EP3212380A1 - Système de préformage de feuille plastique a moyens de plaquage actionnables séquentiellement - Google Patents

Système de préformage de feuille plastique a moyens de plaquage actionnables séquentiellement

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EP3212380A1
EP3212380A1 EP15798522.7A EP15798522A EP3212380A1 EP 3212380 A1 EP3212380 A1 EP 3212380A1 EP 15798522 A EP15798522 A EP 15798522A EP 3212380 A1 EP3212380 A1 EP 3212380A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet
preforming
plating means
plating
silicone
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15798522.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Damien BOISSON
Jérôme Brizin
Emilien HUMMER
David Tresse
Laurent NIERING
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OPmobility SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE filed Critical Plastic Omnium SE
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of manufacturing by molding plastic part, in particular by compression.
  • the invention relates to equipment for preforming a sheet of thermosetting or thermoplastic plastics material.
  • a loading plane consisting of sheets of plastic material, typically a composite material called "SMC", is placed in a compression mold.
  • SMC composite material
  • sheet molding compound sheet molding compound
  • sheet molding composite molding composite
  • This is for example a sheet consisting of thermosetting resin, generally polyester, vinylester or epoxy type, but possibly another type of thermosetting resin, which impregnates for example glass fibers or other reinforcement (for example with 20% to 30% reinforcing weight), often with fillers and / or catalyst (hardener).
  • the actuator of the press is actuated to close the mold and then transmit a molding pressure to the plastic material.
  • the plastic material can then flow and take the form of the mold cavity.
  • the reinforcing fibers preferentially orient themselves according to the creep directions. We no longer control the orientation of the fibers.
  • Preforming consists in placing in a preforming footprint a loading plane consisting of sheets of plastic material, typically a composite material called "SMC", then plating or draping the plastic sheets on the preform of the mold.
  • the intermediate form resulting from the preforming process is closer to that of the final part than the initial shape of the sheet, it does not correspond to exactly to the final shape resulting from the molding.
  • the final shape of the part which corresponds to the shape of the molding chamber, is obtained only after the molding.
  • the thickness of the preformed blank is generally greater than the gap generated (at the cavity where the part will be formed) by the two parts of the mold in the closed molding position.
  • the preforming means currently used are either manual (operator), mechanical (against weight, support bar ”) or pneumatic (cylinders).
  • thermosetting plastics material such as conventional SMC sheet
  • SMC sheet thermosetting plastics material
  • a recovery rate of only 50% is generally found. mold by the plastic sheet.
  • these preforming means are not suitable for high production rates. Indeed, they require, depending on the case, manual operations such as the removal of the plastic sheet, the delamination after evacuation ...
  • the object of the present invention is to overcome these drawbacks by providing preforming equipment enabling precise, automatic, repeatable and high-speed preforming of a sheet of plastics material.
  • the equipment according to the invention makes it possible, among other things, in a process for manufacturing an automobile part by compression molding a sheet of thermosetting plastic material, such as a sheet of SMC, to achieve recovery rates greater than 70%. %, preferably greater than 80% of the mold by the plastic sheet, thanks to the shape obtained by preforming, thus avoiding excessive creep, incompatible with structural parts in particular.
  • an object of the invention relates to a system for preforming a sheet of thermosetting plastics material, comprising a first element forming a preforming impression.
  • the system also includes:
  • a second element adapted to come to position vis-à-vis the first element;
  • a plurality of plating means operable sequentially and carried by the second element, for locally applying a pressure on the plastic sheet, so as to press the sheet against the first element;
  • At least one control means for the sequential actuation of the plating means.
  • At least one of the plating means is adapted to deform under the effect of an application pressure of the plating means. It may be made of an elastomeric or porous material, or it may comprise a deformation mechanism such as a spring.
  • At least one of the tacking means comprises an elastic skin adapted to inflate under the effect of the sequential actuation means.
  • This elastic skin can be silicone.
  • At least one of the plating means is an inflatable bladder.
  • At least one of the cladding means may be a reference bearing member.
  • This member preferably comprises a surface adapted to be in contact with the plastic sheet comprising Teflon® and / or silicone.
  • the system comprises a first silicone membrane intended to be positioned between the plating means and said plastic sheet.
  • This first silicone membrane can be advantageously preformed.
  • the system comprises a second elastic membrane positioned above said first element and adapted to support a sheet of plastics material.
  • This second membrane may advantageously be silicone.
  • the plastics material may be a thermosetting plastics material.
  • the invention also relates to a method for preforming a sheet of plastics material, in which the following steps are carried out: positioning a plastic sheet in a system according to one of the preceding claims;
  • Figure 1 illustrates the difficulty for the present preforming means of correctly draping the SMC sheet on a preforming footprint.
  • Figure 2 is a diagram of an embodiment of the preforming system according to the invention.
  • the top diagram shows the system when no plating means is actuated, and the bottom diagram shows the system when all plating means have been actuated.
  • Figure 3 illustrates the advantage of using two silicone membranes sandwiching the plastic sheet.
  • the system (1) according to the invention, for preforming a plastic sheet (MP), for example thermosetting, comprises:
  • first element (2) forming a preforming footprint
  • second element (3) adapted to be positioned vis-à-vis the first element
  • a set of plating means (4) operable sequentially and carried by the second member (3), for locally applying a pressure on the plastic sheet (MP), so as to press this sheet (MP) against the impression preforming (2);
  • the preforming cavity (2) is an element, preferably rigid, having the shapes of the part to be molded. This piece can be made in machining steel, wood, foam, cast resin ...
  • the second element (3) can itself be a punch carrying the plating means (4), that is to say that it can also be rigid, and adapted to apply pressure to the plastic sheet thermosetting (MP). According to this embodiment, the second element (3) is adapted to close against the first element (2) in a closing direction.
  • the second element (3) is not a punch. It is a lightweight element and prehensible by a robot. Its role is then to position the plating means (4) vis-à-vis the preformage footprint (2), and to bring the plating means (4) of the plastic sheet (MP).
  • the second element (3) and / or the robot are preferably adapted to take up the force reactions exerted by the activated plating means (4).
  • the first element (2) and the second element (3) comprise means for locking the two elements (2, 3) together.
  • the number, size and position of the plating means (4) are defined, depending on the preforming footprint (2). Such parameters are easily defined by those skilled in the art who can, at least by trial-error or by numerical simulation, define these parameters. In the same way, we will determine the sequence of operation (order, pressure exerted) of the different means of tackling (4).
  • the preform is a blank, consisting of one or more layers of SMC superimposed, and there may be variations of shapes, offsets, thickness variations for example.
  • the finished part takes its final form, including final thicknesses, only after the molding operation.
  • plating means (4) are defined and used to obtain a preform, the thickness of which, among other things, is generally greater than that of the finished part because of the stacking of the layers which are not laid down. on top of each other and slightly pressed against each other to give them their shape blank and not yet subjected to the high pressures of the molding operation. This thickness is then modified by compression and / or creep during the molding operation, after placing the preform in the mold.
  • the plating means (4) can be deformable under the effect of an application pressure of the plating means (4).
  • This means (4) may for example be made of an elastomeric or porous material, or this means (4) may comprise a deformation mechanism such as a spring, which may deform depending on the variation of the applied pressure. by the plating means (4) on the plastic sheet to be preformed.
  • the plating means (4) can marry or approach the geometry of the form to better drape the sheet in a complex area.
  • FIG. 2 illustrates an advantageous embodiment of the system (1) according to the invention.
  • the system (1) additionally comprises a frame (6), carried by the preforming footprint (2), and interposed between the two elements (2, 3) to hold the plastic sheet (MP) above the preforming cavity (2), before actuating the veneering means (4).
  • At least one of the tacking means (4) comprises a elastic skin adapted to inflate under the effect of the sequential actuating means (5).
  • the skin is made of silicone so as not to stick on the plastic sheet (MP). The swelling of this skin induces a support on the leaf (MP), then the application of a pressure on this leaf (MP).
  • MP plastic sheet
  • This system thus allows precise control, and it allows the progressive and continuous application of pressure to the sheet (MP).
  • the elasticity of such a skin provides deformability allowing it to marry complex shapes on the preformage footprint (2) and therefore to give more precisely to the sheet the corresponding shape, allowing a proper draping of the sheet (MP) on the preforming footprint (2).
  • the sequential actuating means (5) may, in this configuration, comprise a pump connected to the plating means (4) by members, such as pipes.
  • the pump being adapted to send a pressurized gas independently in each pipe, so as to inflate the plating means (4) sequentially.
  • These plating means (4) can thus be inflated with compressed air from the industrial network (5-7 bar).
  • the actuation sequence is controlled by a device such as a computer and valves forming an integral part of the sequential actuating means (5).
  • a set of plating means (4) constitute an inflatable bladder assembly, as shown in FIG. 2.
  • These bladders, supported by the second element (3), are positioned facing each other. of the first element (2).
  • the plastic sheet (MP) being positioned between the two elements (2 and 3).
  • the bladders are positioned in particular places, previously defined. These are positions where a pressure must be applied at a given moment to plaster and drape the sheet (MP) against the preform impression (2).
  • bladders can have various shapes. These forms are preferably adapted to the shape of the region of the preforming impression (2) on which the bladders must press the sheet (MP).
  • Figure 2 illustrates an embodiment where bladders have different shapes.
  • the bladders are inflated and plaster the sheet (MP) on the footprint (2).
  • the rounded bladders allow to marry complex shapes.
  • the set of bladders is replaced by a single membrane covering the surface to be preformed, and comprising a set of pockets, each pocket being hermetically separated. others, so as to be operable independently of others, and in particular, sequentially. It may also be two membranes welded or glued in place to form said pockets.
  • At least one of the plating means (4) comprises a mechanical means, such as a pad, adapted to be pressed against the sheet (MP) under the effect of the sequential actuating means (5). ).
  • the system comprises, among the plating means (4), at least one member (7) forming a reference support.
  • a reference support is a bearing on the plastic sheet (MP) against the preforming cavity (2) preventing movement of the sheet (MP) at this support, thus making it possible to fix the position of the sheet (MP).
  • This support thus ensures the repeatability of the operation by "blocking", before preforming, certain areas of the room. Then, by sequentially actuating the other plating means (4) the sheet (MP) is plated, spread, around this reference support against the preforming footprint (2).
  • Such support provides a plating force greater than that caused by a bladder, so that the sheet (MP) is not driven, slips from its reference position when the following sequential pressures are exerted and then pull on the sheet (MP) to place it correctly on the preforming footprint (2).
  • the reference support member (7) comprises teflon® and / or silicone.in its bearing surface on the sheet (MP) so as not to stick on the sheet (MP) .
  • the system comprises a first membrane (8) of silicone forming a separating layer, the function of which is to prevent the bladders (4) from sticking to the plastic sheet (MP) if they are not themselves made of non-stick material.
  • the silicone has properties that allow it to not adhere to a thermosetting plastic sheet SMC type.
  • This first membrane (8) can also maintain the bladders above the preform before preforming.
  • this first silicone membrane (8) has a shape adapted to the preforming cavity as illustrated in FIG. 2, thus making it possible to limit the pressure required to be applied via the bladders (4) so that they can press the foil (MP) onto the preform (2).
  • the system comprises a second elastic membrane (9) whose function is to carry the plastic sheet (MP) above the preforming footprint (2) before the implementation of plating means (4), thereby promoting preforming by accompanying the displacement and sliding of the sheet on the shapes of the impression.
  • the second membrane (9) is preferably made of silicone. This membrane (9) can be carried by the frame (6).
  • this second membrane (9) can be advantageously used to eject the preformed part. To do this we use the high elasticity of the membrane (9): returning to its flat shape, the membrane (9) ejects the preformed part of the preforming cavity (2).
  • the advantage of the two membranes (8 and 9) of silicone is also to allow the sliding of the thermosetting plastic sheet (MP) along the surface of the preforming cavity (2).
  • This slippage does not necessarily mean an overall movement of the sheet (MP), because if a reference support is applied, the sheet (MP) remains locally under this support in a fixed position. But the rest of the sheet (MP), not engaged with the reference support slips and deforms to be draped by plating and sliding on the preforming footprint (2). This sliding thus allows the sheet (MP) to be covered on the preforming cavity (2) without tearing, since the sheet can follow the preform.
  • top diagrams illustrate preforming without a silicone membrane
  • bottom diagrams illustrate preforming using silicone membrane (not shown) between the sheet (MP) and the first and second elements (2, 3).
  • the invention also relates to a method of preforming thermosetting plastic sheet SMC type, using the system (1) according to the invention.
  • the process then comprises the following steps:
  • thermosetting plastics material MP
  • said sequential actuating means (5) activates the plating means (4) according to said actuation sequence.
  • the plastic sheet thus preformed then has an intermediate shape between the initial shape of the sheet, generally flat, and the final shape of the piece once molded.
  • the actuation sequence of said plating means (4) can be determined by performing a numerical simulation by means of a software known to those skilled in the art and making it possible to model the draping of a sheet of thermosetting plastics material (MP), such as SMC.
  • MP thermosetting plastics material
  • the operating sequence of said plating means (4) can be determined by performing a set of test-and-error tests, for example based on what an operator would manually do.
  • the reference or the reference supports of the system (1) are first actuated.

Landscapes

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

- Système (1) pour préformer une feuille de matière plastique (MP), comprenant un premier élément (2) formant une empreinte de préformage, caractérisé en ce qu'il comporte : - un second élément (3) adapté à venir se positionner en vis-à-vis du premier élément (2); - un ensemble de moyens de plaquage (4), actionnables séquentiellement et portés par le second élément (3), pour appliquer localement une pression sur la feuille de matière plastique (MP), de façon à plaquer cette feuille (MP) contre le premier élément (2); - au moins un moyen d'actionnement séquentiel (5) des moyens de plaquage (4).

Description

Système de préformage de feuille plastique à moyens de plaquage actionnables séquentiellement
La présente invention concerne le domaine technique de la fabrication par moulage de pièce en matière plastique, notamment par compression.
En particulier, l'invention concerne un équipement pour préformer une feuille de matière plastique thermodurcissable ou thermoplastique.
Pour réaliser une pièce en matière plastique, il est connu d'utiliser un procédé de moulage par compression à chaud sous pression dans un moule fermé, en général par déplacement d'un élément mobile du moule (mis en mouvement par une presse) par rapport à un élément fixe du moule, ces éléments étant typiquement en acier.
Généralement, on pose dans un moule de compression un plan de chargement constitué de feuilles de matière plastique, typiquement un matériau composite dit «SMC». Ce sigle provient de l'appellation en langue anglaise «sheet moulding compound» (moulage d'un composé en feuille) ou «sheet moulding composite» (moulage d'un composite en feuille). Il s'agit par exemple d'une feuille constituée de résine thermodurcissable, généralement de type polyester, vinylester, ou époxy, mais éventuellement d'un autre type de résine thermodurcissable, qui imprègne par exemple des fibres de verre ou d'un autre renfort (par exemple avec 20% à 30% poids de renfort), avec souvent des charges et/ou un catalyseur (durcisseur).
Puis on actionne le vérin de la presse pour fermer le moule puis transmettre une pression de moulage à la matière plastique.
La matière plastique peut alors fluer et prendre la forme de l'empreinte du moule. Lors de ce fluage, les fibres de renfort s'orientent préférentiellement en fonction des directions de fluage. On ne maîtrise donc plus l'orientation des fibres.
Il s'ensuit une orientation privilégiée des fibres de renfort, ce qui peut conduire à une anisotropie de la pièce, qui aura donc un comportement mécanique différent selon les directions des efforts subis, pouvant induire une robustesse inférieure au besoin dans certaines zones de la pièce finie.
Pour limiter ce phénomène, il est connu de préformer les feuilles de matières plastiques (SMC) avant de les introduire dans le moule pour moulage de la pièce finie. Le préformage consiste à poser dans une empreinte de préformage un plan de chargement constitué de feuilles de matière plastique, typiquement un matériau composite dit «SMC», puis à plaquer ou draper les feuilles de matière plastique sur la préforme du moule.
Bien que la forme intermédiaire issue du procédé de préformage soit plus proche de celle de la pièce finale que la forme initiale de la feuille, elle ne correspond pas exactement à la forme finale issue du moulage. En particulier, il existe une surépaisseur dans la direction de l'épaisseur de la feuille entre la feuille préformée et les parois de la chambre de moulage lorsque la feuille préformée est disposée dans le moule. La forme finale de la pièce, qui correspond à la forme de la chambre de moulage, n'est obtenue qu'à l'issue du moulage. En d'autres termes, l'épaisseur de l'ébauche préformée est de façon générale supérieure à l'entrefer généré (au niveau de la cavité ou se formera la pièce) par les deux parties du moule en position fermée de moulage.
Les moyens de préformage utilisés actuellement sont soit manuel (opérateur), mécanique (contre poids, barre de maintien...) ou pneumatique (vérins).
Ces moyens de préformage ne permettent pas d'adapter parfaitement la feuille de matière plastique à la préforme, comme l'illustre la figure 1 qui montre une feuille de matière plastique (MP) plaqué contre une préforme (PF). En effet, ces moyens ne permettent pas de préformer toute la surface de la pièce (figure 1 en haut), car certaines zones, indiquées par des flèches sur la figure 1 , ont des profils compliqués (surfaces non développables, fortes variations de formes, creux profonds en regard de leur ouverture, par exemple). Un bon préformage correspondrait au schéma du bas de la figure 1.
De plus, lorsque l'on utilise une feuille de matière plastique thermodurcissable, telle qu'une feuille de SMC classique, pour mouler des pièces automobiles de carrosserie, telles qu'un hayon, on constate généralement un taux de recouvrement de seulement 50 % du moule par la feuille de plastique.
Enfin, ces moyens de préformage ne sont pas adaptés à des cadences de production haute série. En effet, ils nécessitent, selon les cas, des opérations manuelles telles que la dépose de la feuille de matière plastique, le décollement après mise sous vide...
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un équipement de préformage permettant un préformage précis, automatique, répétable et à cadence élevée d'une feuille de matière plastique. L'équipement selon l'invention permet entre autre, dans un procédé de fabrication de pièce automobile par moulage par compression d'une feuille de matière plastique thermodurcissable, telle qu'une feuille de SMC, d'atteindre des taux de recouvrement supérieur à 70%, de préférence supérieur à 80% du moule par la feuille de matière plastique, grâce à la forme obtenue par le préformage, évitant ainsi un fluage trop important, incompatible avec des pièces de structure notamment.
Pour ce faire, le système de préformage selon l'invention utilise un ensemble de moyens de plaquage, tels que des vessies gonflables, actionnables séquentiellement pour appliquer localement une pression sur la feuille de matière plastique. Ainsi, un objet de l'invention concerne un système pour préformer une feuille de matière plastique thermodurcissable, comprenant un premier élément formant une empreinte de préformage. Le système comporte également :
un second élément adapté à venir se positionner en vis-à-vis du premier élément ; - un ensemble de moyens de plaquage, actionnables séquentiellement et portés par le second élément, pour appliquer localement une pression sur la feuille de matière plastique , de façon à plaquer cette feuille contre le premier élément ;
au moins un moyen de pilotage pour l'actionnement séquentiel des moyens de plaquage.
Grâce à ce système, il est possible de préformer entièrement la forme souhaitée en profitant de l'actionnement séquentiel des moyens de plaquage. Il est ainsi possible de recopier de façon automatique, et de façon répétable, une séquence de drapage qui serait réalisée manuellement par un opérateur, et donc sans être répétable au cours d'une campagne de production.
Selon un mode de réalisation, au moins un des moyens de plaquage est adapté à se déformer sous l'effet d'une pression d'application du moyen de plaquage. Il peut être fabriqué dans un matériau élastomère ou poreux, ou il peut comprendre un mécanisme de déformation tel qu'un ressort.
Selon un mode de réalisation, au moins un des moyens de plaquages comporte une peau élastique adaptée à se gonfler sous l'effet des moyens d'actionnement séquentiel. Cette peau élastique peut être en silicone.
Selon un mode de réalisation préféré, au moins un des moyens de plaquages est une vessie gonflable.
Selon l'invention, au moins un des moyens de plaquages peut être un organe formant appui de référence. Cet organe comporte préférentiellement une surface adaptée à être en contact avec la feuille de matière plastique comportant du téflon® et/ou du silicone.
Selon un mode de réalisation, le système comporte une première membrane en silicone destinée à être positionnée entre les moyens de plaquages et ladite feuille de matière plastique. Cette première membrane en silicone peut être avantageusement préformée.
Selon un mode de réalisation, le système comporte une seconde membrane élastique positionnée au-dessus dudit premier élément et adaptée à soutenir une feuille de matière plastique. Cette seconde membrane peut être avantageusement en silicone.
Enfin, la matière plastique peut être une matière plastique thermodurcissable.
L'invention concerne également un procédé pour préformer une feuille de matière plastique, dans lequel on réalise les étapes suivantes : on positionne une feuille de matière plastique dans un système selon l'une des revendications précédentes ;
on détermine une séquence d'actionnement desdits moyens de plaquage ; et on active ledit moyen d'actionnement séquentiel des moyens de plaquage en fonction de ladite séquence d'actionnement.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
La figure 1 illustre la difficulté pour les moyens de préformage actuels de draper correctement la feuille de SMC sur une empreinte de préformage.
La figure 2 est un schéma d'un exemple de réalisation du système de préformage selon l'invention. Le schéma du haut montre le système lorsqu'aucun moyen de plaquage n'est actionné, et le schéma du bas montre le système lorsque tous les moyens de plaquage ont été actionnés.
La figure 3 illustre l'avantage d'utiliser deux membranes en silicone prenant en sandwich la feuille de matière plastique.
Le système (1 ) selon l'invention, pour préformer une feuille de matière plastique (MP), par exemple thermodurcissable, comprend :
un premier élément (2), formant une empreinte de préformage, et un second élément (3) adapté à venir se positionner en vis-à-vis du premier élément ;
un ensemble de moyens de plaquage (4), actionnables séquentiellement et portés par le second élément (3), pour appliquer localement une pression sur la feuille de matière plastique (MP), de façon à plaquer cette feuille (MP) contre l'empreinte de préformage(2) ;
- au moins un moyen d'actionnement séquentiel (5) des moyens de plaquage (4).
L'empreinte de préformage (2) est un élément, de préférence rigide, ayant les formes de la pièce à mouler. Cette pièce peut être réalisée en usinage d'acier, de bois, de mousse, en résine coulée...
Le second élément (3) peut être lui-même un poinçon portant les moyens de plaquage (4), c'est-à-dire qu'il peut être lui aussi rigide, et adapté à appliquer une pression sur la feuille de matière plastique thermodurcissable (MP). Selon ce mode de réalisation le second élément (3) est adapté à venir se fermer contre le premier élément (2) selon une direction de fermeture.
Mais de façon préférentielle, le second élément (3) n'est pas un poinçon. Il s'agît d'un élément léger et préhensible par un robot. Son rôle est alors de positionner les moyens de plaquage (4) en vis-à-vis de l'empreinte de préformage (2), et de rapprocher les moyens de plaquage (4) de la feuille de matière plastique (MP). Le second élément (3) et/ou le robot sont de préférence adaptés à reprendre les réactions d'effort exercées par les moyens de plaquage (4) activés. Selon un exemple de réalisation, le premier élément (2) et le second élément (3) comportent des moyens de verrouillage des deux éléments (2, 3) entre eux.
Le nombre, la taille et la position des moyens de plaquage (4) sont définis, en fonction de l'empreinte de préformage (2). De tels paramètres sont aisément définis par l'homme du métier qui pourra, au moins par essai-erreur ou par simulation numérique, définir ces paramètres. De la même façon, on déterminera la séquence d'actionnement (ordre, pression exercée) des différents moyens de plaquages (4).
La préforme est une ébauche, constitué d'une ou plusieurs couches de SMC superposées, et il peut exister des variations de formes, des décalages de forme, des variations d'épaisseurs par exemple. En effet, la pièce finie prend sa forme définitive, et notamment des épaisseurs finales, seulement après l'opération de moulage. Ainsi, on définit et on utilise des moyens de plaquage (4) permettant d'obtenir une préforme, dont l'épaisseur, entre autre, est généralement supérieure à celle de la pièce finie du fait de l'empilage des couches qui ne sont posées les unes sur les autres et légèrement pressées les unes contre les autres pour leur donner leur ébauche de forme et non encore soumises aux fortes pressions de l'opération de moulage. Cette épaisseur étant ensuite modifiée par compression et/ou fluage lors de l'opération de moulage, après mise en place de la préforme dans le moule.
Selon un exemple de réalisation, le moyen de plaquage (4) peut être déformable sous l'effet d'une pression d'application du moyen de plaquage (4). Ce moyen (4) peut par exemple être fabriqué dans un matériau élastomère ou poreux, ou encore, ce moyen (4) peut comprendre un mécanisme de déformation tel qu'un ressort, qui peut se déformer en fonction de la variation de la pression appliquée par le moyen de plaquage (4) sur la feuille de matière plastique à préformer. Ainsi, dans la limite de la déformation possible du matériau ou des composants du mécanisme, le moyen de plaquage (4) peut épouser ou se rapprocher de la géométrie de la forme pour mieux draper la feuille dans une zone complexe.
On se réfère maintenant à la figure 2 qui illustre un exemple avantageux de réalisation du système (1 ) selon l'invention.
Selon cet exemple, le système (1 ) comporte en sus un cadre (6), porté par l'empreinte de préformage (2), et intercalé entre les deux éléments (2, 3) pour maintenir la feuille de matière plastique (MP) au-dessus de l'empreinte de préformage (2), avant actionnement des moyens de plaquages (4).
De façon avantageuse, au moins un des moyens de plaquages (4) comporte une peau élastique adaptée à se gonfler sous l'effet des moyens d'actionnement séquentiel (5). De façon avantageuse, la peau est en silicone de façon à ne pas coller sur la feuille de matière plastique (MP). Le gonflement de cette peau induit un appui sur la feuille (MP), puis l'application d'une pression sur cette feuille (MP). Ainsi, plus la peau est gonflée, plus la pression appliquée sur la feuille (MP) est élevée et force la feuille à épouser les formes de l'empreinte. Ce système permet ainsi un contrôle précis, et il permet l'application progressive et continue d'une pression à la feuille (MP).
De plus, l'élasticité d'une telle peau lui offre une déformabilité lui permettant d'épouser des formes complexes sur l'empreinte de préformage (2) et donc de donner plus précisément à la feuille la forme correspondante, permettant un drapage correct de la feuille (MP) sur l'empreinte de préformage (2).
Le moyen d'actionnement séquentiel (5) peut, selon cette configuration, comporter une pompe reliée aux moyens de plaquage (4) par des organes, tels que des tuyaux. La pompe étant adaptée à envoyer un gaz sous pression indépendamment dans chaque tuyau, de façon à gonfler séquentiellement les moyens de plaquages (4). Ces moyens de plaquage (4) peuvent ainsi être gonflés à l'aide de l'air comprimé du réseau industriel (5-7 bars). La séquence d'actionnement est pilotée par un dispositif tel qu'un ordinateur et des vannes faisant partie intégrante du moyen d'actionnement séquentiel (5).
Selon un exemple de réalisation comportant une telle peau, un ensemble de moyens de plaquages (4) constituent un ensemble de vessie gonflable, tel que représenté sur la figure 2. Ces vessies, supportées par le deuxième élément (3), sont positionnées en regard du premier élément (2). La feuille de matière plastique (MP) étant positionnée entre les deux éléments (2 et 3). Les vessies sont positionnées en des endroits particuliers, définis préalablement. Il s'agît de positions où une pression doit être appliquée à un moment donné pour plaquer et draper la feuille (MP) contre l'empreinte de préformage (2).
Comme l'illustre la figure 2, les vessies peuvent avoir des formes variées. Ces formes sont de préférence adaptées à la forme de la zone de l'empreinte de préformage (2) sur laquelle les vessies doivent plaquer la feuille (MP). En particulier, la figure 2 illustre un mode de réalisation où des vessies ont des formes différentes. Sur le schéma du bas de la figure 2, et contrairement au schéma du haut, les vessies sont gonflées et plaquent la feuille (MP) sur l'empreinte (2). Les vessies de forme arrondie permettent d'épouser des formes complexes.
Selon un autre exemple, mais selon un même mode de fonctionnement, l'ensemble de vessies est remplacé par une unique membrane recouvrant la surface à préformer, et comportant un ensemble de poches, chaque poche étant séparée hermétiquement des autres, de façon à être actionnable indépendamment des autres, et en particulier, séquentiellement. Il peut également s'agir de deux membranes soudées ou collées par endroit pour former lesdites poches.
Selon un autre mode de réalisation, au moins un des moyens de plaquages (4) comporte un moyen mécanique, tel qu'un patin, adapté à se plaquer contre la feuille (MP) sous l'effet des moyens d'actionnement séquentiel (5).
De façon avantageuse, le système comporte, parmi les moyens de plaquage (4), au moins un organe (7) formant appui de référence. On appelle appui de référence, un appui sur la feuille de matière plastique (MP) contre l'empreinte de préformage (2) empêchant un déplacement de la feuille (MP) au niveau de cet appui, permettant ainsi de fixer la position de la feuille (MP). Cet appui permet ainsi d'assurer la répétabilité de l'opération en «bloquant», avant préformage, certaines zones de la pièce. Puis, par actionnement séquentiel des autres moyens de plaquages (4) la feuille (MP) est plaquée, étalée, autours de cet appui de référence contre l'empreinte de préformage (2). Un tel appui assure un effort de plaquage supérieur à celui provoqué par une vessie, de façon à ce que la feuille (MP) ne soit pas entraînée, ne glisse de sa position de référence quand les pressions séquentielles suivantes sont exercées et tirent alors sur la feuille (MP) pour la placer correctement sur l'empreinte de préformage (2). Il peut bien évidemment y avoir plusieurs appuis de références.
De façon avantageuse, l'organe (7) formant appui de référence comporte du téflon® et/ou du silicone.au niveau de sa surface d'appui sur la feuille (MP) de façon à ne pas coller sur la feuille (MP).
Selon un mode de réalisation, également illustré sur la figure 2, le système comporte une première membrane (8) en silicone formant une couche séparatrice, dont la fonction est d'éviter que les vessies (4) ne collent à la feuille de matière plastique (MP) si elles ne sont pas constituées elles-mêmes de matériau antiadhésif. En effet, le silicone possède des propriétés lui permettant de ne pas adhérer à une feuille de matière plastique thermodurcissable de type SMC.
Cette première membrane (8) peut permettre également de maintenir les vessies au- dessus de la préforme avant le préformage.
De façon avantageuse, cette première membrane (8) en silicone possède une forme adaptée à l'empreinte de préformage comme l'illustre la figure 2, permettant ainsi de limiter la pression nécessaire à appliquer via les vessies (4) pour qu'elles puissent plaquer la feuille (MP) sur la préforme (2).
Selon un mode de réalisation, également illustré sur la figure 2, le système comporte une seconde membrane (9) élastique dont la fonction est de porter la feuille de matière plastique (MP) au-dessus de l'empreinte de préformage (2) avant la mise en œuvre des moyens de plaquage (4), favorisant ainsi le préformage en accompagnant le déplacement et par glissement de la feuille sur les formes de l'empreinte.
Afin d'éviter que la feuille de matière plastique (MP) ne colle à l'empreinte de préformage (2), la seconde membrane (9) est de préférence en silicone. Cette membrane (9) peut être portée par le cadre (6).
Enfin, cette seconde membrane (9) peut être avantageusement utilisée pour éjecter la pièce préformée. Pour ce faire on utilise la grande élasticité de la membrane (9) : en revenant à sa forme plane, la membrane (9) éjecte la pièce préformée de l'empreinte de préformage (2).
L'avantage des deux membranes (8 et 9) en silicone est également de permettre le glissement de la feuille de matière plastique thermodurcissable (MP) le long de la surface de l'empreinte de préformage (2). Ce glissement ne signifie pas nécessairement un mouvement global de la feuille (MP), car si un appui de référence est appliqué, la feuille (MP) reste localement sous cet appui dans une position fixée. Mais le reste de la feuille (MP), non en prise avec l'appui de référence glisse et se déforme pour être drapé par plaquage et glissement sur l'empreinte de préformage (2). Ce glissement permet ainsi un recouvrement de la feuille (MP) sur l'empreinte de préformage (2) sans déchirure, car la feuille peut suivre la préforme. La figure 3 illustre cet avantage : les schémas du haut illustrent un préformage sans membrane en silicone, alors que les schémas du bas illustrent un préformage avec utilisation de membrane en silicone (non représentée) entre la feuille (MP) et les premier et second éléments (2, 3). On note l'apparition possible de déchirure (DE) au niveau des angles droits de la préforme, lorsqu'il n'y pas de silicone, mais un glissement (GL) en présence de silicone.
L'invention concerne également un procédé de préformage de feuille en matières plastique thermodurcissable de type SMC, utilisant le système (1 ) selon l'invention. Le procédé comporte alors les étapes suivantes :
on positionne une feuille de matière plastique thermodurcissable (MP) dans un système (1 ) selon l'invention ;
on détermine une séquence d'actionnement desdits moyens de plaquage (4) ; et
on active ledit moyen d'actionnement séquentiel (5) des moyens de plaquage (4) en fonction de ladite séquence d'actionnement.
La feuille de matière plastique ainsi préformée a alors une forme intermédiaire entre la forme initiale de la feuille, généralement plane, et la forme finale de la pièce une fois moulée. On peut déterminer la séquence d'actionnement desdits moyens de plaquage (4), en réalisant une simulation numérique au moyen d'un logiciel connu des spécialistes et permettant de modéliser le drapage d'une feuille de matière plastique thermodurcissable (MP), de type SMC.
On peut déterminer la séquence d'actionnement desdits moyens de plaquage (4), en réalisant un ensemble de tests de type essai-erreur, en se basant par exemple, sur ce que ferait manuellement un opérateur.
Selon un mode de réalisation préféré, on actionne en premier le ou les appuis de référence du système (1 ).

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système (1 ) pour préformer une feuille de matière plastique (MP), comprenant un premier élément (2) formant une empreinte de préformage, caractérisé en ce qu'il comporte :
un second élément (3) adapté à venir se positionner en vis-à-vis du premier élément (2) ;
un ensemble de moyens de plaquage (4), actionnables séquentiellement et portés par le second élément (3), pour appliquer localement une pression sur la feuille de matière plastique (MP), de façon à plaquer cette feuille (MP) contre le premier élément (2) ;
au moins un moyen d'actionnement séquentiel (5) des moyens de plaquage (4).
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel au moins un des moyens de plaquages (4) est adapté à se déformer sous l'effet d'une pression d'application du moyen de plaquage (4).
3. Système selon la revendication 2, dans lequel le moyen de plaquage (4) est fabriqué dans un matériau élastomère ou poreux, ou le moyen de plaquage (4) comprend un mécanisme de déformation tel qu'un ressort.
3. Système selon la revendication 2, dans lequel au moins un des moyens de plaquages (4) comporte une peau élastique adaptée à se gonfler sous l'effet des moyens d'actionnement séquentiel (5).
4. Système selon la revendication 3, dans lequel la peau élastique est en silicone.
5. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un des moyens de plaquages (4) est une vessie gonflable.
6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un des moyens de plaquages (4) est un organe (7) formant appui de référence.
7. Système selon la revendication 6, dans lequel l'organe (7) comporte une surface adaptée à être en contact avec la feuille de matière plastique (MP) comportant du téflon® et/ou du silicone.
8. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système comporte une première membrane (8) en silicone destinée à être positionnée entre les moyens de plaquages (4) et ladite feuille de matière plastique (MP).
9. Système selon la revendication 8, dans lequel la première membrane (8) en silicone est préformée.
10. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système comporte une seconde membrane (9) élastique positionnée au-dessus dudit premier élément (2) et adaptée à soutenir une feuille de matière plastique (MP).
1 1. Système selon la revendication 10, dans lequel la seconde membrane (9) est en silicone.
12. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la matière plastique est une matière plastique thermodurcissable.
13. Procédé pour préformer une feuille de matière plastique (MP), caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes :
on positionne une feuille de matière plastique (MP) dans un système (1 ) selon l'une des revendications précédentes ;
on détermine une séquence d'actionnement desdits moyens de plaquage (4) ; et
on active ledit moyen d'actionnement séquentiel (5) des moyens de plaquage (4) en fonction de ladite séquence d'actionnement.
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