FR2501571A1 - Pieces moulees renforcees par des profiles realises par pultrusion - Google Patents

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Abstract

PROCEDE D'OBTENTION DE PIECE EN MATIERE SYNTHETIQUE MOULEE PRESENTANT UNE RESISTANCE AMELIOREE AUX CONTRAINTES LOCALES. LADITE PIECE EST COMPOSITE ET OBTENUE EN DISPOSANT DANS LE MOULE, A L'EMPLACEMENT DES ZONES DE PLUS GRANDES SOLLICITATIONS MECANIQUES DE CETTE DERNIERE, DES ELEMENTS 1 OBTENUS PRECEDEMMENT PAR PULTRUSION, APRES QUOI L'ON EFFECTUE LE MOULAGE SUR LES INSERTS PULTRUDES DE LA MATIERE SYNTHETIQUE CONSTITUANT LA PIECE PRINCIPALE 2. APPLICATION A LA FABRICATION DE PARE-CHOCS POUR VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

Pièces ioulées renforcées par des profilés réalisés par pultrusion
L'objet de la présente invention réside dans la constitution de pièces ioulées, renforcées localement dans les zones les plus contraintes, par des profilés réalisés par pultrusion.
On connaît déjà la technique de pultrusion par exemple illustrée par le brevet de la demanderesse n0 73 /46 906, qui consiste essentiellement à fabriquer des profilés, entre autres à partir de fibres de verre imprégnées de résine de polyester, puis par tirage du produit précédent à travers une filière chauffée, pouvant posséder un certain rayon de courbure, un refroidissement intervenant en fin d'opération.
Les produits ainsi obtenus présentent des caractéristiques mécaniques très élevées, mais sont limités à la forme de pièces ayant une section constante.
Les éléments de section non constante peuvent être fabriqués par moulage au contact, ou par compression, mais ces procédés ne permettent pas d'obtenir d'aussi bonnes caractéristiques mécaniques.
La présente invention combine les avantages des deux techniques précédentes sans en présenter les inconvénients, en réalisant des profilés moulés dans lesquels sont incorporés, dans les zones de fortes contraintes, des éléments pultrudés de formes appropriées.
Selon l'invention, les éléments pultrudés peuvent être constitués à partir de fibres imprégnées de matières aussi bien thermoplastiques que thermodurcissables ; il en est de même pour l'obtention des élé ments moulés qui peuvent l'être à partir des mêmes types de matières synthétiques.
En ce qui concerne la pultrusion, on peut utiliser des produits à base de fibres minérales telles que verre ou carbone, ou de fibres organiques diverses telles que polyamides, Kevlar, ou de fibres végétales : lin, chanvre, jute... imprégnées de résines thermodurcissables telles que polyesters ou epoxydes ou de résines thermoplastiques telles que polyamides, polyéthylène téréphtalate, polybutylène téréphtalate, etc.
Le moulage peut être effectué par un procédé au contact ou par divers procédés de moulage par compression, injection, coulée ou transfert dans le cas des résines thermodurcissables, et par injection de préfé- rence dans le cas des résines thermoplastiques.
Les résines de moulage peuvent être, par exemple, analogues à celles utilisées pour la pultrusion, renforcées ou non de fibres et incluent les matériaux expansibles tels que polyurethannes, styréniques, polyoléfines, etc.
Elles peuvent aussi être différentes, mais sont alors choisies de préférence de manière qu'il y ait adhérence de la résine de moulage sur la résine do pultrusion, bien qutun simple enrobage du profilé pultrudé ne soit pas une possibilité exclue.
La présente invention sera maintenant décrite au regard des figures 1 à Il ci-jointes, qui se rapportent, à titre d'exemples non limitatifs, à des modes d'incorporation de profilés pultrudés dans des produits moulés, en particulier pour la réalisation de pare-chocs pour véhicules automobiles et notamment pour camions.
Les figures 1 à 5 représentent des coupes transversales de profilés pultrudés sur lesquels sont moulées les pièces à renforcer.
Les figures 6 et 7 sont des vues en perspective éclatée de l'application de l'invention à la réalisation d'un pare-chocs pour automobile.
La figure 8 est une vue en perspective d'une variante des figures 6 et 7.
La figure 9 se rapporte à une coupe transversale de la figure 8.
Les figures 10 et 11 ont trait à une autre réalisation d'un pare-chocs selon l'invention, vu respectivement selon une coupe transversale et en perspective trois-quarts arrière.
Les dispositions décrites aux figures i et 2 peuvent être utilisées pour constituer des renforts de panneaux de carrosserie ou des pièces de structure, telles que planchers ouchâssis de véhicules automobiles.
On y voit des profilés pultrudés 1 - 1' sur lesquels sont surmoulées respectivement des pièces 2 - 2'.
L'accrochage naturel de ces deux éléments par simple adhérence est renforcé par la forme des profilés pultrudés 1 - 1' qui permet un ancrage en 3. Les matières synthétiques, les renforts utilisés, et les procédés appliqués au moulage ont été mentionnés précédemment. La façon de pultruder les profilés y a également été évoquée et se trouve décrite en détail dans le brevet 73/46 906 déjà nommé.
Les profilés 21 - 21' représentés aux figures 3 et 4 sont creux et incorporés comme précédemment par surmoulage respectivement dans les pièces 20 - 20'.
Selon les contraintes auxquelles les pièces doivent être soumises, des surépaisseurs les renforçant en 23 - 23' sont prévues loin de la fibre neutre. Des ouvertures 24 peuvent être ménagées dans ces pièces, pour autant que lton souhaite maintenir une pression identique à l'intérieur et à l'extérieur du profilé, particulièrement dans le cas où ce dernier, extrémités bouchées, est placé dans un moule et surmoulé par une matière à température élevée. Ces trous peuvent également servir à parfaire le maintien du profilé pendant l'opération précédente ou assurer sa fixation ultérieure.
A la figure 5, on remarque que le profilé pultrudé 31, surmoulé à l'élément 30, comporte une rainure en contre dépouille 32 dans laquelle peut être encastrée une semelle 33 permettant de fixer par une vis 34 un panneau 35. On réalise ainsi une pièce à double paroi, comportant une structure de liaison travaillante 31 réalisée par pultrusion.
Les figures 6 et 7 se rapportent à l'application de l'invention à la constitution de pare-chocs pour véhicules automobiles.
Les profilés pultrudés 41 et 42 sont assemblés par surmoulage de pièces de liaison 43 et 44 qui peuvent servir de supports à des absorbeurs 45 et 46. Des embouts moulés séparément 47 et 48 peuvent être assembles ultérieurement et fixés par des contrelames telles que 49 et 50.
L'ensemble des profilés 41 et 42 avec les pièces de liaison 43 et 44 peut aussi être associé à un revêtement moulé séparément tel que 51 à la figure 7.
La figure 8 est une vue en perspective d'une pièce telle que celle de la figure 7 mais obtenue par surmoulage direct sur deux profilés pultrudés 61 et 62 de section éventuellement différente. Cette disposition favorise ltobtention de bonnes propriétés mécaniques tout en laissant des possibilités d'emplacements pour des ouies d'aération, pour le logement des feux ou tous autres accessoires souhaités.
A la figure 9 on voit en coupe la même pièce avec ses deux profilés pultrudés 61 et 62 surmoulés pour réaliser la pièce 63 comportant éventuellement une plage 64 et une jupe 65.
Le renforcement des pièces moulées peut également être effectué avec des joncs pultrudés par analogie avec le mode de renforcement du béton par des fers et les figures 10 et 11 illustrent un exemple de réalisation à titre non limitatif, ces joncs pouvant être mis en placeunitairement dans le moule ou constituer une "botte" mise globalement en moule et surmoulée.
La pièce 71 de la figure 10 est surmoulée sur deux joncs pultrudés 72 et 73, placés loin de la fibre neutre et donc capables d'absorber dans de bonnes conditions les contraintes résultant d'efforts de flexion appliqués sur la pièce 1.
La figure Il permet de distinguer le jonc 1, enrobé de la matière moulée en diverses zones 74 et 75 alors que ce jonc a été supporté dans le moule pour ltopération de surmoulage au moyen des zones 76, 77 et 78.
Cette disposition permet l'emploi de joncs rectilignes, même pour réaliser des pièces de courbure variable, grâce à son maintien en forme dans le moule par les zones de préhension et de soutien telles que 76, 77 et 78.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé d'obtention de pièce en matière synthétique moulée présentant une résistance améliorée aux contraintes locales, caractérisé par le fait que ladite pièce est composite et obtenue en disposant dans le moule, à l'emplacement des zones de plus grandes sollicitations mécaniques de cette dernière, des éléments obtenus précédemment par pultrusion, après quoi l'on effectue le moulage sur les inserts pultrudés de la matière synthétique constituant la pièce principale.
  2. 2. Pièce en matière synthétique moulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments pultrudés sont constitués par des fibres imprégnées de matière plastique thermodurcissable du typepolyesters ou époxydes.
  3. 3. Pièce en matière synthétique moulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments pultrudés sont constitués par des fibres imprégnées de matière plastique thermoplastique du type polyamides, polyéthylène téréphtalate, polybutylène téréphtalate.
  4. 4. Pièce en matière synthétique moulée selon la revendication i, caractérisée en ce que les résines utilisées pour le moulage sont analogues à celles qui ont été utilisées pour la pultrusion et peuvent comporter en outre des fibres de renfort et des matériaux expansibles du type polyuréthanes, styréniques, polyoléfines.
  5. 5. Pièce en matière synthétique moulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les résines utilisées pour le moulage sont différentes de celles qui ont été utilisées pour la pultrusion, mais présentent de préférence une adhérence avec ces dernières.
  6. 6. Pièce de matière synthétique moulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'adhérence entre l'insert pultrudé et la matière surmoulée est renforcée par la forme de l'insert qui constitue un ancrage.
  7. 7. Pièce de matière synthétique moulée selon la revendication l, caractériséeence que les inserts pultrudés sont creux, présentent des surépaisseurs éloignées de la fibre neutre, et peuvent comporter des ouvertures.
  8. 8. Pièce de matière synthétique moulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert pultrudé comporte une rainure en contre dépouille dans laquelle peut être encastrée une semelle permettant la solidarisation par vis d'un panneau complémentaire, donnant ainsi lieu à une pièce à double paroi, incluant une structure de liaison travaillante pultrudée.
  9. 9. Pare-chocs pour véhicules automobiles obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir de profilés pultrudés assemblés par surmoulage de pièces de liaison, des absorbeurs, des embouts, des contre-lemes et un revêtement moulé séparément, pouvant être ultérieurement rapportés à l'assemblage prédédent.
  10. 10. Pare-chocs pour véhicules automobiles obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement est obtenu par surmoulage direct sur les profilés pultrudés.
  11. 11. Pare-chocs pour véhicules automobiles obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les renforts sont constitués par des joncs pultrudés, disposés loin de la fibre neutre du pare-chocs final, partiellement enrobés par la matière moulée, les zones non enrobées ayant été le siège du support desdits joncs dans le moule.
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