FR2738769A1 - Dispositif et procede pour la fabrication de pieces composites presentant un insert et pieces composites obtenues par ce procede - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour envelopper un insert (4) avec deux flans (5, 6) prédécoupés. Ce dispositif se caractérise par un moule constitué d'une première (1) et d'une seconde (2) matrices animées d'un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre, lesdites matrices définissant chacune une surface (S1, S2) apte à recevoir un flan (5, 6) entre lesquels est disposé un insert (4), ces surfaces (S1, S2) de dimensions inférieures auxdits flans (5, 6) délimitant en position rapprochée des matrices (1, 2) une cavité de moulage ouverte, cette cavité étant fermée au moyen d'un organe de moulage (3) supplémentaire formé d'au moins deux éléments (3A, 3B, 3C, 3D) délimitant les surfaces (SA, SB, SC, SD) restantes de la cavité de moulage, ces éléments mobiles forçant, au cours de leur déplacement, au moins une portion des parties de l'un des flans chauffé en débord de la surface de l'une des matrices à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans (5, 6). Application à la fabrication de pièces composites.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour envelopper, au moyen d'un moule en plusieurs éléments, un insert avec un matériau de renfort se présentant sous forme de flans prédécoupés dimensionnés pour recouvrir toute la surface de l'insert, un procédé d'utilisation dudit dispositif et les pièces obtenues par ce procédé.

La fabrication de produits composites de nature complexe s'est largement développée ces dernières années. Ces produits composites sont constitués de plusieurs éléments se présentant sous forme de couches ou de volumes plus complexes réalisés en des matériaux souples ou rigides, de nature identique ou différente. De ce fait, l'assemblage de ces différents éléments entre eux peut s'avérer particulièrement difficile. Ces pièces composites, destinées par exemple à constituer des pièces de carrosserie pour véhicules, sont constituées généralement d'un noyau en matière synthétique, tel qu'un noyau de polyuréthanne, renforcé d'une charge fibreuse constituant l'élément de renfort qui entoure le noyau, l'ensemble étant par la suite éventuellement recouvert d'une peau selon la nature des matériaux de renfort utilisés. La nature du noyau de la charge fibreuse et des matières constitutives de la peau est fonction de la pièce à fabriquer.

De telles pièces composites sont décrites notamment dans le brevet français FR-A-2.672.005 du présent demandeur, le brevet DE-A-4.106.888 ou bien encore dans le brevet JP-A2.130.115. Dans tous ces documents, le matériau de renfort est constitué de deux flans prédécoupés constituant la charge fibreuse qui sont fixés par agrafage sur le noyau.

Un tel procédé d'agrafage présente un certain nombre d'inconvénients. Généralement, cette opération est réalisée manuellement et n'offre donc pas les caractéristiques de reproductibilité souhaitées. En outre, elle est longue et coûteuse et oblige à utiliser des couches de matériau de renfort relativement épaisses pour éviter des déchirements desdites couches au niveau des organes d'agrafage. En outre, il arrive fréquemment que des fibres de verre fassent saillie vers l'extérieur au niveau du plan de joint du noyau, ce qui oblige, après revêtement de la pièce par une peau, à retravailler le plan de joint de la pièce pour supprimer toutes les bavures.

Il est également connu, pour d'autres types de pièces composites nécessitant également l'enveloppement d'un insert par des matériaux de renfort, d'utiliser un autre type de liaison, telle qu'une liaison mécanique obtenue par moulage, entre les matériaux de renfort. Un exemple d'un tel procédé est décrit dans le brevet GB-A-2.112.319. Dans ce cas, le moule est constitué de deux matrices délimitant une cavité de moulage à l'intérieur de laquelle est disposé un pain de mousse entre deux nappes de fibres. Ces nappes de fibres font saillie de la cavité de moulage proprement dite et sont, après chauffage, pressées l'une contre l'autre pour se solidariser l'une à l'autre du fait de la pénétration des matières fondues de l'une au moins desdites nappes dans l'autre nappe. Toutefois, dans ce cas, en raison de la forme du moule, une opération de découpe ultérieure est nécessaire pour assurer une finition correcte de la pièce.

Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif pour envelopper un insert au moyen de matériaux de renfort qui permette de réaliser simultanément le formage et la liaison des éléments de renfort autour de l'insert et ce de manière reproductible sans nécessiter la pose d'organes de fixation particuliers.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif qui puisse s intégrer dans une chaîne de fabrication d'articles composites entièrement automatisée dans laquelle toute intervention humaine peut être supprimée.

Un troisième but de la présente invention est de proposer un dispositif qui permet la mise en oeuvre d'un procédé d'habillage de l'insert qui limite ou supprime toutes les opérations de finition au niveau du plan de joint de la pièce finale.

A cet effet, l'invention a pour premier objet un dispositif pour envelopper, au moyen d'un moule en plusieurs éléments, un insert avec un matériau de renfort se présentant sous forme de flans prédécoupés, dimensionnés pour recouvrir toute la surface dudit insert, l'un au moins des flans constitué d'au moins un matériau thermoplastique étant chauffé, préalablement à l'opération de formage, de telle sorte que, lorsque les flans sont pressés l'un contre l'autre, les matières thermoplastiques fondues du flan chauffé pénètrent dans l'autre flan et se solidifient au cours du refroidissement pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans, caractérisé en ce que le moule est constitué d'une première et d'une seconde matrices animées d'un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre, lesdites matrices définissant chacune une surface apte à recevoir un flan entre lesquels est disposé un insert, ces surfaces, de dimensions inférieures auxdits flans, délimitant en position rapprochée des matrices une cavité de moulage ouverte, cette cavité étant fermée au moyen d'un organe de moulage supplémentaire formé d'au moins deux éléments délimitant les surfaces restantes de la cavité de moulage, ces éléments mobiles forçant, au cours de leur déplacement, au moins une portion des parties de l'un des flans en débord de la surface de l'une des matrices à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan en débord de la surface de l'autre matrice pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans.

Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comporte des moyens de maintien de l'un des flans et de l'insert sur la surface de l'une des matrices, pour maintenir en position l'insert dans la cavité de moulage lors du formage.

Il comporte en outre des moyens mobiles pour transporter au moins l'un des flans devant être chauffé entre une première position dans laquelle le flan est disposé entre les première et seconde matrices et une seconde position dans laquelle il est placé dans un dispositif de chauffage, tel qu'un four.

L'invention a également comme deuxième objet un procédé pour envelopper, au moyen d'un moule constitué d'une matrice inférieure, d'une matrice supérieure et d'un organe de moulage en plusieurs éléments animés d'un mouvement relatif les uns par rapport aux autres, un insert avec un matériau de renfort se présentant sous forme de flans prédécoupés dimensionnés pour recouvrir toute la surface dudit insert, l'un au moins des flans étant constitué d'au moins un matériau thermoplastique, caractérisé en ce qu'on place, sur une surface de la matrice inférieure du moule en position ouverte, un insert recouvert d'un flan de dimension supérieure à la surface de ladite matrice, en ce qu'on ferme la cavité de moulage dudit moule par déplacement de l'organe de moulage puis des matrices pour assurer la préhension du flan et de l'insert par des organes de maintien en saillie d'une surface de la matrice supérieure du moule, en ce qu'on ouvre le moule par déplacement simultané ou successif de l'organe de moulage et des matrices, en ce qu'on dépose, à la surface de la matrice inférieure du moule, un flan préalablement chauffé de dimension supérieure à ladite surface, en ce qu'on ferme le moule par rapprochement des matrices supérieure et inférieure puis déplacement de l'organe de moulage, cet organe de moulage forçant au moins une portion des parties en débord du flan déposé sur la matrice inférieure à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan, en débord de la surface de l'autre matrice pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans.

L'invention a enfin comme troisième objet les pièces composites obtenues par le procédé de l'invention.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels
les figures 1 à 4 représentent des vues en coupe
transversales du moule lors de son passage de la
position ouverte à la position fermée au cours de
l'opération de formage et
les figure 5A à 5G représentent des vues
schématiques en coupe transversale des différentes
étapes d'un procédé mettant en oeuvre un dispositif
conforme à l'invention lorsqu'il s'intègre dans une
chaîne de fabrication entièrement automatique.

Le dispositif, objet de l'invention, est destiné à permettre l'enveloppement ou l'habillage d'un insert 4 au moyen d'un matériau de renfort. Le dispositif objet de l'invention s'applique à tout type de pièce, que la pièce soit simple ou complexe. La forme et la composition des matières constitutives de l'insert sont fonction de la pièce à réaliser. Cet insert est toutefois une pièce relativement rigide. Dans le cas de la fabrication de pièces composites, destinées en particulier à constituer des pièces de carrosserie pour véhicules, telles que des becquets ou des ailerons d'automobiles, cet insert sera généralement réalisé en polyuréthanne.

Le matériau de renfort se présente quant à lui sous forme de flans 5, 6 prédécoupés au moyen, par exemple, d'un dispositif de découpe à ltemporte-pièce. Ces flans 5 et 6 sont dimensionnés pour recouvrir toute la surface dudit insert 4. Ces matériaux de renfort sont généralement formés d'une charge fibreuse qui est constituée par une toile ou une nappe de fibres minérales ou textiles, artificielles ou naturelles, et qui est de préférence une nappe de fibres de verre. Toutefois, bien évidemment, des fibres utilisées pourraient être également des fibres de carbone, des fibres de polyester, des fibres acryliques, etc. se présentant sous la forme de filets, de matelas mono-filament ou de matelas de fibres coupées, de fils tissés, de tissus ou analogues. L'un des constituants d'au moins l'un desdits flans 5, 6 est un matériau thermoplastique. Ce matériau peut être constitué par les fibres elles-mêmes, telles que par exemple des fibres polyester, ou par un liant thermoplastique qui imprègne ladite charge fibreuse.

L'intérêt de ce matériau thermoplastique est de pouvoir, après que le flan, contenant ce matériau thermoplastique, a été chauffé, presser lesdits flans l'un contre l'autre, de telle sorte que les matières thermoplastiques fondues du flan chauffé pénètrent dans l'autre flan et se solidifient au cours du refroidissement pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans 5 et 6. Généralement, l'insert 4, recouvert des flans 5 et 6, est ensuite amené jusqu'à un dispositif d'injection du type de celui décrit dans le brevet français FR-A-2.672.005 du présent demandeur de manière à former la peau de ladite pièce. Cette peau peut être constituée d'une matière synthétique liquide polymérisable injectée. Toutefois, tout autre procédé de fabrication permettant la réalisation d'une peau peut être mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention.

Pour permettre l'enveloppement de l'insert 4 au moyen des flans 5, 6, le dispositif objet de 1 invention comporte un moule. Ce moule est constitué d'une première et d'une seconde matrices animées d'un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre. Ces matrices, représentées respectivement en 1 et 2 dans les figures, définissent chacune une surface S1, S2, chaque surface étant apte à recevoir un flan 5, 6. Ainsi, dans les exemples représentés, la première matrice 1, constituant la matrice supérieure, reçoit sur sa surface S1 un flan 5 tandis que la seconde matrice 2, constituant la matrice inférieure S2 du moule, reçoit le flan 6. Entre ces flans 5 et 6 est disposé l'insert 4.

Les surfaces respectives S1 et S2 des matrices supérieure et inférieure sont de dimension inférieure auxdits flans 5, 6 et délimitent, en position rapprochée desdites matrices, une cavité de moulage ouverte, comme le montrent les figures 1 et 2. Cette cavité peut être fermée au moyen d'un organe de moulage 3 supplémentaire formé d'au moins deux éléments délimitant les surfaces restantes de la cavité de moulage. Dans les exemples représentés, en raison de la complexité de la pièce, quatre éléments sont nécessaires.

Ces éléments, désignés respectivement par 3A, 3B, 3C, 3D, délimitent les surfaces SA, SB, SC, SD restantes de la cavité de moulage. Toutefois, dans le cas de pièces de forme plus simple, il pourrait être possible de réduire ce nombre d'éléments. A l'inverse, dans le cas de pièces plus complexes, il est également possible d'augmenter ce nombre d'éléments ou de réaliser chaque élément lui-même en plusieurs éléments.

Ces éléments 3A, 3B, 3C, 3D, qui forment l'organe de moulage 3 supplémentaire, sont des éléments mobiles qui forcent, au cours de leur déplacement, au moins une portion des parties de l'un des flans 5,6 en débord de la surface de l'une des matrices à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan 6,5 en débord de la surface de l'autre matrice pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans.

Dans l'exemple représenté, ce sont les parties 6A du flan 6, qui sont en débord de la surface S2 de la matrice inférieure 2, qui viennent en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan 5 en débord de la surface S1 de la matrice supérieure 1. Bien que cela soit plus difficile à mettre en oeuvre, il serait toutefois possible d'imaginer une solution inverse consistant à déplacer le flan de la matrice supérieure pour venir le positionner en appui contre au moins une portion du flan de la matrice inférieure. L'intérêt de la solution représentée est de pouvoir utiliser la gravité pour maintenir le flan 5, disposé sur la surface S1 de la matrice supérieure, en appui contre l'insert 4.

Pour assurer un enveloppement parfait de l'insert 4 au moyen des flans 5 et 6, les éléments 3A, 3B, 3C, 3D, formant l'organe de moulage 3 sont déplacés au moyen d'organes d'actionnement agissant successivement selon un ordre prédéterminé. Ces organes d'actionnement sont par exemple constitués par des vérins. Dans les exemples représentés aux figures 1 à 4, les matrices inférieures et supérieures sont rapprochées pour amener, dans un premier temps, les flans 5 et 6 en appui respectivement sur les surfaces S1 et S2 contre l'insert 4. Par la suite, les éléments 3A et 3B de l'organe de moulage 3 supplémentaire, qui sont disposés au voisinage de la partie inférieure de la cavité de moulage, sont déplacés en direction de l'insert le long de surfaces adjacentes à la surface S2 de la matrice inférieure 2 de manière à entraîner, au cours de leur déplacement, les portions 6A du flan inférieur 6 en débord de la surface S2 en appui contre l'insert 4. Une fois que ces éléments 3A, 3B ont atteint leur position d'appui, les éléments 3C, 3D sont alors amenés à leur tour en position d'appui sur l'insert. Au cours de leur déplacement, ils forcent la partie restante du flan 6 à s'appliquer contre la partie du flan 5 en débord de la surface Si de la première matrice 1. La liaison mécanique peut alors s'effectuer entre lesdits flans 5 et 6.

Dans le cas de réalisation de pièces plus simples, les éléments de l'organe de moulage 3 sont également déplacés en appui glissant le long des surfaces adjacentes aux surfaces des matrices inférieure et supérieure délimitant une partie de la cavité de moulage. Toutefois, en fonction du nombre d'éléments de l'organe de moulage, ceux-ci peuvent n'équiper que la matrice inférieure ou que la matrice supérieure. On notera que, dans les exemples décrits ci-dessus, c'est le flan inférieur 6 qui a été préalablement chauffé et uniquement ce dernier. Toutefois, d'autres solutions pourraient être envisagées. Ainsi, il pourrait être envisagé de chauffer à la fois le flan inférieur 6 et le flan supérieur 5, voire éventuellement l'ensemble insert 4/flan inférieur 6/flan supérieur 5. Il serait également possible de chauffer uniquement le flan supérieur 5. Il pourrait également être envisagé dans d'autres modes de réalisation que les éléments de l'organe de moulage supplémentaire 3 soient déplacés simultanément.

Cette solution est en particulier possible dans le cas d'une pièce simple où seuls deux éléments sont nécessaires pour pouvoir fermer la cavité de moulage.

La trajectoire des éléments constitutifs de l'organe de moulage 3 supplémentaire peut affecter un grand nombre de formes. Toutefois, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments 3A, 3B, 3C, 3D de l'organe de moulage 3 sont déplacés en appui glissant le long des surfaces adjacentes aux surfaces S1, S2 de la première et/ou de la seconde matrice.

De manière à assurer une très bonne reproductibilité des pièces enveloppées au moyen de ce dispositif, le dispositif comporte des moyens 10 de maintien de l'un des flans, par exemple le flan 5, et de l'insert 4 sur la surface Si de la première matrice 1 pour maintenir en position l'insert 4 dans la cavité de moulage lors du formage. Ces moyens de maintien 10 sont par exemple constitués par au moins une aiguille disposée en saillie de la surface S1 de la première matrice, cette aiguille étant de longueur suffisante pour traverser au moins un flan et une portion de l'insert 4. Toutefois, ces organes de maintien 10 peuvent remplir une seconde fonction, en particulier dans le cas où le dispositif, objet de l'invention, constitue l'un des éléments d'une chaîne de fabrication entièrement automatisée. Il devient alors nécessaire de positionner de manière automatique le flan 5 et l'insert 4 sur lesdits moyens de maintien 10. Pour ce faire, lesdits moyens de maintien 10 coopèrent avec les éléments constitutifs du moule, à savoir la matrice supérieure 1, la matrice inférieure 2 et l'organe de moulage supplémentaire 3. Cette coopération sera expliquée lors de la description des figures 5A à SE.

En outre, toujours dans le but d'automatiser entièrement ce dispositif, il est nécessaire de prévoir des moyens 7 mobiles pour transporter au moins l'un des flans devant être chauffé, par exemple le flan 6, entre une première position dans laquelle le flan 6 est disposé entre les première et seconde matrices 1, 2 et une seconde position dans laquelle il est placé dans un dispositif de chauffage, tel qu'un four 9. Ces moyens de transport 7 mobiles affectent par exemple la forme d'un cadre déplacé au moyen d'organes d'actionnement appropriés. Ces moyens de transport 7 mobiles d'au moins l'un des flans sont équipés d'organes de préhension 8 qui assurent le maintien du flan lors de son transport entre lesdites première et seconde positions et permettent sa libération en vue de sa dépose sur la surface, par exemple la surface S2 de la matrice 2, lorsqu'il est dans sa première position. Ces organes de préhension 8 sont par exemple constitués par des pinces susceptibles d'être ouvertes ou fermées.

Dans le cas où le dispositif, objet de l'invention, constitue l'un des éléments d'une chaîne de fabrication d'articles composites, cette chaîne comportant notamment au moins, en amont du dispositif, un dispositif de découpe à l'emporte-pièce desdits flans 5 et 6 et, en aval du dispositif, un dispositif d'injection d'une matière synthétique liquide polymérisable destinée à constituer la peau de l'ensemble insert/flans, le procédé pour assurer l'enveloppement de l'insert peut mettre en oeuvre les étapes décrites successivement dans les figures 5A à 5G.

Ainsi, dans ce cas, les flans 5 et 6, préalablement prédécoupés au moyen du dispositif de découpe à l'emportepièce, sont transportés de manière automatique par des moyens de transport appropriés, non représentés, dans le dispositif objet de l'invention. Ils sont positionnés à l'intérieur du dispositif comme le représente la figure 5A.

Dans ce cas, l'insert 4 et le flan 5 sont positionnés dans cet ordre sur la surface S2 de la matrice inférieure 2, le flan 6 étant quant à lui disposé sur le moyen de transport 7 disposé entre les matrices inférieure et supérieure. Dans une seconde étape, représentée à la figure 5B, les organes de préhension 8 desdits moyens de transport 7 sont amenés en position fermée de manière à assurer, au cours du transport du flan 6 vers les moyens de chauffage 9, le maintien du flan 6 en position sur son support. Pendant que le flan 6 est chauffé à l'intérieur d'un four 9 jusqu'à une température voisine de la température de ramollissement de la matière thermoplastique constituant le flan 6, l'insert 4 et le flan 5 restés dans la cavité de moulage sont transférés de la surface S2 de la matrice inférieure à la surface S1 de la matrice supérieure comme le montrent les figures 5C et 5D. La température étant de l'ordre de 200 à 300*C, le temps de chauffe du flan 6 est généralement de l'ordre de 45 secondes + 15 secondes. Pour amener l'insert 4 et le flan 5 de la surface S2 de la matrice inférieure à la surface S1 de la matrice supérieure, il est procédé comme suit. On amène en position fermée les organes de moulage 3A et 3B animés d'un mouvement relatif par rapport à la matrice inférieure 2 de manière à sensiblement centrer l'insert 4 recouvert de son flan 5 dans la partie inférieure de la cavité de moulage. Parallèlement, on amène les éléments 3C et 3D jusqu'à une position correspondant à la position qu'ils occupent par rapport à la surface S1 en position fermée de la cavité de moulage. Par la suite, les matrices inférieure et supérieure sont animées d'un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que, au cours du rapprochement des matrices inférieure et supérieure, les organes de maintien 10 disposés en saillie de la surface S1 de la matrice supérieure 1 du moule pénètrent à travers le flan 5 et l'insert 4, leur pénétration étant stoppée par la fermeture de la cavité de moulage. Cette position correspond à la position représentée dans la figure 5C. Par la suite, le moule est rouvert par déplacement des éléments 3A, 3B puis déplacement des autres éléments de telle sorte que les éléments 3C et 3D reviennent dans une position correspondant à une position ouverte de la cavité de moulage, les matrices inférieure et supérieure étant écartées l'une de l'autre. Il importe peu que l'une des matrices inférieure ou supérieure soit mobile par rapport à l'autre ou que les deux matrices soient déplacées simultanément.

Bien évidemment, la cinématique décrite ici, en ce qui concerne l'ensemble des éléments constitutifs du moule, est fonction de la pièce à fabriquer et du nombre d'éléments constituant l'organe de moulage supplémentaire. Elle peut donc varier d'une pièce à une autre. Une fois le moule rouvert, le flan 6 chauffé peut alors être ramené entre les matrices inférieure et supérieure, comme le montre la figure 5E. Par la suite, les organes 8 de maintien dudit flan 6 sur les moyens de transport 7 sont ouverts et le flan 6 est libéré de manière à venir se déposer par gravité sur la surface S2 de la matrice inférieure 2. L'opération de formage proprement dite peut alors commencer. Elle sera conforme à celle décrite dans les figures 1 à 4. Comme cela est apparu à la description des figures 5A à 5G, parallèlement à la dépose d'un insert 4 et d'un flan 5 sur la matrice inférieure du moule, on positionne l'autre flan 6 sur un dispositif de transport 7, on transporte ledit flan 6 jusqu'à des moyens de chauffage 9, on chauffe ledit flan 6 pendant le transfert de l'autre flan 5 et de l'insert 4 restés à l'intérieur de la cavité de moulage de la matrice inférieure 2 vers la matrice supérieure 1 et on ramène ledit flan 6 chauffé pour le déposer sur la matrice inférieure 2 dudit moule. De ce fait, deux opérations sont réalisées en parallèle, ce qui permet un gain de temps important et une mise en oeuvre très rapide du procédé. Les étapes représentées aux figures 5F et 5G doivent quant à elles être réalisées en moins de 5 secondes. Le temps de refroidissement nécessaire pour assurer une prise entre les flans 5 et 6 est de l'ordre de 10 + 5 secondes. La température du moule est quant à elle de 20 + 5sC.

L'intérêt d'un tel dispositif est qu'il n'est pas nécessaire de chauffer les parois du moule, ce qui permet de diminuer de manière considérable le temps de mise en oeuvre d'un tel procédé. Au contraire, il est préférable de légèrement refroidir le moule. On notera que, dans le cadre de la mise en oeuvre particulière du procédé, l'insert 4 est utilisé comme organe d'emboutissage, ce qui permet de garantir que le flan 6 sera déformé de manière à être parfaitement adapté à la surface de l'insert 4. En outre, du fait que c'est le flan 6, à savoir le flan qui a été chauffé, qui va recouvrir le plan de joint de l'insert, il est garanti qu'aucune charge fibreuse ne viendra en saillie dudit plan de joint de l'ensemble, de telle sorte que les opérations de finition, en particulier après injection de ladite pièce, seront supprimées. Une fois l'insert 4 revêtu des flans 5 et 6, comme le montre la figure 5G, il est alors possible d'évacuer de manière automatique cet ensemble vers un dispositif d'injection pour réaliser la peau de ladite pièce.

Le dispositif et le procédé mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention permettent d'obtenir un habillage de l'insert 4 au moyen des flans 5 et 6 parfaitement reproductible d'un insert à un autre. De cette manière, l'épaisseur du matériau de renfort autour du noyau de polyuréthanne est parfaitement connue et sensiblement constante d'une pièce à une autre. Ceci permet de faciliter les opérations d-'injection ultérieures. En outre, le fait d'avoir pu supprimer des organes de fixation, tels que des agrafes, favorise le recyclage de ces pièces dans la mesure où, lorsqu'elles sont fondues, aucun élément métallique n'est présent.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour envelopper, au moyen d'un moule en plusieurs éléments, un insert (4) avec un matériau de renfort se présentant sous forme de flans (5, 6) prédécoupés, dimensionnés pour recouvrir toute la surface dudit insert (4), l'un au moins des flans (6) constitué d'au moins un matériau thermoplastique étant chauffé, préalablement à l'opération de formage, de telle sorte que, lorsque les flans (5, 6) sont pressés l'un contre l'autre, les matières thermoplastiques fondues du flan chauffé (6) pénètrent dans l'autre flan et se solidifient au cours du refroidissement pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans (5, 6), caractérisé en ce que le moule est constitué d'une première (1) et d'une seconde (2) matrices animées d'un mouvement relatif l'une par rapport à l'autre, lesdites matrices définissant chacune une surface (S1 ; S2) apte à recevoir un flan (5, 6) entre lesquels est disposé un insert (4), ces surfaces (S1, S2) de dimensions inférieures auxdits flans (5, 6) délimitant en position rapprochée des matrices (1, 2) une cavité de moulage ouverte, cette cavité étant fermée au moyen d'un organe de moulage (3) supplémentaire formé d'au moins deux éléments (3A, 3B, 3C, 3D) délimitant les surfaces (SA, SB, SC, SD) restantes de la cavité de moulage, ces éléments mobiles forçant, au cours de leur déplacement, au moins une portion des parties (6A) de l'un des flans (6) en débord de la surface (S2) de l'une des matrices (2) à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan (5) en débord de la surface (S1) de l'autre matrice (1) pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans (5, 6).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10) de maintien de l'un des flans (5) et de l'insert (4) sur la surface (S1) de l'une des matrices (1), pour maintenir en position l'insert (4) dans la cavité de moulage lors du formage.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (10) sont constitués par au moins une aiguille, disposée en saillie de la surface (S1) de l'une des matrices, et de longueur suffisante pour traverser au moins un flan et une portion de l'insert (4).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (10) du flan (5) et de l'insert (4) coopèrent avec les éléments (1, 2, 3) constitutifs du moule pour assurer, préalablement à l'opération de formage, un positionnement correct du flan (5) et de l'insert (4) sur lesdits moyens de maintien (10).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (7) mobiles pour transporter au moins l'un des flans (6) devant être chauffé entre une première position dans laquelle le flan (6) est disposé entre les première et seconde matrices (1, 2) et une seconde position dans laquelle il est placé dans un dispositif de chauffage, tel qu'un four (9).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (7) mobiles de transport d'au moins l'un des flans (6) sont équipés d'organes de préhension (8) qui assurent le maintien du flan lors de son transport entre lesdites première et seconde positions et permettent sa libération en vue de sa dépose sur la surface (S2) de l'une des matrices (2) lorsqu'il est dans sa première position.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de moulage (3) supplémentaire est formé de plusieurs éléments (3A, 3B, 3C, 3D) susceptibles d'être déplacés en appui glissant le long des surfaces adjacentes aux surfaces (S1) et/ou (S2) de la première (1) et/ou de la seconde (2) matrices.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments (3A, 3B, 3C, 3D) formant l'organe de moulage (3) sont déplacés au moyen d'organes d'actionnement agissant simultanément ou successivement selon un ordre prédéterminé.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il constitue l'un des éléments d'une chaîne de fabrication d'articles composites, cette chaîne comportant au moins, en amont du dispositif, un dispositif de découpe à l'emporte-pièce desdits flans et, en aval du dispositif, un dispositif d'injection d'une matière synthétique liquide polymérisable destinée à constituer la peau de l'ensemble insert/flans.

10. Procédé pour envelopper, au moyen d'un moule constitué d'une matrice inférieure (2), d'une matrice supérieure (1) et d'un organe de moulage (3) en plusieurs éléments (3A, 3B, 3C, 3D) animés d'un mouvement relatif les uns par rapport aux autres, un insert (4) avec un matériau de renfort se présentant sous forme de flans (5, 6) prédécoupés dimensionnés pour recouvrir toute la surface dudit insert (4), l'un au moins des flans (6) étant constitué d'au moins un matériau thermoplastique, caractérisé en ce qu'on place, sur une surface (S2) de la matrice inférieure (2) du moule en position ouverte, un insert (4) recouvert d'un flan (5) de dimension supérieure à la surface (S2) de ladite matrice (2), en ce qu'on ferme la cavité de moulage dudit moule par déplacement de l'organe de moulage (3) et des matrices (1, 2) pour assurer la préhension du flan (5) et de l'insert (4) par des organes de maintien (10) en saillie d'une surface (S1) de la matrice supérieure (1) du moule, en ce qu'on ouvre le moule par déplacement simultané ou successif de l'organe de moulage (3) et des matrices (1, 2), en ce qu'on dépose, à la surface (S2) de la matrice inférieure (2) du moule, un flan (6) préalablement chauffé de dimension supérieure à ladite surface, en ce qu'on ferme le moule par rapprochement des matrices supérieure (1) et inférieure (2) puis déplacement des éléments constitutifs de l'organe de moulage (3), ces éléments (3A, 3B, 3C, 3D) forçant au moins une portion des parties (6A) en débord du flan (6) déposé sur la matrice inférieure (2) à venir en appui contre au moins une partie des portions de l'autre flan (5), en débord de la surface (S1) de l'autre matrice (1) pour assurer une liaison mécanique entre lesdits flans (5, 6).

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, parallèlement à la dépose d'un insert (4) et d'un flan (5) sur la matrice inférieure (2) du moule, on positionne l'autre flan (6) sur un dispositif de transport (7), en ce qu'on transporte ledit flan (6) jusqu'à des moyens de chauffage (9), en ce qu'on chauffe ledit flan (6) pendant le transfert de l'autre flan (5) et de l'insert (4) restés à l'intérieur de la cavité de moulage de la matrice inférieure (2) vers la matrice supérieure (1), en ce qu'on ramène ledit flan (6) chauffé et on le dépose sur la matrice inférieure (2) dudit moule.

12. Pièces composites, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par le procédé selon l'une des revendications 10 et 11.