FR3117073A1 - Trim element comprising a functional element made of pyrolyzed composite material - Google Patents
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Abstract
Elément de garnissage comprenant un élément fonctionnel en matériau composite pyrolysé L’élément de garnissage (1) comprend au moins une couche de support (2) comprenant une face interne (8) et une face externe (10), et au moins un élément fonctionnel (6) s’étendant sur la couche de support (2), ledit élément fonctionnel (6) étant connecté électriquement à une source de courant pour réaliser une fonction d’interaction avec un passager du véhicule sur au moins une partie d’une surface externe (14) de l’élément de garnissage. L’élément fonctionnel (6) comprend au moins une couche de matériau (5) en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé. Figure pour l’abrégé : 1Packing element comprising a functional element made of pyrolyzed composite material The packing element (1) comprises at least one support layer (2) comprising an internal face (8) and an external face (10), and at least one functional element (6) extending over the support layer (2), said functional element (6) being electrically connected to a current source to perform a function of interaction with a passenger of the vehicle on at least part of a surface external (14) of the packing element. The functional element (6) comprises at least one layer of material (5) made of a composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix. Figure for abstract: 1
Description
La présente invention concerne un élément de garnissage du type comprenant au moins une couche de support comprenant une face interne et une face externe, et au moins un élément fonctionnel s’étendant sur la couche de support, ledit élément fonctionnel étant connecté électriquement à une source de courant pour réaliser une fonction d’interaction avec un passager du véhicule sur au moins une partie d’une surface externe de l’élément de garnissage.The present invention relates to a packing element of the type comprising at least one support layer comprising an inner face and an outer face, and at least one functional element extending over the support layer, said functional element being electrically connected to a source current to perform a function of interaction with a vehicle passenger on at least a portion of an outer surface of the trim element.
L’invention concerne également un procédé de réalisation d’un tel élément de garnissage.The invention also relates to a method for producing such a packing element.
L’invention s’applique par exemple à un élément de garnissage formant un panneau de porte, un revêtement de console centrale ou de planche de bord de véhicule ou autre.The invention applies for example to a trim element forming a door panel, a central console covering or a vehicle dashboard or other.
Il est connu d’intégrer des fonctionnalités particulières à destination des passagers d’un véhicule sur la surface externe d’un tel élément de garnissage afin d’améliorer le confort offert aux passagers part l’élément de garnissage. A cet effet, la surface externe de l’élément de garnissage comprend par exemple une zone chauffée, une surface tactile pour commander une fonction du véhicule, une zone de détection pour détecter un contact avec la surface externe et/ou d’autres fonctionnalités. De telles fonctionnalités sont par exemple crées en prévoyant des circuits électriques dans l’élément de garnissage, par exemple sous une couche de décor de sorte que les circuits électriques sont invisibles depuis l’extérieur de l’élément de garnissage.It is known to integrate particular functionalities intended for the passengers of a vehicle on the external surface of such a trim element in order to improve the comfort offered to the passengers by the trim element. For this purpose, the outer surface of the trim element comprises for example a heated zone, a touch surface for controlling a function of the vehicle, a detection zone for detecting contact with the outer surface and/or other functionalities. Such functionalities are for example created by providing electrical circuits in the trim element, for example under a decorative layer so that the electrical circuits are invisible from outside the trim element.
Un tel circuit électrique est par exemple formé par des pistes en matériau carbone ou par des câbles en cuivre collés sur la couche de support. Cependant, de tels matériaux sont couteux et le procédé pour intégrer le circuit électrique dans l’élément de garnissage rend le procédé de réalisation de l’élément de garnissage plus complexe et difficile à mettre en œuvre. En outre, si un élément fonctionnel est mal positionné sur la couche de support, par exemple par rapport à la couche de décor, la qualité de l’élément de garnissage est dégradée car la zone fonctionnelle correspondante ne s’étend pas à l’endroit souhaité, qui peut être signalé par une indication visuelle pour informer un passager de la présence d’une zone fonctionnelle.Such an electric circuit is for example formed by tracks made of carbon material or by copper cables bonded to the support layer. However, such materials are expensive and the process for integrating the electrical circuit in the trim element makes the process for producing the trim element more complex and difficult to implement. Furthermore, if a functional element is badly positioned on the support layer, for example with respect to the decorative layer, the quality of the filling element is degraded because the corresponding functional zone does not extend to the place desired, which can be indicated by a visual indication to inform a passenger of the presence of a functional area.
L’un des buts de l’invention est de pallier ces inconvénients en proposant un élément de garnissage comprenant au moins une zone fonctionnelle simple à produire de manière fiable.One of the aims of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a trim element comprising at least one functional zone that is simple to produce reliably.
A cet effet, l’invention concerne un élément de garnissage du type précité, dans lequel l’élément fonctionnel comprend au moins une couche de matériau en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé.To this end, the invention relates to a packing element of the aforementioned type, in which the functional element comprises at least one layer of material made of a composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix.
En réalisant l’élément fonctionnel en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans un matrice en polypropylène pyrolysé, également connu par les termes “NFPP pyrolysé”, les coûts de l’élément fonctionnel et donc de l’élément de garnissage sont réduits, en particulier parce que l’élément fonctionnel peut être obtenu en recyclant un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène utilisé pour réaliser d’autres pièces du véhicule, par exemple pour réaliser la couche de support de l’élément de garnissage. En outre, l’élément fonctionnel peut être facilement positionné en réalisant l’élément fonctionnel dans une couche de NFPP pyrolysé appliquée sur une grande surface de la couche de support. En outre, lorsque plusieurs éléments fonctionnels sont prévus, ils peuvent être tous réalisés dans la même couche de NFPP pyrolysé, ce qui réduit le nombre d’opérations nécessaires à la production de l’élément de garnissage et simplifie le positionnement de ces différents éléments fonctionnels sur la couche de support.By making the functional element from a composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix, also known by the terms "pyrolyzed NFPP", the costs of the functional element and therefore of the packing element are reduced, in particular because the functional element can be obtained by recycling a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix used to produce other parts of the vehicle, for example to produce the support layer of the trim element. Furthermore, the functional element can be easily positioned by making the functional element in a layer of pyrolyzed NFPP applied over a large area of the support layer. In addition, when several functional elements are provided, they can all be made in the same layer of pyrolyzed NFPP, which reduces the number of operations necessary for the production of the packing element and simplifies the positioning of these different functional elements. on the backing layer.
Selon d’autres caractéristiques de l’élément de garnissage selon l’invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable :According to other characteristics of the packing element according to the invention, taken in isolation or according to any technically possible combination:
- la couche de matériau de l’élément fonctionnel définit au moins un circuit électrique formé par un motif s’étendant au travers de l’épaisseur de ladite couche de matériau ledit motif comprenant au moins une zone conductrice réalisée en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé et au moins une zone non conductrice formée par une ouverture traversante dans ladite couche de matériau ladite couche conductrice étant connectée électriquement à une source de courant;- the layer of material of the functional element defines at least one electrical circuit formed by a pattern extending through the thickness of said layer of material, said pattern comprising at least one conductive zone made of a composite material comprising fibers natural materials in a pyrolyzed polypropylene matrix and at least one non-conductive zone formed by a through opening in said layer of material, said conductive layer being electrically connected to a current source;
- l’élément fonctionnel comprend en outre une paire d’électrodes en contact avec la couche de matériau, lesdites électrodes étant connectées électriquement à une source de courant pour faire passer un courant électrique dans la couche de matériau entre lesdites électrodes;- the functional element further comprises a pair of electrodes in contact with the layer of material, said electrodes being electrically connected to a current source for passing an electric current in the layer of material between said electrodes;
- l’élément fonctionnel s’étend sur la face externe de la couche de support entre la couche de support et une couche de décor s’étendant en regard de la face externe de la couche de support et formant la surface externe de l’élément de garnissage;- the functional element extends over the external face of the support layer between the support layer and a decorative layer extending opposite the external face of the support layer and forming the external surface of the element filling;
- la couche de support est réalisé en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène;- the support layer is made of a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix;
- la couche de matériau est appliquée sur la couche de support avec un film protecteur en matériau plastique, notamment en polypropylène;- the layer of material is applied to the support layer with a protective film of plastic material, in particular polypropylene;
- le matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé est obtenu en pyrolysant des résidus et/ou des déchets d’un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène;- the composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix is obtained by pyrolyzing residues and/or waste of a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix;
- la proportion de carbone dans le matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé formant la couche de matériau est supérieure à 60%; et- the proportion of carbon in the composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix forming the layer of material is greater than 60%; And
- l’élément fonctionnel est un élément résistif agencé pour chauffer au moins une partie de la surface externe de l’élément de garnissage lorsque l’élément fonctionnel est alimenté par une source de courant.- the functional element is a resistive element arranged to heat at least part of the external surface of the packing element when the functional element is powered by a current source.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de réalisation d’un élément de garnissage tel que décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes :According to another aspect, the invention relates to a process for producing a packing element as described above, comprising the following steps:
- pyrolyser un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pour former une couche de matériau,- pyrolyzing a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix to form a layer of material,
- appliquer la couche de matériau sur une couche de support,- apply the material layer on a support layer,
- former un élément fonctionnel dans la couche de matériau, et- form a functional element in the layer of material, and
- connecter électriquement l’élément fonctionnel à une source de courant.- electrically connect the functional element to a power source.
Selon une autre caractéristique du procédé selon l’invention, la couche de matériau est découpée par attaque laser, attaque chimique, fraisage ou perçage mécanique dans le matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé pour former un circuit électrique dans la couche de matériau.According to another characteristic of the method according to the invention, the layer of material is cut by laser attack, chemical attack, milling or mechanical drilling in the composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix to form an electrical circuit in the layer of material.
D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other aspects and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of example and made with reference to the appended drawings, in which:
En référence à la
La couche de support 2 est agencée pour conférer sa forme et ses caractéristiques mécaniques à l’élément de garnissage 1, notamment sa rigidité. La couche de support 2 est ainsi par exemple réalisée en un matériau sensiblement rigide pour un panneau de porte, tel qu’un matériau plastique ou composite. Selon un mode de réalisation, la couche de support 2 est réalisé en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène, également connu sous la dénomination de NFPP pour « Natural Fibre PolyPropylene ». Les fibres naturelles sont par exemple choisies parmi le lin, le chanvre, le kénaf et/ou le bois. La couche de support 2 est par exemple formée par thermocompression dans un outil de pressage et la couche de support 2 est ensuite découpée pour obtenir le contour souhaité, la forme et le contour de la couche de support 2 correspondant sensiblement à la forme de l’élément de garnissage. Ainsi, la couche de support 2 présente par exemple une forme tridimensionnelle avec des zones en reliefs. A titre d’exemple, la couche de support 2 peut par exemple comprendre une zone en saillie par rapport au reste de la couche de support 2 pour former un accoudoir.The support layer 2 is arranged to impart its shape and its mechanical characteristics to the packing element 1, in particular its rigidity. The support layer 2 is thus for example made of a substantially rigid material for a door panel, such as a plastic or composite material. According to one embodiment, the support layer 2 is made of a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix, also known under the name of NFPP for “Natural Fiber PolyPropylene”. The natural fibers are for example chosen from flax, hemp, kenaf and/or wood. The support layer 2 is for example formed by thermocompression in a pressing tool and the support layer 2 is then cut to obtain the desired contour, the shape and contour of the support layer 2 substantially corresponding to the shape of the packing element. Thus, the support layer 2 has for example a three-dimensional shape with zones in relief. By way of example, the support layer 2 can for example comprise a zone protruding from the rest of the support layer 2 to form an armrest.
En variante, la couche de support 2 est réalisée par injection de matière plastique, telle que du polypropylène (PP), du polycarbonate acrylonitrile butadiène styrène (PC ABS), ou autre, dans une cavité de moulage présentant la forme souhaitée. Selon une autre variante, la couche de support 2 est obtenue par fabrication additive à la forme souhaitée.As a variant, the support layer 2 is produced by injection of plastic material, such as polypropylene (PP), acrylonitrile butadiene styrene polycarbonate (PC ABS), or the like, into a molding cavity having the desired shape. According to another variant, the support layer 2 is obtained by additive manufacturing in the desired shape.
La couche de support 2 comprend une face interne 8, destinée à s’étendre du côté de la partie du véhicule sur laquelle l’élément de garnissage doit être installé, telle que la porte du véhicule dans le cas d’un panneau de porte, et une face externe 10, opposée à la face interne 8, et destinée à être tournée vers l’habitacle du véhicule.The support layer 2 comprises an internal face 8, intended to extend from the side of the part of the vehicle on which the trim element is to be installed, such as the door of the vehicle in the case of a door panel, and an outer face 10, opposite to the inner face 8, and intended to face the passenger compartment of the vehicle.
La couche de décor 4 s’étend du côté de la face externe 10 de la couche de support 2 sur au moins une partie de celle-ci. La couche de décor 4 est agencée pour conférer son aspect et son toucher à l’élément de garnissage 1. La couche de décor 4 est ainsi par exemple réalisée en un matériau souple ou rigide, présentant un aspect et/ou un toucher particulier que l’on souhaite conférer à l’élément de garnissage 1. Ainsi, la couche de décor 4 est par exemple réalisée en matériau textile, en matériau plastique, en matériau ligneux, en cuir ou similicuir ou autre. La couche de décor 4 est conformée à la face externe 10 de la couche de support 2, c’est-à-dire qu’elle épouse sensiblement la forme de la face externe 10 dans la zone de la couche de support 2 qu’elle recouvre. Selon un mode de réalisation, la couche de décor 4 recouvre toute la couche de support 2.The decorative layer 4 extends from the side of the outer face 10 of the support layer 2 over at least a part of the latter. The decorative layer 4 is arranged to impart its appearance and feel to the trim element 1. The decorative layer 4 is thus for example made of a flexible or rigid material, having a particular appearance and/or feel that the 'one wishes to give the trim element 1. Thus, the decorative layer 4 is for example made of textile material, plastic material, ligneous material, leather or imitation leather or other. The decorative layer 4 is shaped to the external face 10 of the support layer 2, that is to say that it substantially matches the shape of the external face 10 in the zone of the support layer 2 that it covers. According to one embodiment, the decorative layer 4 covers the entire support layer 2.
La couche de décor 4 comprend une face interne 12 s’étendant en regard de la face externe 10 de la couche de support 2 et une face externe 14 s’étendant vers l’extérieur de l’élément de garnissage 1 et formant la surface externe de l’élément de garnissage 1, c’est-à-dire formant la partie visible de l’élément de garnissage 1 depuis l’habitacle du véhicule. La face externe 14 peut comprendre des motifs décoratifs ou des indications à destination d’un utilisateur pour lui indiquer la présence d’une zone fonctionnelle par exemple, comme cela sera décrit ultérieurement. En variante ou en complément, la couche de décor 4 peut être translucide, au moins dans certaines zones, pour laisser passer de la lumière de la face interne 12 à la face externe 14, ce qui permet de rétroéclairer ces zones afin d’informer un utilisateur de la présence d’une zone chauffée ou d’une autre zone fonctionnelle par exemple.The decorative layer 4 comprises an internal face 12 extending facing the external face 10 of the support layer 2 and an external face 14 extending towards the outside of the trim element 1 and forming the external surface of the trim element 1, that is to say forming the visible part of the trim element 1 from the passenger compartment of the vehicle. The outer face 14 may include decorative patterns or indications intended for a user to indicate to him the presence of a functional zone for example, as will be described later. As a variant or in addition, the decorative layer 4 can be translucent, at least in certain areas, to allow light to pass from the internal face 12 to the external face 14, which makes it possible to backlight these areas in order to inform a user of the presence of a heated zone or another functional zone, for example.
Selon un mode de réalisation, la couche de décor 4 est fixée directement sur la couche de support 2, auquel cas une couche de liaison 16n par exemple une couche de colle, d’adhésif ou de polypropylène thermoactivable s’étend entre la face externe 10 de la couche de support 2 et la face interne 12 de la couche de décor 4. En variante, comme cela sera décrit ultérieurement, une couche de matériau 5, et possiblement d’autres couches additionnelles, est agencée entre la couche de support 2 et la couche de décor 4, auquel cas une couche de liaison 16 s’étend entre la couche de matériau 5, ou une couche additionnelle, et la face interne de la couche de décor 4 (Figs. 1 et 3). Il est entendu que la couche de décor 4 peut être fixée d’une autre façon adaptée à la couche de support 2 ou à une autre couche. Une telle fixation peut par exemple être obtenu par couture, par surmoulage, par soudage ou par moussage d’une couche de liaison, notamment en fonction des matériaux utilisés pour réaliser la couche de support 2 et/ou la couche de décor 4.According to one embodiment, the decorative layer 4 is attached directly to the support layer 2, in which case a bonding layer 16n, for example a layer of glue, adhesive or heat-activatable polypropylene, extends between the outer face 10 of the support layer 2 and the inner face 12 of the decorative layer 4. Alternatively, as will be described later, a layer of material 5, and possibly other additional layers, is arranged between the support layer 2 and the decorative layer 4, in which case a connecting layer 16 extends between the layer of material 5, or an additional layer, and the internal face of the decorative layer 4 (Figs. 1 and 3). It is understood that the decorative layer 4 can be fixed in another suitable way to the support layer 2 or to another layer. Such fixing can for example be obtained by sewing, by overmolding, by welding or by foaming a bonding layer, in particular depending on the materials used to produce the support layer 2 and/or the decorative layer 4.
En alternative, l’élément de garnissage 1 est dépourvu de couche de décor 4 et la surface externe 14 de l’élément de garnissage est formée par la face externe de la couche de support 2 et/ou par la couche de matériau 5 et/ou par un film protecteur 7.Alternatively, the trim element 1 has no decorative layer 4 and the outer surface 14 of the trim element is formed by the outer face of the support layer 2 and/or by the layer of material 5 and/ or by a protective film 7.
L’élément fonctionnel 6 comprend au moins une couche de matériau 5 réalisé en un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pyrolysé, également désigné par la suite par les termes « NFPP pyrolysé ». Avantageusement, le matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène qui est pyrolysé pour former le NFPP pyrolysé est de la même nature que le NFPP formant la couche de support 2. Plus particulièrement, le NFPP pyrolysé est par exemple obtenu par des résidus et/ou des déchets de NFPP utilisé pour réaliser la couche de support 2 et/ou d’autres éléments en NFPP par exemple produits dans la même usine de production que celle qui produit l’élément de garnissage 1 selon l’invention. En d’autres termes, le NFPP qui est pyrolysé pour produire la couche de matériau 5 est par exemple recyclé de NFPP utilisé à d’autres fins. Par conséquent, la couche de matériau 5 peut être produite à coûts réduits et permet de réduire la production de déchets dans l’usine.The functional element 6 comprises at least one layer of material 5 made of a composite material comprising natural fibers in a pyrolyzed polypropylene matrix, also referred to below by the terms "pyrolyzed NFPP". Advantageously, the composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix which is pyrolyzed to form the pyrolyzed NFPP is of the same nature as the NFPP forming the support layer 2. More particularly, the pyrolyzed NFPP is for example obtained by residues and/or NFPP waste used to make the support layer 2 and/or other NFPP elements, for example produced in the same production plant as that which produces the packing element 1 according to the invention. In other words, the NFPP which is pyrolyzed to produce the layer of material 5 is for example recycled from NFPP used for other purposes. Consequently, the material layer 5 can be produced at reduced costs and makes it possible to reduce the production of waste in the factory.
La couche de matériau 5 est une couche conductrice électriquement, ce qui signifie que le NFPP est pyrolysé pour créer un matériau conducteur d’électricité tel qu’un matériau contenant du carbone. Plus particulièrement, la proportion de carbone dans le NFPP pyrolysé est par exemple supérieure à 60%. Lorsque l’élément fonctionnel 6 forme un élément résistif pour chauffer une zone chauffée de la surface externe 14 de l’élément de garnissage 1, en ajustant la densité de carbone, par sa quantité et sa distribution dans la couche de matériau 5, il est possible de facilement régler la température maximale de chauffage de l’élément résistif.Material layer 5 is an electrically conductive layer, which means that the NFPP is pyrolyzed to create an electrically conductive material such as a carbon-containing material. More particularly, the proportion of carbon in the pyrolyzed NFPP is for example greater than 60%. When the functional element 6 forms a resistive element to heat a heated zone of the external surface 14 of the packing element 1, by adjusting the density of carbon, by its quantity and its distribution in the layer of material 5, it is possible to easily set the maximum heating temperature of the resistive element.
La couche de matériau 5 s’étend sur au moins une partie de la face interne 8 oui, comme représenté sur les Figs 1 et 3, sur au moins une partie de la face externe 10 de la couche de support 2, plus particulièrement dans une ou des zones dans lesquelles une fonctionnalité doit être proposée sur la surface externe 14 de l’élément de garnissage. Selon un mode de réalisation, la couche de matériau 5 s’étend sur toute la surface de la face de la couche de support 2 sur laquelle la couche de matériau 5 est appliquée. Selon un mode de réalisation, la couche de matériau 5 est appliquée directement sur la couche de support 2, ce qui signifie qu’il n’y a pas de couche intermédiaire entre la couche de support 2 et la couche de matériau 5. Selon un autre mode de réalisation, la couche de matériau est d’abord appliquée sur un film protecteur 7 réalisé en un matériau plastique, par exemple du polypropylène, et la couche de matériau 5 est appliquée sur la couche de support avec le film protecteur 7, interposé entre la couche de matériau 5 et la couche de support 2 comme représenté sur la
Dans la cas où la surface externe 14 est formée par la face externe 10 de la couche de support 2, la couche de matériau 5, et possiblement le film protecteur 7, sont par exemple fixés sur la face interne 8 de la couche de support 2In the case where the external surface 14 is formed by the external face 10 of the support layer 2, the material layer 5, and possibly the protective film 7, are for example fixed on the internal face 8 of the support layer 2
Il convient de noter que, en plus de former un élément fonctionnel 6, la couche de matériau 5 peut également être utilisée pour former une couche de renfort de la couche de support 2. Dans ce cas, la couche de matériau 5, en particulier lorsqu’elle s’étend sur toute la surface de la couche de support 2 ou dans des zones dans lesquelles la couche de support 2 doit être renforcée, améliore les caractéristiques mécaniques de l’élément de garnissage 1, en particulier en terme de rigidité et d’auto-portance, en particulier lorsque la couche de support 2 est réalisée en matériau composite.It should be noted that, in addition to forming a functional element 6, the layer of material 5 can also be used to form a reinforcing layer of the support layer 2. In this case, the layer of material 5, in particular when 'it extends over the entire surface of the support layer 2 or in areas in which the support layer 2 must be reinforced, improves the mechanical characteristics of the packing element 1, in particular in terms of rigidity and self-supporting, in particular when the support layer 2 is made of composite material.
Selon un mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, l’élément fonctionnel 6 est formé par un circuit électrique formé par un motif 18 s’étendant au travers d’au moins une partie de la couche de support 5.According to an embodiment shown in Figs. 1 and 2, the functional element 6 is formed by an electrical circuit formed by a pattern 18 extending through at least part of the support layer 5.
Le motif 18 formé dans la couche de matériau 5 comprend au moins une zone conductrice 20 formée par le NFPP pyrolysé de la couche de matériau 5 et au moins une zone non conductrice 22 formée par une ouverture traversante dans l’épaisseur de la couche de matériau 5. Les formes de la zone conductrice 20 et de la zone non conductrice 22, dont un exemple est représenté sur la
Lorsque l’élément fonctionnel 6 est un élément de chauffage, le motif 18 est agencé pour former un circuit résistif, s’étendant de préférence sur la face externe 10 de la couche de support 2 afin d’être plus proche de la surface externe 14 de l’élément de garnissage 1, comme représenté sur la
Selon un mode de réalisation une partie du circuit électrique formant l’élément fonctionnel 6, par exemple la partie du circuit qui est chauffée lorsque l’élément fonctionnel 6 est alimenté dans le cas d’un élément de chauffage, est formée dans la couche de matériau 5 appliquée sur la face externe 10, et une autre partie du circuit électrique plus particulièrement la partie du circuit qui comprend les bornes de connexion 24, est formée sur la face interne 8 de la couche de support 2. Les deux parties du circuit électrique sont connectées ensemble par un ou plusieurs éléments de connexion, tels que des tiges de connexion, s’étendant au travers de la couche de support 2. Un tel élément de connexion est par exemple formé par un matériau conducteur remplissant un orifice s’étendant dans la couche de support 2 entre les parties du circuit électrique connectées ensemble. Ce mode de réalisation est avantageux pour faciliter la connexion du circuit électrique à une source de courant, comme cela sera décrit ultérieurement. Dans ce cas, le circuit qui comprend les bornes de connexion 24 est par exemple formé par des pistes en NFPP pyrolysé appliquées sur la face interne 8 de la couche de support 2 ou par un autre motif formé dans une couche de matériau additionnelle appliquée sur au moins une partie de la face interne 8 de la couche de support 2.According to one embodiment, a part of the electric circuit forming the functional element 6, for example the part of the circuit which is heated when the functional element 6 is powered in the case of a heating element, is formed in the layer of material 5 applied to the external face 10, and another part of the electric circuit, more particularly the part of the circuit which includes the connection terminals 24, is formed on the internal face 8 of the support layer 2. The two parts of the electric circuit are connected together by one or more connection elements, such as connection rods, extending through the support layer 2. Such a connection element is for example formed by a conductive material filling an orifice extending in the support layer 2 between the parts of the electrical circuit connected together. This embodiment is advantageous for facilitating the connection of the electrical circuit to a current source, as will be described later. In this case, the circuit which includes the connection terminals 24 is for example formed by pyrolyzed NFPP tracks applied to the internal face 8 of the support layer 2 or by another pattern formed in an additional layer of material applied to the least part of the internal face 8 of the support layer 2.
Il est entendu que l’élément fonctionnel 6 n’est pas nécessairement un élément de chauffage. Ainsi, le circuit électrique formant l’élément fonctionnel est par exemple un circuit capacitif pour former une surface tactile, un curseur tactile, un bouton tactile ou un capteur de proximité sur la surface externe 14 de l’élément de garnissage 1, un circuit résistif flexible pouvant être déformé pour détecter une pression sur la surface externe 14 de l’élément de garnissage 1 pour former un capteur de pression. Un tel élément fonctionnel est également formé par un motif formé dans la ou les couches de matériau 5. Plusieurs éléments fonctionnels peuvent également être prévus dans une ou plusieurs couches de matériau 5. Ces éléments fonctionnels peuvent être de même nature, par exemple plusieurs éléments de chauffage, ou de nature différente et sot chacun formés par des motifs distincts.It is understood that the functional element 6 is not necessarily a heating element. Thus, the electrical circuit forming the functional element is for example a capacitive circuit to form a tactile surface, a tactile slider, a tactile button or a proximity sensor on the external surface 14 of the trim element 1, a resistive circuit flexible which can be deformed to detect pressure on the outer surface 14 of the packing element 1 to form a pressure sensor. Such a functional element is also formed by a pattern formed in the layer or layers of material 5. Several functional elements can also be provided in one or more layers of material 5. These functional elements can be of the same nature, for example several elements of heating, or of a different nature and are each formed by distinct patterns.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la
L'élément fonctionnel 6 est alimenté en électricité par au moins une source de courant (non représentée).Functional element 6 is supplied with electricity by at least one current source (not shown).
Selon le mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, la source de courant est plus particulièrement connectée électriquement à ou aux zones conductrices 20 du motif 18, par exemple connectée à chaque borne de connexion 24 du motif 18. La source de courant est connectée à la zone conductrice par exemple par un câble électrique 34 connecté directement ou par un connecteur électrique 36 à la zone conductrice 20 du motif 18. Lorsqu’un connecteur 36 est prévu, il s’étend par exemple dans une ouverture traversante de la couche de support 2 de la face interne 8 à la face externe 10 de la couche de support 2, comme représenté sur la
Selon le mode de réalisation de la
Selon un mode de réalisation particulier, l’élément de garnissage peut en outre comprendre un revêtement transparent ou translucide s’étendant sur la couche de décor 4 ou sur la couche de support et/ou la couche de matériau 5 et/ou le film protecteur 7, au travers duquel la couche de décor 4 ou la couche de support et/ou la couche de matériau 5 et/ou le film protecteur 7 est visible. Un tel revêtement est par exemple un verni ou un film translucide, par exemple à base de polypropylène permettant de protéger la couche qui s’étend en dessous et éviter notamment la dégradation du ou des motifs 18. Il est particulièrement intéressant de rendre la couche de support visible dans le cas où la couche de support présente un aspect satisfaisant, par exemple dans le cas d’une couche réalisée en NFPP.According to a particular embodiment, the trim element may further comprise a transparent or translucent coating extending over the decorative layer 4 or over the support layer and/or the layer of material 5 and/or the protective film 7, through which the decorative layer 4 or the support layer and/or the material layer 5 and/or the protective film 7 is visible. Such a coating is for example a varnish or a translucent film, for example based on polypropylene, making it possible to protect the layer which extends underneath and in particular to avoid degradation of the pattern or patterns 18. It is particularly advantageous to make the layer of visible support in the case where the support layer has a satisfactory appearance, for example in the case of a layer made of NFPP.
L’élément de garnissage décrit ci-dessus permet d’intégrer un ou plusieurs éléments fonctionnels, par exemple dans une même couche de matériau 5 appliquée sur des faces de la couche de support 2, réduisant ainsi la complexité de l’élément de garnissage 1 et permettant un positionnement simple de ces éléments par rapport à la couche de support 2 et/ou par rapport à la couche de décor 4. En outre, l’élément de garnissage 1 présente une grande durée de vie. En particulier la couche de matériau 5 présente une haute résistance thermique et une faible dilatation sur la couche de support 2. L’élément de garnissage peut en outre être produit à coût réduit tout en offrant un confort accru aux passagers du véhicule.The packing element described above makes it possible to integrate one or more functional elements, for example in the same layer of material 5 applied to the faces of the support layer 2, thus reducing the complexity of the packing element 1 and allowing a simple positioning of these elements with respect to the support layer 2 and/or with respect to the decorative layer 4. In addition, the packing element 1 has a long service life. In particular, the layer of material 5 has a high thermal resistance and a low expansion on the support layer 2. The trim element can also be produced at reduced cost while offering increased comfort to the passengers of the vehicle.
Un procédé de réalisation d’un élément de garnissage 1 selon le mode de réalisation des Figs. 1 et 2 va à présent être décrit.A method of making a packing element 1 according to the embodiment of Figs. 1 and 2 will now be described.
Une première étape consiste en la pyrolyse d’un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pour former une couche de matériau 5. Comme décrit précédemment, the NFPP pyrolysé pendant cette étape provient par exemple de résidus et/ou de déchets de NFPP par exemple obtenus lors de la production de la couche de support 2 ou d’une autre pièce de véhicule. Pendant cette étape de pyrolyse, la proportion de carbone dans la couche de matériau 5 peut être ajustée pour déterminer la température de chauffage de l’élément fonctionnel 6 dans le cas d’un élément de chauffage, comme décrit précédemment.A first step consists of the pyrolysis of a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix to form a layer of material 5. As described previously, the NFPP pyrolyzed during this step comes, for example, from residues and/or waste from NFPP for example obtained during the production of the support layer 2 or another vehicle part. During this pyrolysis step, the proportion of carbon in the layer of material 5 can be adjusted to determine the heating temperature of the functional element 6 in the case of a heating element, as described previously.
La couche de matériau 5 est ensuite appliquée sur la couche de support 2, par exemple avec un film protecteur 7 comme décrit précédemment. Plus particulièrement, la couche de support 2, la couche de matériau 5 et le film protecteur 7 sont par exemple laminés ensemble.Material layer 5 is then applied to support layer 2, for example with a protective film 7 as described previously. More particularly, the support layer 2, the layer of material 5 and the protective film 7 are for example laminated together.
Le motif 18 est ensuite réalisé dans la couche de matériau 5 pour former l’élément fonctionnel 6. A cet effet, au moins une ouverture traversante est découpée de part en part dans la couche en matériau de matériau 5 pour réaliser la ou les zones non conductrices 22. Par « de part en part », on entend que la couche de matériau 5 est découpée sur toute son épaisseur. La forme de la ou des ouvertures traversantes dans la couche de matériau 5 définit la forme du motif 18 et de la ou des zones conductrices 20 de celui-ci. La couche de matériau 5 est par exemple creusée au moyen d’un rayonnement laser, ce qui permet de définir la forme du motif 18 de façon très précise. En variante, la couche de matériau 5 est découpée par attaque chimique, par fraisage ou par perçage mécanique dans le matériau carbone. Comme décrit précédemment, plusieurs motifs peuvent être découpés dans la couche de matériau 5.Pattern 18 is then made in material layer 5 to form functional element 6. conductors 22. By "throughout" is meant that the layer of material 5 is cut over its entire thickness. The shape of the through opening(s) in the layer of material 5 defines the shape of the pattern 18 and of the conductive zone(s) 20 thereof. The layer of material 5 is for example hollowed out by means of laser radiation, which makes it possible to define the shape of the pattern 18 very precisely. As a variant, the layer of material 5 is cut by chemical attack, by milling or by mechanical drilling in the carbon material. As described above, several patterns can be cut in the layer of material 5.
Il convient de noter que le ou les motifs dans la couche de matériau 5 peuvent être découpés dans la couche de matériau 5 avant l’assemblage de cette couche sur la couche de support 2.It should be noted that the pattern or patterns in the material layer 5 can be cut out in the material layer 5 before the assembly of this layer on the support layer 2.
Le cas échéant, la couche de décor 4 est ensuite fixée, par exemple par l’intermédiaire d’une couche de liaison 16, sur la couche de support 2 et/ou sur la couche de matériau 5 et/ou sur le film protecteur 7.If necessary, the decorative layer 4 is then fixed, for example via a bonding layer 16, on the support layer 2 and/or on the material layer 5 and/or on the protective film 7 .
La ou les zones conductrices 20 sont ensuite connectées à une ou plusieurs sources de courant, par exemple lors du montage de l’élément de garnissage 1 dans le véhicule. Lorsqu’un connecteur électrique 36 est prévu, il est par exemple introduit dans un orifice traversant réalisé auparavant dans la couche de support 2. De même, lorsque des éléments de connexion sont prévus, ils sont d’abord introduits dans des orifices traversants réalisés auparavant dans la couche de support 2.The conductive area(s) 20 are then connected to one or more current sources, for example when mounting the trim element 1 in the vehicle. When an electrical connector 36 is provided, it is for example introduced into a through hole previously made in the support layer 2. Similarly, when connection elements are provided, they are first introduced into through holes made previously in support layer 2.
Avant ou après l’assemblage de la couche de matériau 5 et/ou de la couche de décor 4 sur la couche de support 2, une étape de mise en forme tridimensionnelle peut être prévue pour conférer à la couche de support 2 la forme souhaitée. Lorsque la mise en forme tridimensionnelle est réalisée après l’assemblage de la couche de matériau 5 avec la couche de support 2, la mise en forme est facilement réalisée puisque la couche de support 2 et la couche de matériau 5 présentent des caractéristiques de déformabilité similaires.Before or after the assembly of the layer of material 5 and/or the layer of decoration 4 on the support layer 2, a three-dimensional shaping step can be provided to give the support layer 2 the desired shape. When the three-dimensional shaping is carried out after the assembly of the layer of material 5 with the support layer 2, the shaping is easily carried out since the support layer 2 and the layer of material 5 have similar deformability characteristics. .
Pour la réalisation d’un élément de garnissage 1 selon la
Claims (11)
- pyrolyser un matériau composite comprenant des fibres naturelles dans une matrice en polypropylène pour former une couche de matériau (5),
- appliquer la couche de matériau (5) sur une couche de support (2),
- former un élément fonctionnel (6) dans la couche de matériau (5), et
- connecter électriquement l’élément fonctionnel (6) à une source de courant.Process for producing a packing element according to any one of Claims 1 to 9, comprising the following steps:
- pyrolyzing a composite material comprising natural fibers in a polypropylene matrix to form a layer of material (5),
- applying the layer of material (5) to a support layer (2),
- forming a functional element (6) in the layer of material (5), and
- electrically connecting the functional element (6) to a current source.
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2020
- 2020-12-03 FR FR2012583A patent/FR3117073B1/en active Active
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