afin de créer l'ouverture 8. Un perforateur correspondant est par exemple décrit dans le document WO 2016/050931 A1.

En contact direct avec le couteau de découpe 31 et entourant celui-ci en forme de bague, il est agencé dans le second outil de moulage 20 de la section de profilage 26, qui est ici agencée pour définir un rayon 6.

Afin de fabriquer la pièce moulée 1, le couteau de découpe 31 se trouve d'abord en position rétractée, comme indiqué dans la Fig. 4C. De la matière plastique 40 est alors injectée dans la cavité, jusqu'à ce que celle-ci soit remplie, et que ce remplissage entraîne une hausse notable de la pression dans la cavité.

L'élément de commande 32 active alors le perforateur 30, de sorte que le couteau de découpe 31 soit comprimé vers l'avant et découpe la matière plastique 40 dans la cavité, comme indiqué dans la Fig. 4D, afin de découper l'ouverture 8.

Après une phase de remise en pression ultérieure, le moule d'injection peut être ouvert et la pièce moulée 1 prête peut en être retirée (voir Fig. 4A).

Il est possible, à la place d'un perforateur 30, d'utiliser un dispositif de formage par percée, qui est par exemple agencé sous la forme d'un vérin hydraulique, qui actionne le couteau de découpe 31. L'actionnement du vérin hydraulique s'effectue ici de préférence par un dispositif 10 de pilotage, par exemple selon un programme de pilotage de presse, afin de piloter l'actionnement du couteau de découpe 31 à un moment approprié après le remplissage de la cavité 15.

Liste des signes de référence

Pièce moulée

Face visible

Face arrière

Élément de support

Zone profilée

Rayon

Renfoncement

Ouverture

Premier outil de moulage

Cavité partielle pour élément de support

Cavité

Section profilée

Second outil de moulage

Perforateur

Couteau de coupe

Organe de commande

Matière plastique d Épaisseur pièce moulée s Épaisseur du matériau de l'élément de support w Largeur zone profilée

Claims

Revendications

1. Procédé de fabrication d’une pièce moulée en plastique (1), comprenant les étapes suivantes :

fournir un moule d'injection comprenant au moins un premier outil de moulage (10) et un second outil de moulage (20) qui définissent ensemble une cavité (15) pour la pièce moulée (1), le premier outil de moulage (10) définissant une face arrière (3) de la pièce moulée (1), au moins une cavité partielle (14) étant agencée dans le premier outil de moulage (10) afin de former un élément de support (4) de la pièce moulée (1 ), le second outil de moulage (20) définissant une face visible (2) de la pièce moulée (1 ), le second outil de moulage (20) présentant une section de profilage (26), laquelle est disposée de sorte à recouvrir au moins partiellement ta cavité partielle (14), et laquelle est agencée afin de former une zone profilée (5) sur la face visible (2) de la pièce moulée (1), avec un profil qui est défini par au moins un rayon (6).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support (4) présente une épaisseur de matériau (s) comprise dans la plage allant de 0,5 à 2,5 mm, de préférence de 0,8 à 2,0 mm, de manière particulièrement préférée de 1,0 à 1,5 mm, et/ou la pièce moulée (1) présente une épaisseur de matériau (d) comprise dans la plage allant de 2,0 à 4,0 mm, de préférence dans la plage allant de 2,5 à 3,2 mm ayant, et/ou la zone profilée (5) présente une largeur (w) comprise dans la plage allant de 0,5 fois à 2,0 fois, de préférence 0,7 fois à 1,5 fois, de manière particulièrement préférée de 0,8 fois à 1,2 fois l'épaisseur de matériau (s) de l'élément de support (4).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :

dans le second outil de moulage (20), il est prévu un dispositif de formage par percée (30) comportant un couteau de découpe (31) destiné à agencer une ouverture (8) ;

la section de profilage (26) est agencée de manière concentrique grâce au couteau de découpe (31) et entoure celle-ci en forme de cercle, afin de former un rayon (6) sur la pièce moulée (1), en tant que zone profilée (5) ; et le procédé comprend en outre :

le remplissage de la cavité (15) avec une matière plastique (40) ; et après que la cavité (15) est remplie, l'actionnement du dispositif de formage par percée (30) pour la formation de l'ouverture (8) dans la pièce moulée (1 ).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de formage par percée (30) est agencé comme un perforateur qui comprend le couteau de découpe (31), dans lequel ledit perforateur comprend en outre un élément d’actionnement (32) qui déclenche l'actionnement du couteau de découpe (31) lorsqu'une pression de la matière plastique (40)
5 dans la cavité (15) dépasse une valeur prédéterminée.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de formage par percée (30) est conçu comme un vérin hydraulique, qui actionne le couteau de découpe (31), le vérin hydraulique étant commandé par l'intermédiaire d'un dispositif de commande.

10
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier outil de moulage (10) présente une géométrie dans la zone de formation de l'ouverture (8) qui correspond sensiblement à la géométrie du second outil de moulage (20) dans cette zone.
7. Pièce moulée en matière plastique (1), fabriquée selon le procédé selon l'une des revendications précédentes.

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8. Pièce moulée en matière plastique (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la pièce moulée (1) est un élément de revêtement appliqué sur un véhicule à moteur, en particulier un revêtement de pare-chocs, une coiffe de capot arrière ou un revêtement latéral.

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