EP3676070A1 - Procédé de fabrication d'un radome en thermoplastique pour un radar d'un véhicle - Google Patents

Procédé de fabrication d'un radome en thermoplastique pour un radar d'un véhicle

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EP3676070A1
EP3676070A1 EP18759337.1A EP18759337A EP3676070A1 EP 3676070 A1 EP3676070 A1 EP 3676070A1 EP 18759337 A EP18759337 A EP 18759337A EP 3676070 A1 EP3676070 A1 EP 3676070A1
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EP
European Patent Office
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film
thermoplastic material
mold
molding chamber
manufacturing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18759337.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Gilles MOULIN
Issam KHAYAT
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Plastic Omnium SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing a plastic part.
  • the invention relates more particularly to a method of manufacturing a part for a vehicle whether it is a motor vehicle or human powered.
  • the invention also relates to a part obtained by the manufacturing method.
  • the invention also relates to an assembly of a vehicle radar equipped with a part obtained by the manufacturing method and a vehicle equipped with such an assembly.
  • a decorative radome which may be the emblem or the logo of the front grille, for a motor vehicle by independent molding of two parts and assembly of these two pieces by gluing.
  • a decorative film is placed on one of the two pieces before gluing so that the film is caught between the two pieces after gluing.
  • Such a process requires the manufacture of two different parts and therefore the use of two presses or at least two different tools.
  • Such a phenomenon disturbs or even prevents the passage of waves through this room, especially when the room is used as a protection device of a vehicle radar, also called a radome.
  • a radome thus obtained imposes geometric constraints on the radar used, because the type of radar is limited by the size of the logo.
  • the present invention is intended to overcome these disadvantages by providing an alternative manufacturing method of a plastic part, including a radome for a radar of a vehicle.
  • the invention relates to a method of manufacturing a radome for a vehicle radar made of two thermoplastic materials and provided with a film, using a mold comprising a first part and a second part, the two parts delimiting a first molding chamber, the method comprising the following steps:
  • thermoplastic material into the second molding chamber to obtain a second layer overmolded on the film, the film being positioned between the first and second overmolded layers.
  • the first part may correspond to the matrix of the mold and the second part may correspond to a punch having means for ejecting the first overmolded layer after the injection of the first thermoplastic material into the first molding chamber.
  • the third part may correspond to a second punch having different characteristics of the punch used for the first molding chamber.
  • the first layer is overmolded on one side of the film and remains on the first part of the mold while the other side of the film is exposed to the open air in order to receive the injection of the second thermoplastic material once the second molding chamber is closed.
  • the film remains positioned in the mold during the injection of the second thermoplastic material. No manipulation of the film is necessary which avoids damage to the film.
  • thermoplastic material is added to the previously molded piece injection material which provides a good seal between the two layers while avoiding air bubbles or impurities that may be there in a manufacturing process requiring a gluing step.
  • the method may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination:
  • the method comprises a step of changing the position of the first part prior to the second closing of the mold.
  • the change of position of the first part frees the space near the second part so that a new film can be placed on the wall of the second part for overmolding the next part.
  • the step of changing the position of the first part is a step of rotation of the first part, so as to position itself vis-à-vis the third part.
  • overmoulding can be performed using a plate or a rotary base.
  • the punches are positioned around the axis of the plate or the base.
  • the position change step of the first part is a translational step of the first part, so as to position vis-à-vis the third part.
  • the overmoulding can be achieved with the aid of a carriage moving on the plate of the press.
  • the punches are positioned on according to the trajectory of this carriage.
  • the first thermoplastic material is chosen from the following materials: polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA) or copolyester, such as polyethylene terephthalate (PET).
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PA polyamide
  • PET copolyester
  • the second thermoplastic material is selected from the materials of the first thermoplastic material or in the following materials, preferably black: acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), polypropylene (PP).
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • the choice of the materials used for each injection makes it possible to obtain a first transparent or translucent layer and a second opaque layer.
  • the film comprises a decorated surface and preferably metallized.
  • the metallized surface having a chrome appearance can meet the aesthetic needs of the molded part depending on the vehicle model.
  • the metallized surface is overmolded by the first thermoplastic material which is preferably transparent.
  • the opposite surface of the film is overmolded by the second thermoplastic material which is preferably opaque.
  • the decorated part of the film is therefore located between the film and the first thermoplastic material. This makes it possible to obtain a piece having a better gloss and a better sharpness of the metallic design. This is particularly advantageous when you want a depth effect in three dimensions for the decor, as is often the case for metallized logos. This configuration also makes it possible not to show the interface between the film and the decorated area because this interface area which is perhaps less aesthetic is hidden by the decoration.
  • This metallized surface which is a functional surface of the film is rapidly protected as soon as the first thermoplastic material is injected.
  • the film is held on all its surfaces on the first layer which allows to inject the second thermoplastic material whose thickness could even be larger and possibly with greater risks of deformation of the film if this second material was injected first.
  • the method makes it possible to overmold a decorated film over a large area, with a minimum of handling, since the film is positioned only at the bottom of the impression by an operator or in an automated manner and, at the end of the various injection steps without leaving of the press, the final piece is obtained reproducibly and at a very high rate, with a film completely protected on both sides, with an interface without air bubble, a constant thickness over the entire surface serving as a radome, so to have good transparency on the airwaves.
  • the metallized surface is obtained by a method of depositing a material, preferably by a vapor phase deposition technique, or by a painting process, or by overmolding a metallized film or by a marking technique hot.
  • a material preferably by a vapor phase deposition technique, or by a painting process, or by overmolding a metallized film or by a marking technique hot.
  • the use of this type of coating allows the passage of radar waves to provide detection functions in the development of vehicles partially or fully autonomous.
  • the film has a good compatibility with the first and the second thermoplastic material so that the interface is of good quality (without bubble of air, without deformation of the film ...) so that the transparency with the waves is the best possible and this reproducibly even on a film of a large area.
  • the method comprises a step of thermoforming the film prior to the step of closing the first molding chamber. It is a question of bringing a 3D form before the injection of the first plastic material.
  • the film is therefore well deployed and homogeneous in thickness which limits the risk of deformation and even rupture during the injection process.
  • the method comprises a step of cutting the film following the step of thermoforming the film.
  • This configuration makes it possible to avoid the delamination of the final piece, which is all the more risky because the surface of the overmolded film is large. This delamination deteriorated the aesthetics of the room and hindered the passage of waves. The risk of entry of air or water between the two overmolded layers is also limited which prevents the aging of the room.
  • the film includes a heating element.
  • the heating element makes it possible to add a defrosting function to the overmolded part.
  • the heating element may be a wire integrated directly into the film or a pattern of heating material. This pattern can be deposited on the film according to a method selected from the group consisting of screen printing, stencil, gravure printing, stamp printing, flexographic printing, offset printing, electrostatic printing and printing. inkjet printing.
  • the heating element is arranged on the surface of the film between the film and the second overmolded layer. This arrangement makes it possible to have a "heat shield" effect thanks to the second material since the heat is transmitted preferentially towards the outside of the part, through the first material which will advantageously have a better thermal conductivity and may have a lower thickness. than the second matter.
  • the film can be decorated or functionalized on both sides.
  • Such a film is very fragile and must be handled with care so as not to deteriorate the decoration or functionalization.
  • the manufacturing method which is the subject of this invention makes it possible not to manipulate the film between the different injection stages and thus to avoid the risk of damage.
  • the invention also relates to a part, preferably for vehicle, obtained by the manufacturing method as described above.
  • This piece may be a large piece, such as a motor vehicle grille whose dimensions of the front face may be 500 mm by 1200 mm.
  • This piece can also be a bumper skin whose front dimensions can be 800 mm over 2000 mm.
  • the invention also relates to a set of a vehicle radar and a part obtained by the manufacturing method as described above.
  • the invention finally relates to a vehicle equipped with a set as described above.
  • FIG. 1 is a schematic view of an example of a part manufacturing process during the injection of the first thermoplastic material
  • FIG. 2 is a schematic view of the process according to FIG. 1 during the injection of the second thermoplastic material
  • FIG. 3 is a schematic view of a first embodiment of the part comprising a heating element
  • FIG. 4 is a schematic view of the manufacturing process of the part according to FIG. 3,
  • FIG. 5 is a schematic view of a second embodiment of the part comprising a heating element
  • FIG. 6 is a detailed view of the part obtained by the manufacturing method according to a first variant
  • FIG. 7 is a detailed view of the part obtained by the manufacturing method according to a second variant.
  • a mold as schematically illustrated in Figure 1 comprises a first portion 10 and a second portion 20, the two parts 10, 20 defining a first molding chamber 100.
  • the first part 10 of the mold is mounted on a plate or a rotary base of an axis (A).
  • a film 3 is placed on an inner wall 21 of the second part 20.
  • This technology makes it possible to integrate all kinds of functions (electronics, mechanics, optics ... and more particularly here functional elements for the defrost, the light or the electrical connection) directly on the plastic parts, here a flexible polymer substrate.
  • the functionalized part can then be deformed.
  • the materials usually used are polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), PolyEthylene Naphthalate (PEN) and other materials may be envisaged.
  • this film has at least one decorated face, preferably metallized with a chrome appearance.
  • the metallized surface is obtained by a method of depositing a material, preferably of indium type, or by a painting process, or by overmolding a metallized film.
  • the decorative coating, and especially the metallized surface is obtained by a technique known to those skilled in the art, such as the hot stamping technique (printing during which a film is pressed against a surface), or via overmoulding of a metallized film (for example by the preliminary deposition of a thin layer of coating which gives a metallic appearance, layer of the order of 0.5 ⁇ ), or by application of chromatic paint, or by the technique of physical vapor deposition (PVD), metals such as indium, gold or tin.
  • PVD physical vapor deposition
  • first thermoplastic material is injected into the first molding chamber 100 to obtain a first overmolded layer 1 on the film 3.
  • the first thermoplastic material is chosen from the following materials: polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polymethylmethacrylate (PMMA), polyamide (PA) or copolyester, such as polyethylene terephthalate (PET).
  • first thermoplastic material is transparent in color. It is important to put the film on the second part 20 with the opposite side to that which is metallized in contact with the inner wall 21. Thus, the first thermoplastic material is overmolded on this metallized face, which makes it possible to obtain a part having a better gloss and a better sharpness of the metallized design.
  • the mold is opened to separate the first portion 10 and the second portion 20. Simultaneously, the first overmolded layer 1 is repelled by ejection means which are arranged in the second portion 20. The first overmolded layer 1 and remains fixed on the first portion 10 during the opening of the mold.
  • the first part 10 changes position by turning about the axis (A) so as to be positioned vis-à-vis a third part 30
  • the mold is closed so as to form a second molding chamber 200 which is delimited by the first portion 10 and the third portion 30.
  • This step is followed by an injection of a second thermoplastic material into the second chamber molding material 200 to obtain a second overmolded layer 2 on the film 3.
  • the second thermoplastic material is chosen from the following materials: acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA) or copolyester, such as polyethylene terephthalate (PET).
  • the second thermoplastic material is black in color and is injected onto the film of the opposite side to that which is metallized.
  • the film 3 is positioned between the first and second overmolded layers 1, 2.
  • the method may comprise a step of thermoforming the film prior to the step of closing the first molding chamber 100. A 3D shape can therefore be provided to the metallized face of the film before the injection of the first plastic material.
  • the method comprises a step of cutting the film 3 following the thermoforming step of the film 3.
  • the film 3 no longer spreads over the final piece but is only present on a predefined area of the room.
  • the first variant illustrated in Figure 6 consists of an injection of the first thermoplastic material by creating a projecting zone 5 at the edge of the film.
  • the second overmolded layer 2 takes a shape complementary to that of the first overmolded layer 1, which allows the film 3 to be well trapped between the two layers without having any space around it.
  • the second variant illustrated in Figure 7 consists of an injection of the first thermoplastic material by creating a groove 6 between the film 3 and the mold.
  • the second overmolded layer 2 takes on a shape complementary to that of the first overmolded layer 1. Because the film 3 is at the edge of the molding tool, so at the bottom of a housing, it is easier to position it and hold it in place.
  • the film 3 comprises a heating element 31 connected to a power supply wire 32.
  • the heating element 31 is arranged between the film 3 and the second overmolded layer 2.
  • FIG. a first embodiment as illustrated in Figures 3 and 4, an insert can be used in the mold to create a passage 4 of the power supply wire 32 in the second overmolded layer 2.
  • This embodiment allows to pass the power supply wire 32 on the non-visible side of the final part and to avoid problems of integration of the part on the vehicle.
  • a second embodiment can also be envisaged according to which the electric power wire is in part between the two overmolded layers, as can be seen in FIG. 5.
  • the invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will become apparent to those skilled in the art. It is in particular possible to change the position of the first part of the mold by a translation movement of this first part 10, so that it is positioned vis-à-vis the third part 30.
  • the method comprises a step of injecting a third plastic material via a third punch and overmolding a second film during this additional step.
  • the second film is positioned in the impression of the third punch and the piece resulting from the two preceding injections is placed in front of this punch, while preserving a volume in which the third plastic material is injected.
  • a film with heating elements or a decorated film and the second film is a decorated film.
  • the first plastic and the second plastic are opaque materials which are on each side of the first film.
  • the second film can be a decorated film If the second film is positioned on the piece resulting from the two previous injections before injection of the third material, then this third material advantageously covers the second film.
  • the film can hold in the bottom of the footprint by electro-droop or a suction system on the surface of the footprint can be considered to position it properly and hold it in place during the injection of the plastic material. If the second film is positioned on the part resulting from the two previous injections, then an equivalent system to hold the film in place can be considered across the room.

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Abstract

Procédé de fabrication d'un radôme pour un radar d'un véhicule réalisée en deux matériaux thermoplastiques et munie d'un film (3), à l'aide d'un moule comprenant une première partie (10) et une seconde partie (20), les deux parties (10, 20) délimitant une première chambre de moulage (100), le procédé comprenant les étapes suivantes : - dépôt du film (3) sur une paroi (21) de la seconde partie (20); - première fermeture du moule; - injection d'une première matière thermoplastique dans la première chambre de moulage (100) pour obtenir une première couche surmoulée (1) sur le film (3), - ouverture du moule, - seconde fermeture du moule de façon à former une seconde chambre de moulage (200) en utilisant une troisième partie (30) délimitant avec la première partie (10) la seconde chambre de moulage (200) - injection d'une seconde matière thermoplastique dans la seconde chambre de moulage (200) pour obtenir une seconde couche surmoulée (2) sur le film (3), le film (3) étant positionné entre les première et seconde couches surmoulées 1, 2.

Description

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN RADOME EN THERMOPLASTIQUE POUR UN RADAR D'UN VÉHICLE
[0001 ] L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en plastique. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'une pièce pour un véhicule que ce soit un véhicule automobile ou à propulsion humaine. L'invention concerne également une pièce obtenue par le procédé de fabrication. L'invention concerne également un ensemble d'un radar pour véhicule équipé d'une pièce obtenue par le procédé de fabrication et un véhicule équipé d'un tel ensemble.
[0002] Il a déjà été proposé, dans le brevet EP2640609 un procédé de fabrication d'un radôme décoratif, qui peut être l'emblème ou le logo de la grille avant, pour un véhicule automobile par moulage indépendant de deux pièces et assemblage de ces deux pièces par collage. Un film de décoration est posé sur l'une des deux pièces avant le collage afin que le film soit pris entre les deux pièces après le collage. Un tel procédé nécessite la fabrication de deux pièces différentes et donc l'utilisation de deux presses ou au moins deux outillages différents. Par ailleurs, dans ce type de procédé, il peut y avoir une insuffisance d'étanchéité et un emprisonnement de bulles d'air entre les deux pièces. Un tel phénomène perturbe, voire empêche, le passage d'ondes au travers de cette pièce, notamment lorsque la pièce est utilisée comme un dispositif de protection d'un radar du véhicule, également appelé un radôme. De plus, un radôme ainsi obtenue impose des contraintes géométriques au radar utilisé, car le type de radar est limité par la taille du logo.
[0003] La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de fabrication alternatif d'une pièce en plastique, notamment un radôme pour un radar d'un véhicule.
[0004] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un radôme pour un radar d'un véhicule réalisée en deux matériaux thermoplastiques et munie d'un film, à l'aide d'un moule comprenant une première partie et une seconde partie, les deux parties délimitant une première chambre de moulage, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- dépôt du film sur une paroi de la seconde partie ;
- première fermeture du moule ;
- injection d'une première matière thermoplastique dans la première chambre de moulage pour obtenir une première couche surmoulée sur le film, - ouverture du moule,
- seconde fermeture du moule de façon à former une seconde chambre de moulage en utilisant une troisième partie délimitant avec la première partie la seconde chambre de moulage,
- injection d'une seconde matière thermoplastique dans la seconde chambre de moulage pour obtenir une seconde couche surmoulée sur le film, le film étant positionné entre les première et seconde couches surmoulées.
[0005] La première partie peut correspondre à la matrice du moule et la seconde partie peut correspondre à un poinçon présentant des moyens d'éjection de la première couche surmoulée après l'injection de la première matière thermoplastique dans la première chambre de moulage. La troisième partie peut correspondre à un second poinçon présentant des caractéristiques différentes du poinçon utilisé pour la première chambre de moulage. La première couche est surmoulée sur une face du film et demeure sur la première partie du moule tandis que l'autre face du film est exposée à l'air libre afin de pouvoir recevoir l'injection de la seconde matière thermoplastique une fois que la seconde chambre de moulage est fermée. Ainsi, le film reste positionné dans le moule pendant l'injection de la seconde matière thermoplastique. Aucune manipulation du film n'est nécessaire ce qui évite tout endommagement du film. Par ailleurs, la seconde couche de matière thermoplastique est ajoutée à la pièce précédemment surmoulée par injection de matière ce qui permet d'obtenir une bonne étanchéité entre les deux couches tout en évitant les bulles d'air ou les impuretés qui pourraient s'y trouver dans un procédé de fabrication nécessitant une étape de collage. [0006] Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- Le procédé comprend une étape de changement de position de la première partie préalablement à la seconde fermeture du moule. Le changement de position de la première partie permet de libérer l'espace à proximité de la seconde partie afin qu'un nouveau film puisse être posé sur la paroi de la seconde partie pour le surmoulage de la pièce suivante.
- L'étape de changement de position de la première partie est une étape de rotation de la première partie, de façon à se positionner en vis-à-vis de la troisième partie. Pour ce faire, le surmoulage peut être réalisé à l'aide d'un plateau ou d'une embase rotative. Les poinçons sont donc positionnés autour de l'axe du plateau ou de l'embase. - L'étape de changement de position de la première partie est une étape de translation de la première partie, de façon à se positionner en vis-à-vis de la troisième partie. Pour ce faire, le surmoulage peut être réalisé à l'aide d'un chariot se déplaçant sur le plateau de la presse. Les poinçons sont donc positionnés sur selon la trajectoire de ce chariot.
- La première matière thermoplastique est choisie parmi les matières suivantes : polycarbonate (PC), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyamide (PA) ou encore copolyester, comme le polytéréphtalate d'éthylène (PET).
- La seconde matière thermoplastique est choisie parmi les matières de la première matière thermoplastique ou encore dans les matières suivantes, de préférence de couleur noire : acrylonitrile butadiène styrène (ABS), polycarbonate (PC), polypropylène (PP). Le choix des matières utilisées pour chaque injection permet d'obtenir une première couche transparente ou translucide et une seconde couche opaque. - Le film comprend une surface décorée et de préférence métallisée. La surface métallisée ayant un aspect chromé permet de répondre aux besoins esthétiques de la pièce surmoulée en fonction du modèle de véhicule. Pendant le surmoulage, la surface métallisée est surmoulée par la première matière thermoplastique qui est de préférence transparente. La surface opposée du film est donc surmoulée par la seconde matière thermoplastique qui est de préférence opaque. La partie décorée du film est donc située entre le film et la première matière thermoplastique. Ceci permet d'obtenir une pièce ayant une meilleure brillance et une meilleure netteté du dessin métallisé. Ceci est particulièrement avantageux quand on veut un effet de profondeur en trois dimensions pour le décor, comme c'est souvent le cas pour les logos métallisé. Cette configuration permet également de ne pas faire apparaître l'interface entre le film et la zone décorée car cette zone d'interface qui est peut-être moins esthétique est cachée par la décoration.
Cette surface métallisée qui est une surface fonctionnelle du film est rapidement protégée dès l'injection de la première matière thermoplastique. De plus, après la première injection, le film est tenu sur toute sa surfaces sur la première couche ce qui permet d'injecter la seconde matière thermoplastique dont l'épaisseur pourrait même être plus importante et éventuellement avec des risques de déformation du film plus grands si cette seconde matière était injectée en premier. Le procédé permet de surmouler un film décoré sur une grande surface, avec un minimum de manutention, car le film est positionné uniquement en fond d'empreinte par un opérateur ou de façon automatisée puis, à la fin des différentes étapes d'injection sans sortir de la presse, la pièce finale est obtenue, de façon reproductible et une très haute cadence, avec un film complètement protégé sur ses deux faces, avec une interface sans bulle d'air, une épaisseur constante sur toute la surface servant de radôme, afin d'avoir une bonne transparence aux ondes.
- La surface métallisée est obtenue par un procédé de dépôt d'une matière, de préférence par une technique de dépôt en phase de vapeur, ou par un procédé de peinture, ou par le surmoulage d'un film métallisé ou par une technique de marquage à chaud. L'utilisation de ce type de revêtement permet le passage des ondes radars afin d'assurer les fonctions de détection dans le cadre du développement des véhicules partiellement ou totalement autonome. Le film a une bonne compatibilité avec la première et la deuxième matière thermoplastique pour que l'interface soit de bonne qualité (sans bulle d'air, sans déformation du film...) pour que la transparence aux ondes soit la meilleure possible et ceci de façon reproductible même sur un film d'une grande surface.
- Le procédé comprend une étape de thermoformage du film préalable à l'étape de la fermeture de la première chambre de moulage. Il s'agit d'apporter une forme 3D avant l'injection de la première matière plastique. Le film est donc bien déployé et homogène en épaisseur ce qui permet de limiter les risques de déformation et même de rupture pendant le procédé d'injection.
- Le procédé comprend une étape de découpe du film suite à l'étape de thermoformage du film. Cette configuration permet d'éviter le délaminage de la pièce finale qui est d'autant plus risqué que la surface de film surmoulée est grande. Ce délaminage détériorait l'esthétique de la pièce et gênerait le passage des ondes. Le risque d'entrée d'air ou d'eau entre les deux couches surmoulées est également limité ce qui empêche le vieillissement de la pièce. - Le film comprend un élément chauffant. L'élément chauffant permet d'ajouter à la pièce surmoulée une fonction de dégivrage. L'élément chauffant peut être un fil intégré directement dans le film ou bien un motif de matière chauffante. Ce motif peut être déposé sur le film selon une méthode choisie dans le groupe constitué par l'impression sérigraphique, le stencil, l'impression par gravure, l'impression par tampon, l'impression par flexographie, l'impression offset, l'impression électrostatique et l'impression par jet d'encre.
- L'élément chauffant est agencé sur la surface du film entre le film et la seconde couche surmoulée. Cet agencement permet d'avoir un effet « bouclier thermique » grâce à la seconde matière puisque la chaleur est transmise préférentiellement vers l'extérieur de la pièce, à travers la première matière qui aura avantageusement une meilleure conductivité thermique et pourra présenter une épaisseur plus faible que la seconde matière.
Le film pourra être décoré ou fonctionnalisé sur ses deux faces. Un tel film est très fragile et doit être manipulé avec soin pour ne pas détériorer la décoration ou la fonctionnalisation. Dans ce cas, le procédé de fabrication qui fait l'objet de cette invention permet de ne pas manipuler le film entre les différentes étapes d'injection et donc d'éviter le risque d'endommagement.
[0007] L'invention a également pour objet une pièce, de préférence pour véhicule, obtenue par le procédé de fabrication tel que décrit précédemment. Cette pièce pourra être une pièce de grande dimension, comme une grille de véhicule automobile dont les dimensions de la face avant peuvent être 500 mm sur 1200 mm. Cette pièce pourra aussi être une peau de pare-chocs dont les dimensions de la face avant peuvent être 800 mm sur 2000 mm.
[0008] L'invention a encore pour objet un ensemble d'un radar pour véhicule et d'une pièce obtenue par le procédé de fabrication tel que décrit précédemment.
[0009] L'invention a enfin pour objet un véhicule équipé d'un ensemble tel que décrit précédemment.
[00010] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un exemple de procédé de fabrication de pièce lors de l'injection de la première matière thermoplastique,
- la figure 2 est une vue schématique du procédé selon la figure 1 lors de l'injection de la seconde matière thermoplastique, - la figure 3 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de la pièce comprenant un élément chauffant,
- la figure 4 est une vue schématique du procédé de fabrication de la pièce selon la figure 3,
- la figure 5 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de la pièce comprenant un élément chauffant,
- la figure 6 est une vue en détail de la pièce obtenue par le procédé de fabrication selon une première variante,
- la figure 7 est une vue en détail de la pièce obtenue par le procédé de fabrication selon une deuxième variante.
[0001 1 ] Nous allons maintenant décrire un mode de réalisation particulier de l'invention qui est un procédé de fabrication d'une pièce, la pièce étant un radôme large et décoré pour un radar d'un véhicule.
[00012] Un moule, tel qu'illustré schématiquement à la figure 1 comprend une première partie 10 et une seconde partie 20, les deux parties 10, 20 délimitant une première chambre de moulage 100. Selon l'exemple illustré aux figures 1 et 2, la première partie 10 du moule est montée sur un plateau ou une embase rotative d'un axe (A). Un film 3 est posé sur une paroi 21 interne de la seconde partie 20.
[00013] Il s'agit d'un film plastique embarquant de l'électronique, encore appelé « film plastronique ». Cette technologie permet d'intégrer toutes sortes de fonctions (électronique, mécanique, optique... et plus particulièrement ici des éléments fonctionnels pour le dégivrage, la lumière ou encore la connexion électrique) directement sur les pièces plastiques, ici un substrat en polymère flexible, la partie fonctionnalisée pouvant alors être déformée. On parle donc d'un film fonctionnalisé. Les matériaux usuellement utilisés sont du polyimide (PI), du polyétheréthercétone (PEEK en anglais), du PolyEthylene Naphthalate (PEN) et d'autres matériaux peuvent être envisagés. De plus, ce film présente au moins une face décorée, de préférence métallisée avec un aspect chromé. La surface métallisée est obtenue par un procédé de dépôt d'une matière, de préférence de type indium, ou par un procédé de peinture, ou par le surmoulage d'un film métallisé. Le revêtement de décor, et notamment la surface métallisée, est obtenu par une technique connue de l'homme du métier, telle que la technique de marquage à chaud (impression au cours de laquelle un film est pressé contre une surface), ou bien via le surmoulage d'un film métallisé (par exemple via le dépôt préalable d'une fine couche de revêtement qui donne un aspect métallique, couche de l'ordre de 0,5 μηι), ou bien par application de peinture chromante, ou bien par la technique du dépôt en phase vapeur (« Physical Vapour Déposition », PVD), de métaux tels que de l'indium, de l'or ou de l'étain. L'utilisation de ces techniques et de ces matériaux permet de donner au radôme un aspect métallisé, alors même que les éléments métalliques de façon générale perturbent la transmission des ondes radar.
[00014] Lorsque le film est entièrement posé sur la paroi 21 de la seconde partie 20, une première fermeture du moule est effectuée et une première matière thermoplastique est injectée dans la première chambre de moulage 100 pour obtenir une première couche surmoulée 1 sur le film 3. La première matière thermoplastique est choisie parmi les matières suivantes : polycarbonate (PC), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), Polyamide (PA) ou encore copolyester, comme le Polytéréphtalate d'éthylène (PET).. La première matière thermoplastique est de couleur transparente. Il est important de poser le film sur la seconde partie 20 avec la face opposée à celle qui est métallisée en contact avec la paroi 21 interne. Ainsi, la première matière thermoplastique est surmoulée sur cette face métallisée ce qui permet d'obtenir une pièce ayant une meilleure brillance et une meilleure netteté du dessin métallisé.
[00015] Une fois que la première couche surmoulée 1 est obtenue, on procède à l'ouverture du moule pour séparer la première partie 10 et la seconde partie 20. Simultanément, la première couche surmoulée 1 est repoussée par des moyens d'éjection qui sont agencés dans la seconde partie 20. La première couche surmoulée 1 reste ainsi fixée sur la première partie 10 pendant l'ouverture du moule.
[00016] Une fois que les deux parties 10, 20 sont séparées, la première partie 10 change de position en se tournant autour de l'axe (A) de façon à se positionner en vis-à- vis d'une troisième partie 30. Ensuite, on vient fermer le moule de façon à former une seconde chambre de moulage 200 qui est délimitée par la première partie 10 et la troisième partie 30. Cette étape est suivie d'une injection d'une seconde matière thermoplastique dans la seconde chambre de moulage 200 pour obtenir une seconde couche surmoulée 2 sur le film 3. La seconde matière thermoplastique est choisie parmi les matières suivantes : acrylonitrile butadiène styrène (ABS), polycarbonate (PC), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyamide (PA) ou encore copolyester, comme le polytéréphtalate d'éthylène (PET).. La seconde matière thermoplastique est de couleur noire et elle est injectée sur le film de la face opposée à celle qui est métallisée. Ainsi, le film 3 est positionné entre les première et seconde couches surmoulées 1 , 2. [00017] Selon une alternative de l'invention, le procédé peut comprendre une étape de thermoformage du film préalable à l'étape de la fermeture de la première chambre de moulage 100. Une forme 3D peut donc être apportée à la face métallisée du film avant l'injection de la première matière plastique.
[00018] Selon une autre alternative de l'invention, le procédé comprend une étape de découpe du film 3 suite à l'étape de thermoformage du film 3. Le film 3 ne s'étale plus sur toute la pièce finale mais se présente uniquement sur une zone prédéfinie de la pièce. Afin de bien maintenir le film en place pendant les injections, et pour que le film soit bien enrobé de matière thermoplastique, deux variantes sont envisageables :
[00019] La première variante illustrée en figure 6 consiste en une injection de la première matière thermoplastique en créant une zone en saillie 5 au bord du film. Lors de l'injection de la seconde matière thermoplastique, la seconde couche surmoulée 2 prend une forme complémentaire à celle de la première couche surmoulée 1 ce qui permet au film 3 d'être bien emprisonné entre les deux couches sans avoir d'espace autour.
[00020] La deuxième variante illustrée en figure 7 consiste en une injection de la première matière thermoplastique en créant une rainure 6 entre le film 3 et le moule. Lors de l'injection de la seconde matière thermoplastique, d'une manière similaire à la première solution, la seconde couche surmoulée 2 prend une forme complémentaire à celle de la première couche surmoulée 1 . Du fait que le film 3 se trouve au bord de l'outil de moulage, donc au fond d'un logement, il est plus facile de le positionner et de le maintenir en place.
[00021 ] Selon encore une autre alternative de l'invention, le film 3 comprend un élément chauffant 31 relié à un fil d'alimentation électrique 32. L'élément chauffant 31 est agencé entre le film 3 et la seconde couche surmoulée 2. Selon un premier mode de réalisation tel qu'illustré aux figures 3 et 4, un insert peut être utilisé dans le moule pour créer un passage 4 du fil d'alimentation électrique 32 dans la seconde couche surmoulée 2. Ce mode de réalisation permet de faire passer le fil d'alimentation électrique 32 sur le côté non visible de la pièce finale et d'éviter des problèmes d'intégration de la pièce sur le véhicule. On peut également envisager un deuxième mode de réalisation selon lequel le fil d'alimentation électrique est en parti pris entre les deux couches surmoulées, comme visible à la figure 5. [00022] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de changer la position de la première partie 10 du moule par un mouvement de translation de cette première partie 10, de façon qu'elle soit positionnée en vis-à-vis de la troisième partie 30.
[00023] Il est également possible d'envisager un autre mode de réalisation, selon lequel le procédé comprend une étape d"injection d'une troisième matière plastique via un troisième poinçon et le surmoulage d'un second film lors de cette étape additionnelle. Dans ce cas, on positionne le second film dans l'empreinte du troisième poinçon et on met en place la pièce issue des deux injections précédentes devant ce poinçon, en préservant un volume dans lequel on injecte la troisième matière plastique. Le premier film pourra être un film avec des éléments chauffants ou un film décoré, et le deuxième film est un film décoré. La première matière plastique et la seconde matière plastique sont des matières opaques qui sont de chaque côté du premier film. La troisième matière plastique peut être une matière transparente. Le second film peut être un film décoré. Si le second film est positionné sur la pièce issue des deux injections précédentes avant l'injection de la troisième matière, alors cette troisième matière recouvre avantageusement le second film.
[00024] Le film peut tenir dans le fond de l'empreinte par électro-statisme ou bien un système d'aspiration sur la surface de l'empreinte peut être envisagé pour le positionner correctement et le maintenir en place pendant l'injection de la matière plastique. Si le second film est positionné sur la pièce issue des deux injections précédentes, alors un système équivalent pour maintenir le film en place peut être envisagé à travers la pièce.

Claims

Revendications
1 . Procédé de fabrication d'un radôme pour un radar d'un véhicule réalisée en deux matériaux thermoplastiques et munie d'un film (3), à l'aide d'un moule comprenant une première partie (10) et une seconde partie (20), les deux parties (10, 20) délimitant une première chambre de moulage (100), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- dépôt du film (3) sur une paroi (21 ) de la seconde partie (20) ;
- première fermeture du moule ;
- injection d'une première matière thermoplastique dans la première chambre de moulage (100) pour obtenir une première couche surmoulée (1 ) sur le film (3),
- ouverture du moule,
- seconde fermeture du moule de façon à former une seconde chambre de moulage (200) en utilisant une troisième partie (30) délimitant avec la première partie (10) la seconde chambre de moulage (200),
- injection d'une seconde matière thermoplastique dans la seconde chambre de moulage (200) pour obtenir une seconde couche surmoulée (2) sur le film (3), le film (3) étant positionné entre les première et seconde couches surmoulées 1 , 2.
2. Procédé selon la revendication précédente comprenant une étape de changement de position de la première partie (10), préalablement à la seconde fermeture du moule.
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de changement de position de la première partie (10) est une étape de rotation de la première partie (10), de façon à se positionner en vis-à-vis de la troisième partie (30).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape de changement de position de la première partie (10) est une étape de translation de la première partie (10), de façon à se positionner en vis-à-vis de la troisième partie (30).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première matière thermoplastique est choisie parmi les matières suivantes : polycarbonate (PC), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyamide (PA) ou encore copolyester, comme le polytéréphtalate d'éthylène (PET).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde matière thermoplastique est choisie parmi les matières suivantes, de préférence de couleur noire : acrylonitrile butadiène styrène (ABS), polycarbonate (PC), polypropylène (PP), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyamide (PA) ou encore copolyester, comme le polytéréphtalate d'éthylène (PET).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le film comprend une surface décorée et de préférence métallisée.
8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la surface métallisée est obtenue par un procédé de dépôt d'une matière, de préférence par une technique de dépôt en phase de vapeur, ou par un procédé de peinture, ou par le surmoulage d'un film métallisé ou par une technique de marquage à chaud.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de thermoformage du film préalable à l'étape de la fermeture de la première chambre de moulage (100).
10. Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape de découpe du film suite à l'étape de thermoformage du film.
11 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le film (3) comprend un élément chauffant (31 ).
12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'élément chauffant (31 ) est agencé sur la surface du film (3) entre le film (3) et la seconde couche surmoulée (2).
13. Pièce, de préférence pour véhicule, obtenue par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Ensemble d'un radar pour véhicule et d'une pièce obtenue par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Véhicule équipé d'un ensemble selon la revendication précédente.
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