FR2783196A1 - Foamed plastic part with an externally accessible insert, e.g. an automobile panel with an inserted electrical or mechanical component, is made by molding the core about the protectively covered insert and machining to access the insert - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en ma-The invention relates to a method of manufacturing a piece of ma-
tière plastique comportant un noyau en mousse, une paroi externe renforcée plastic with a foam core, a reinforced outer wall
par des fibres de verre et un élément inséré dans la pièce. by glass fibers and an element inserted in the room.
Pour la fabrication de véhicules automobiles d'avenir, de conception simplifiée, on envisage de réaliser l'ensemble de la coque ou de la carrosse- For the manufacture of motor vehicles of the future, of simplified design, it is envisaged to produce the entire hull or coach-
rie à partir d'éléments de structure en matière plastique de très grande rigi- made from very rigid plastic structural elements
dité, facilement assemblables, et présentant un aspect de surface sans dé- easy to assemble, and presenting a surface appearance without
faut et pouvant être utilisés éventuellement sans peinture de protection ou d'aspect. De tels éléments de structure, qui peuvent se présenter par exemple sous la forme de panneaux dont les surfaces présentent des parties en creux et des parties en relief, comportent un noyau en mousse de matière must and can be used possibly without protective or appearance paint. Such structural elements, which may for example be in the form of panels, the surfaces of which have recessed portions and raised portions, comprise a foam core of material.
plastique donnant de très bonnes propriétés d'isolation acoustique et ther- plastic giving very good sound and thermal insulation properties
mique aux éléments de structure.structural elements.
De tels panneaux isolants peuvent être utilisés également dans le Such insulating panels can also be used in the
domaine du bâtiment, ou encore dans la construction de bateaux de plai- in the building sector, or in the construction of pleasure boats
sance. Le noyau en mousse est recouvert sur des faces opposées par des parois en matière plastique renforcées par des fibres, ces parois ayant la sance. The foam core is covered on opposite sides by plastic walls reinforced with fibers, these walls having the
forme des surfaces externes de la pièce. Ces pièces sont généralement fa- forms external surfaces of the part. These parts are generally made
briquées par un procédé de moulage avec transfert de résine ou procédé briquetted by a resin transfer molding process or process
RTM (de la dénomination anglaise Resin Transfer Moulding). RTM (from the English name Resin Transfer Molding).
Dans un tel procédé, le noyau en mousse est réalisé par injection et moussage d'une matière plastique dans un moule, puis le noyau en mousse In such a process, the foam core is produced by injection and foaming of a plastic material in a mold, then the foam core
est revêtu sur ses deux faces par des nappes de renfort constituées princi- is coated on both sides with reinforcing plies consisting mainly of
paiement par des fibres de verre. Ces nappes constituées principalement de fibres de verre sont généralement préformées pour épouser étroitement la payment by glass fibers. These sheets, mainly made of glass fibers, are generally preformed to closely match the
forme externe des surfaces du noyau en mousse. external shape of the surfaces of the foam core.
Le noyau en mousse recouvert par les nappes de fibres est introduit The foam core covered by the layers of fibers is introduced
dans un second moule dans lequel on réalise l'injection d'une matière plasti- in a second mold in which the injection of a plastic material is carried out
que telle qu'une résine, de manière à imprégner et à recouvrir totalement les as a resin, so as to completely impregnate and cover the
nappes de fibres.fiber sheets.
Après cuisson et durcissement de la résine, la pièce finie est demou- After curing and hardening of the resin, the finished part is demou-
lée. Pour obtenir des pièces présentant un parfait aspect de surface sans qu'il soit nécessaire de les peindre, il est possible de déposer une substance de revêtement appelée gel coat sur les surfaces du second moule, avant d'y lée. To obtain parts with a perfect surface appearance without the need to paint them, it is possible to deposit a coating substance called gel coat on the surfaces of the second mold, before
placer le noyau en mousse recouvert par les nappes en fibres de verre. place the foam core covered by the glass fiber sheets.
Dans de nombreux cas, il est nécessaire d'insérer des éléments tels In many cases it is necessary to insert elements such
que des conducteurs électriques ou des organes de raccordement mécani- that electrical conductors or mechanical connection devices
ques, dans le noyau en mousse de la pièce et éventuellement dans la paroi renforcée. Ces éléments insérés doivent être accessibles sur une surface ques, in the foam core of the room and possibly in the reinforced wall. These inserted elements must be accessible on a surface
externe de la pièce.external part.
Par exemple, dans le cas de la fabrication d'éléments de structure de véhicules automobiles, il est nécessaire de faire passer des conducteurs For example, in the case of the manufacture of structural elements of motor vehicles, it is necessary to pass conductors
électriques tels que des fils ou des câbles pour alimenter en courant électri- such as wires or cables to supply electric current
que différentes parties du véhicule automobile. Ces conducteurs électriques sont reliés, à l'une au moins de leurs extrémités, à un connecteur ou à un composant de l'équipement du véhicule automobile tel qu'un support d'optique. Il peut être également nécessaire d'insérer à l'intérieur des éléments de structure des pièces de fixation ou de raccordement mécanique telles than different parts of the motor vehicle. These electrical conductors are connected, at at least one of their ends, to a connector or to a component of the equipment of the motor vehicle such as an optical support. It may also be necessary to insert inside the structural elements fixing or mechanical connection parts
que des vis ou écrous ou encore des conduits d'aération. only screws or nuts or even ventilation ducts.
L'utilisation d'éléments insérés à l'intérieur du noyau de mousse et/ou de la couche de renfort des pièces permet de diminuer le temps de montage et d'assemblage de ces pièces, d'améliorer l'esthétique des pièces et des ensembles dans lesquels elles sont montées du fait que l'élément rapporté est partiellement ou totalement noyé dans le matériau de la pièce et d'éviter The use of elements inserted inside the foam core and / or of the reinforcement layer of the parts makes it possible to reduce the time of assembly and assembly of these parts, to improve the aesthetics of the parts and assemblies in which they are mounted because the insert is partially or totally embedded in the material of the part and to avoid
des bruits lors de l'utilisation du dispositif constitué par assemblage des piè- noises when using the device constituted by assembling the parts
ces, du fait que les éléments sont logés dans le matériau et en particulier these, from the fact that the elements are housed in the material and in particular
dans le noyau en mousse de la pièce. in the foam core of the part.
Toutefois, la fabrication par le procédé RTM de pièces comportant un noyau en mousse recouvert par des parois renforcées par des fibres de verre est difficilement adaptable au cas de pièces comportant des éléments insérés tels que des conducteurs électriques reliés à des connecteurs ou composants électriques ou des inserts de fixation mécanique ou encore des However, the manufacture by the RTM process of parts comprising a foam core covered by walls reinforced with glass fibers is difficult to adapt to the case of parts comprising inserted elements such as electrical conductors connected to electrical connectors or components or mechanical fixing inserts or
conduits d'aération.ventilation ducts.
Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de fabrication The object of the invention is therefore to propose a manufacturing process
d'une pièce en matière plastique comportant un noyau en mousse de ma- of a plastic part comprising a foam core of ma-
tière plastique, au moins une paroi externe renforcée par des fibres recou- plastic, at least one outer wall reinforced with coated fibers
vrant une surface du noyau et un élément inséré accessible sur une surface externe de la pièce, dans lequel on réalise le noyau par moulage d'une pre- with a core surface and an insert accessible on an external surface of the part, in which the core is produced by molding a pre-
mière matière plastique dans une cavité d'un premier moule, avec mous- plastic material in a cavity of a first mold, with foam
sage de la matière plastique, on recouvre le noyau d'au moins une nappe comportant des fibres, on dispose le noyau recouvert de la nappe de fibres dans un second moule et on injecte une seconde matière plastique, telle wise of the plastic material, the core is covered with at least one ply comprising fibers, the core covered with the ply of fibers is placed in a second mold and a second plastic material is injected, such
qu'une résine, dans la nappe de fibres, de manière à l'imprégner et à la re- than a resin, in the sheet of fibers, so as to impregnate and re-
couvrir, caractérisé par le fait qu'on place l'élément à insérer dans la cavité du premier moule et qu'on isole une partie au moins de cet élément à insérer cover, characterized in that the element to be inserted is placed in the cavity of the first mold and that at least part of this element to be inserted is isolated
de la cavité du premier moule par un élément de protection, avant le mou- of the cavity of the first mold by a protective element, before the
lage de la première matière plastique, qu'on réalise l'injection de la seconde matière plastique dans la nappe de fibres recouvrant l'insert et l'élément de protection et qu'on usine au moins une partie de la paroi externe de la pièce lage of the first plastic material, that the second plastic material is injected into the sheet of fibers covering the insert and the protective element and that at least part of the external wall of the part is machined
et de l'élément de protection pour accéder à l'élément inséré. and the protective element to access the inserted element.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples, plusieurs modes de mise en oeuvre du procédé suivant In order to clearly understand the invention, we will now describe, by way of examples, several modes of implementing the following method
l'invention, pour la réalisation de pièces présentant un élément inséré. the invention, for the production of parts having an inserted element.
Les figures 1A, lB et 1C sont des vues en coupe montrant de ma- Figures 1A, 1B and 1C are sectional views showing ma-
nière schématique trois phases d'un procédé de réalisation d'une pièce comportant un élément inséré constitué par un conducteur électrique relié à nier schematic three phases of a process for producing a part comprising an inserted element constituted by an electrical conductor connected to
un connecteur d'un premier type.a connector of a first type.
Les figures 2A, 2B et 2C sont des vues en coupe schématiques mon- FIGS. 2A, 2B and 2C are schematic cross-sectional views
trant trois phases de réalisation d'un procédé de fabrication d'une pièce comportant un élément inséré constitué par un conducteur électrique relié à trant three phases of carrying out a method of manufacturing a part comprising an inserted element constituted by an electrical conductor connected to
un connecteur d'un second type.a connector of a second type.
Les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des vues en coupe montrant qua- Figures 3A, 3B, 3C and 3D are sectional views showing that
tre phases d'un procédé de fabrication d'une pièce comportant un élément three phases of a process for manufacturing a part comprising an element
inséré constitué par un support d'optique. inserted consisting of an optical support.
Les figures 4A, 4B et 4C sont des vues en coupe montrant, de ma- FIGS. 4A, 4B and 4C are sectional views showing, from my
nière schématique, deux phases d'un procédé de fabrication d'une pièce schematic, two phases of a part manufacturing process
comportant un élément inséré constitué par un élément de fixation mécani- comprising an inserted element constituted by a mechanical fixing element
que.than.
La figure 5 est une vue en coupe montrant l'assemblage de deux piè- Figure 5 is a sectional view showing the assembly of two parts
ces réalisées par le procédé selon les figures 1 A, 1 B et 1 C. Dans le cas d'éléments de structure d'un véhicule automobile, il est nécessaire d'insérer, dans certains éléments de structure au moins, des composants constitués par des conducteurs électriques tels que des fils ou these produced by the method according to FIGS. 1 A, 1 B and 1 C. In the case of structural elements of a motor vehicle, it is necessary to insert, in at least certain structural elements, components constituted by electrical conductors such as wires or
des câbles qui sont reliés, à l'une de leurs extrémités, à un connecteur élec- cables which are connected at one end to an electrical connector
trique. Le connecteur électrique doit être accessible sur une surface externe stick. The electrical connector must be accessible on an external surface
de l'élément de structure.of the structural element.
On a réalisé un élément de structure tel que représenté sur la figure 1 C, désigné de manière générale par le repère 1 et comportant un noyau de mousse 2, des parois externes renforcées 3a et 3b et un élément électrique A structural element has been produced as shown in FIG. 1C, generally designated by the reference 1 and comprising a foam core 2, reinforced external walls 3a and 3b and an electrical element.
inséré 4, par le procédé RTM mis en oeuvre selon l'invention. inserted 4, by the RTM process implemented according to the invention.
Dans un premier temps, comme représenté sur la figure 1A, on dis- First, as shown in FIG. 1A, we dis-
pose, dans une cavité d'un premier moule, désigné par le repère 5 et com- laying, in a cavity of a first mold, designated by the reference 5 and com-
portant une première partie de moule 5a et une seconde partie de moule 5b carrying a first mold part 5a and a second mold part 5b
délimitant entre elles la cavité du moule, un ensemble constitué par un con- delimiting between them the mold cavity, an assembly constituted by a con
ducteur tel qu'un fil électrique 6, un connecteur 7 relié à l'une des extrémités conductor such as an electric wire 6, a connector 7 connected to one of the ends
du fil électrique 6 et un boîtier en matière plastique 8 renfermant le connec- electrical wire 6 and a plastic casing 8 containing the connector
teur 7 fermé par un couvercle 9 en matière plastique. tor 7 closed by a plastic cover 9.
La paroi du boîtier 8 comporte une ouverture dans laquelle on intro- The wall of the housing 8 has an opening in which one intro
duit le fil 6 qui est relié au connecteur 7 à l'intérieur du boîtier. Après pas- duit the wire 6 which is connected to the connector 7 inside the housing. After not-
sage du fil dans l'ouverture, on réalise l'étanchéité entre le fil 6 et la paroi du wise wire in the opening, we seal between the wire 6 and the wall of the
boîtier 8 en déposant un élastomère tel que du polyuréthanne. Il est égale- housing 8 by depositing an elastomer such as polyurethane. It is also
ment possible de faire passer le fil 6 à l'intérieur d'un joint unifilaire rapporté It is possible to pass the wire 6 inside an attached single-joint
dans la paroi du boîtier 8.in the wall of the housing 8.
Le couvercle de fermeture 9 du boîtier est rapporté et collé ou vissé The closure cover 9 of the housing is attached and glued or screwed
sur l'ouverture du boîtier par laquelle on a introduit le connecteur 7. on the opening of the housing through which the connector 7 has been introduced.
La paroi 5b du moule 5 comporte une partie 5'b en saillie vers The wall 5b of the mold 5 has a part 5'b projecting towards
l'intérieur de la cavité sur laquelle vient s'engager une cavité de forme cor- the interior of the cavity on which a cavity of cor- rect shape engages
respondante délimitée par un rebord en saillie du couvercle 9 du boîtier 8. corresponding delimited by a protruding rim of the cover 9 of the housing 8.
On réalise ainsi un indexage et un positionnement parfait du boîtier 9 et du This produces perfect indexing and positioning of the housing 9 and the
connecteur 7 immobilisé à l'intérieur du boîtier 8, dans la cavité du moule 5. connector 7 immobilized inside the housing 8, in the mold cavity 5.
On réalise l'injection et le moussage d'une matière plastique telle que We inject and foam a plastic material such as
du polyuréthanne à l'intérieur du moule. polyurethane inside the mold.
On obtient ainsi, après durcissement de la mousse de polyuréthanne, un noyau dans lequel sont insérés le fil électrique 6 et le connecteur 7, à There is thus obtained, after hardening of the polyurethane foam, a core into which the electrical wire 6 and the connector 7 are inserted,
l'intérieur du boîtier 8 en matière plastique. the interior of the plastic casing 8.
Les surfaces externes du noyau en mousse, qui présentent des for- The outer surfaces of the foam core, which have
mes quelconques, suivant l'usage de la pièce 1 à réaliser, sont recouvertes, comme il est visible sur la figure 1 B, par deux nappes 1 1 a et 1 1 b constituées any, according to the use of the part 1 to be produced, are covered, as it can be seen in FIG. 1 B, by two layers 1 1 a and 1 1 b made up
principalement par des fibres de verre et généralement préformées. Cet en- mainly by glass fibers and generally preformed. This en-
semble est placé à l'intérieur de la cavité d'un moule 10 présentant deux parties 10a et 10Ob délimitant la cavité du moule. Une matière plastique, qui est généralement une résine, est injectée dans le moule, de manière que la résine liquide injectée sous pression imprègne et recouvre totalement les nappes de fibres de verre 11a et 1 1b. Après cuisson et durcissement de la seems to be placed inside the cavity of a mold 10 having two parts 10a and 10Ob delimiting the cavity of the mold. A plastic, which is generally a resin, is injected into the mold, so that the liquid resin injected under pressure permeates and completely covers the sheets of glass fibers 11a and 11b. After cooking and hardening of the
résine à l'intérieur du moule, on obtient les parois renforcées 3a et 3b recou- resin inside the mold, the reinforced walls 3a and 3b are obtained
vrant le noyau de mousse 2.the foam core 2.
Une partie de la nappe 11b recouvrant le couvercle9 du boîtier 8 renfermant le connecteur 7 vient se loger à l'intérieur d'une cavité formée dans le noyau en mousse, lors de son moulage, du fait de la présence de la Part of the ply 11b covering the cover 9 of the housing 8 containing the connector 7 is housed inside a cavity formed in the foam core, during its molding, due to the presence of the
partie en saillie 5'b de la partie 5b du premier moule. La partie correspon- projecting part 5'b of part 5b of the first mold. The corresponding part
dante de la paroi 3a de la pièce 1 est découpée et enlevée, puis la partie du couvercle 9 du boîtier 8 située dans le fond de la cavité du noyau en mousse est également usinée et enlevée, de telle sorte que le contacteur mobile 12 du connecteur 7, rappelé par un ressort vers l'extérieur du connecteur, qui était maintenu par le couvercle 9 en position rétractée, se déplace dans le sens de l'extraction pour venir légèrement en saillie par rapport à la surface dante of the wall 3a of the part 1 is cut and removed, then the part of the cover 9 of the housing 8 located in the bottom of the cavity of the foam core is also machined and removed, so that the movable contactor 12 of the connector 7, recalled by a spring towards the outside of the connector, which was held by the cover 9 in the retracted position, moves in the direction of extraction to come slightly protruding relative to the surface
externe de la paroi 3a de la pièce 1. La partie active du connecteur, c'est-à- external of the wall 3a of the part 1. The active part of the connector, that is to say
dire le contacteur mobile 12, est donc facilement accessible sur l'une des say the mobile contactor 12, is therefore easily accessible on one of the
faces de la pièce 1.faces of the part 1.
Le procédé suivant l'invention permet donc de réaliser facilement et de manière très précise la mise en place d'un insert à l'intérieur d'une pièce fabriquée par procédé RTM comportant un noyau de mousse et des parois The method according to the invention therefore makes it possible to easily and very precisely carry out the insertion of an insert inside a part produced by the RTM process comprising a foam core and walls
renforcées par des fibres de verre. reinforced with glass fibers.
Pendant le moulage du noyau en mousse et pendant l'injection de la résine dans les nappes de fibres de verre, la partie sensible de l'élément inséré, c'est-à-dire le connecteur 7, est parfaitement protégée par le boîtier 8 During the molding of the foam core and during the injection of the resin into the layers of glass fibers, the sensitive part of the inserted element, that is to say the connector 7, is perfectly protected by the housing 8
fermé de manière étanche par le couvercle 9 collé sur les bords de son ou- tightly closed by the cover 9 glued to the edges of its or
verture, de sorte que de la matière plastique ne peut venir en contact avec le so that plastic cannot come into contact with the
connecteur. Le couvercle 9 du boîtier 8 est d'autre part ajusté de telle ma- connector. The cover 9 of the housing 8 is moreover adjusted in such a way
nière que le connecteur 7 soit parfaitement maintenu à l'intérieur du boîtier, negates that the connector 7 is perfectly maintained inside the housing,
puis, après moulage à l'intérieur du noyau en mousse, par enrobage du boî- then, after molding inside the foam core, by coating the box
tier dans la mousse de matière plastique. tier in plastic foam.
L'étanchéité 13 réalisée autour du passage du fil électrique 6 à tra- The seal 13 produced around the passage of the electric wire 6 through
vers la paroi du boîtier 8 permet également d'éviter toute introduction de towards the wall of the housing 8 also makes it possible to avoid any introduction of
matière plastique dans le boîtier renfermant le connecteur. plastic material in the housing containing the connector.
Pendant l'injection de la résine sous pression dans le second moule, le connecteur est également parfaitement protégé par le boîtier étanche à la During the injection of the resin under pressure into the second mold, the connector is also perfectly protected by the waterproof housing.
résine liquide sous pression.liquid resin under pressure.
Le procédé selon l'invention permet donc d'adapter le procédé de The method according to the invention therefore makes it possible to adapt the method of
moulage RTM à la production à une échelle industrielle de pièces compor- RTM molding to production on an industrial scale of parts comprising
tant un noyau de mousse, des parois renforcées et au moins un insert noyé both a foam core, reinforced walls and at least one embedded insert
dans le noyau en mousse.in the foam core.
Sur les figures 2A, 2B et 2C, on a représenté une variante de réalisa- In FIGS. 2A, 2B and 2C, an alternative embodiment is shown.
tion du procédé, dans le cas d'un conducteur électrique 6', tel qu'un fil élec- tion of the method, in the case of an electrical conductor 6 ′, such as an electric wire
trique relié à un connecteur 7' réalisé sous la forme d'une prise mâle com- plug connected to a 7 'connector made in the form of a male plug
portant des broches destinées à venir s'engager dans des ouvertures d'un carrying pins intended to come and engage in openings of a
connecteur femelle.female connector.
Les éléments correspondants sur les figures 2A, 2B, 2C d'une part et The corresponding elements in FIGS. 2A, 2B, 2C on the one hand and
1 A, 1 B, 1 C d'autre part portent les mêmes repères. 1 A, 1 B, 1 C on the other hand have the same references.
Au moment de la mise en place du connecteur 7' à l'intérieur du boî- When the 7 'connector is placed inside the box,
tier 8 fermé par le couvercle 9, on prévoit une longueur suffisante de la par- tier 8 closed by the cover 9, a sufficient length of the section is provided
tie 6'a du conducteur 6' entre le passage étanche 13 à travers la paroi du boîtier 8 et l'extrémité du conducteur électrique reliée au connecteur 7', de manière à pouvoir sortir le connecteur 7' du boîtier 8 par l'ouverture de la paroi renforcée 3a réalisée, comme précédemment, par découpage d'une partie de cette paroi suivie d'un découpage par usinage du couvercle 9 du boîtier 8. Le connecteur 7' est ainsi accessible du côté de la paroi 3a de la pièce 1' pour réaliser une connexion avec le connecteur femelle dans lequel le connecteur mâle 7' peut être embroché. tie 6'a of the conductor 6 'between the sealed passage 13 through the wall of the housing 8 and the end of the electrical conductor connected to the connector 7', so that the connector 7 'can be removed from the housing 8 by the opening of the reinforced wall 3a produced, as before, by cutting a part of this wall followed by cutting by machining the cover 9 of the housing 8. The connector 7 'is thus accessible from the side of the wall 3a of the part 1' to make a connection with the female connector into which the male connector 7 'can be inserted.
Bien entendu, le connecteur femelle dans lequel est engagé le con- Of course, the female connector in which the connector is engaged
necteur mâle 7' peut être également associé à une pièce fabriquée par le male connector 7 'can also be associated with a part manufactured by the
procédé selon l'invention.method according to the invention.
Toutes les étapes du procédé de fabrication de la pièce 1' représen- All the steps in the manufacturing process of the part 1 'represent
tées sur la figure 2C sont identiques aux étapes de fabrication de la pièce 1 tees in Figure 2C are identical to the manufacturing steps of part 1
représentées sur la figure 1C, comme il est visible sur les figures, 2A mon- represented in FIG. 1C, as it can be seen in the figures, 2A my-
trant le noyau de mousse en fin de moulage dans un premier moule, 2B montrant le noyau de mousse dans lequel est enrobé l'insert, qui est entouré de nappes de fibres et disposé dans un second moule pour l'injection d'une trant the foam core at the end of molding in a first mold, 2B showing the foam core in which the insert is coated, which is surrounded by sheets of fibers and placed in a second mold for the injection of a
résine dans les nappes de fibres et 2C montrant la pièce finie après décou- resin in the layers of fibers and 2C showing the finished part after uncovering
page d'une partie de la paroi 3a et du couvercle 9 du boîtier 8. page of part of the wall 3a and of the cover 9 of the housing 8.
Sur les figures 3A, 3B, 3C et 3D, on a représenté différentes étapes d'un procédé suivant l'invention pour la fabrication d'une pièce 14 telle que In FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D, various stages of a method according to the invention are shown for the manufacture of a part 14 such as
représentée sur la figure 3D.shown in Figure 3D.
La pièce 14 est une pièce de forme constituant un élément de struc- The part 14 is a shaped part constituting a structural element
ture d'un véhicule automobile. La pièce 14 comprend un noyau de mousse of a motor vehicle. Part 14 includes a foam core
et une paroi externe 16 renforcée par des fibres de verre. Dans une ca- and an outer wall 16 reinforced with glass fibers. In a case
vité 17 du noyau de mousse 15 est fixé un insert 18 constituant un support optique du véhicule automobile permettant la fixation et l'alimentation en courant électrique par l'intermédiaire d'un fil électrique 20, d'ampoules 19 et 19'. Comme il est visible sur la figure 3A, pour réaliser l'intégration de l'insert 18 au noyau de mousse 15 de la pièce 14, on place, à l'intérieur de la cavité d'un moule délimitée par une partie de moule 21, un boîtier en matière plastique 22 fermé par un couvercle 23, de forme arrondie, fixé par collage vity 17 of the foam core 15 is fixed an insert 18 constituting an optical support of the motor vehicle allowing the fixing and the supply of electric current by means of an electric wire 20, bulbs 19 and 19 '. As can be seen in FIG. 3A, in order to integrate the insert 18 into the foam core 15 of the part 14, place inside the cavity of a mold delimited by a part of the mold 21 , a plastic case 22 closed by a cover 23, of rounded shape, fixed by gluing
sur l'extrémité ouverte du boîtier 22. on the open end of the housing 22.
La paroi de moule 21 comporte une partie 21' en saillie vers l'intérieur de la cavité et le couvercle 23 du boîtier comporte un bord légèrement en saillie sur sa surface externe suivant un contour correspondant au contour The mold wall 21 has a part 21 'projecting towards the inside of the cavity and the cover 23 of the housing has an edge slightly projecting on its external surface along a contour corresponding to the contour.
de la partie 21' en saillie de la paroi du moule. On réalise ainsi un position- of the part 21 'projecting from the wall of the mold. We thus realize a position-
nement précis du boîtier 22 à l'intérieur de la cavité du moule 21. precise housing 22 inside the mold cavity 21.
Le support d'ampoule 24 de l'insert 18, qui peut être par exemple un élément métallique ou un élément en matière plastique dans lequel sont engagées des douilles de fixation des ampoules 19 et 19'reliées au conducteur , est fixé par au moins une vis 25 dans le fond du boîtier 22. La fixation du The bulb holder 24 of the insert 18, which can for example be a metal element or a plastic element in which are engaged lampholders 19 and 19 ′ connected to the conductor, is fixed by at least one screw 25 in the bottom of the housing 22. The fixing of the
support 24 dans le fond du boîtier 22 est bien entendu réalisée avant la fer- support 24 in the bottom of the housing 22 is of course carried out before closing
meture du boîtier par le couvercle 23 collé suivant l'ouverture du boîtier. meture of the housing by the cover 23 glued following the opening of the housing.
Lorsque l'insert 18 a été mis en place dans la cavité du moule on réa- When the insert 18 has been placed in the mold cavity,
lise l'injection d'une matière plastique telle que du polyuréthanne dans la reads the injection of a plastic material such as polyurethane into the
cavité du moule et le moussage de cette matière plastique. La matière plas- mold cavity and foaming of this plastic. The plas-
tique injectée sous forme de mousse ne peut pénétrer à l'intérieur du boîtier 22 qui est fermé de manière étanche par le couvercle 23 et du fait que tick injected in the form of foam cannot penetrate inside the housing 22 which is sealed by the cover 23 and because
I'ouverture de passage du fil 20 est obturée par une matière plastique blas- The opening for passage of the wire 20 is closed by a plastic material
tomère telle que le polyuréthanne formant un joint 26 ou encore par un joint tomère such as polyurethane forming a joint 26 or even by a joint
unifilaire introduit préalablement dans une ouverture du boîtier 22. single-line previously introduced into an opening in the housing 22.
Comme il est visible sur la figure 3B, le noyau de mousse 15 dans As can be seen in FIG. 3B, the foam core 15 in
lequel est enrobé l'insert 18 est recouvert d'une nappe préformée 28 cons- which is coated the insert 18 is covered with a preformed sheet 28 cons-
tituée principalement de fibres de verre et placé dans la cavité d'un moule 27 mainly made of glass fibers and placed in the cavity of a mold 27
dans lequel on réalise l'injection d'une résine liquide sous pression pour im- in which the injection of a liquid resin under pressure is carried out to
prégner et recouvrir la nappe de fibres de verre 28 placée autour du noyau 15. Une partie 28a de la nappe de fibres 28 qui recouvre une partie du couvercle du boîtier 22 vient se loger dans la partie de la cavité du noyau 15 dans laquelle est disposé l'insert 18, cette partie d'entrée de la cavité étant obtenue du fait de la présence de la partie en saillie 21' de la paroi du moule preg and cover the sheet of glass fibers 28 placed around the core 15. A part 28a of the fiber sheet 28 which covers part of the cover of the housing 22 is housed in the part of the cavity of the core 15 in which is disposed the insert 18, this entry part of the cavity being obtained due to the presence of the projecting part 21 ′ of the wall of the mold
21 de moulage du noyau 15.21 for molding the core 15.
Après injection de la résine dans la nappe de fibres de verre 28 et cuisson de la résine, on démoule la pièce obtenue qui comporte le noyau de mousse 15 entouré de la paroi 16 en résine renforcée par des fibres de verre. After injecting the resin into the sheet of glass fibers 28 and baking the resin, the part obtained is removed from the mold, which comprises the foam core 15 surrounded by the wall 16 of resin reinforced with glass fibers.
Comme il est visible sur la figure 3C, une partie de la paroi 16 com- As can be seen in FIG. 3C, part of the wall 16 comprises
portant la partie 28a de la nappe de fibres de verre située à l'entrée de la carrying part 28a of the sheet of glass fibers located at the entrance to the
cavité 17 du noyau de mousse, une partie du noyau 15 et une partie du cou- cavity 17 of the foam core, part of the core 15 and part of the neck
vercle 23 du boîtier 22 sont découpées de manière à donner accès à I'intérieur de la cavité renfermant le support d'ampoules 24. 23 of the housing 22 are cut so as to give access to the interior of the cavity containing the bulb holder 24.
Il est possible d'élargir l'ouverture de manière à bien dégager le sup- It is possible to widen the opening so as to clear the upper
port d'ampoules 24, comme il est visible sur la figure 3C. port of bulbs 24, as can be seen in FIG. 3C.
On peut alors, comme il est visible sur la figure 10, mettre en place We can then, as shown in Figure 10, set up
les ampoules 19 et 19' dans les douilles correspondantes reliées au con- the bulbs 19 and 19 'in the corresponding sockets connected to the con-
ducteur d'alimentation 20, puis la vitre 29 qui peut être collée par un joint de supply duct 20, then the window 29 which can be glued with a gasket
colle 29' sur la surface externe de la paroi renforcée 16. glue 29 ′ on the external surface of the reinforced wall 16.
Le procédé suivant l'invention permet donc de réaliser une pièce complexe renfermant un composant électrique d'un véhicule automobile. par The method according to the invention therefore makes it possible to produce a complex part containing an electrical component of a motor vehicle. through
des opérations simples de moulage RTM. simple RTM molding operations.
Le procédé suivant l'invention, comme il sera expliqué en regard des figures 4A, 4B et 4C, permet de fabriquer également une pièce présentant un élément inséré ayant une fonction mécanique au lieu d'une fonction électrique. Comme il est visible sur la figure 4C, la pièce 31 comporte un noyau de mousse 30, des parois renforcées 32a et 32b et un élément mécanique The method according to the invention, as will be explained with reference to FIGS. 4A, 4B and 4C, also makes it possible to manufacture a part having an inserted element having a mechanical function instead of an electrical function. As can be seen in FIG. 4C, the part 31 comprises a foam core 30, reinforced walls 32a and 32b and a mechanical element
33 partiellement inséré dans le noyau de mousse 30 et dans la paroi renfor- 33 partially inserted in the foam core 30 and in the reinforced wall
cée 32a.cée 32a.
L'élément inséré 33, qui peut être en métal, comporte un fût tubulaire taraudé intérieurement enrobé dans le noyau 30, sur la plus grande partie de sa longueur et une plaque d'appui circulaire entourant la partie tubulaire insérée partiellement dans la couche de renfort 32a. L'insert 33 peut être utilisé pour fixer un élément sur la pièce 31 par l'intermédiaire d'une tige The inserted element 33, which can be made of metal, comprises an internally threaded tubular barrel embedded in the core 30, over most of its length and a circular support plate surrounding the tubular part partially inserted in the reinforcing layer 32a. The insert 33 can be used to fix an element on the part 31 by means of a rod
filetée et un écrou en appui sur la plaque plane de l'insert 33. L'insert métal- threaded and a nut resting on the flat plate of insert 33. The metal insert
lique 33 peut être également utilisé pour assurer l'assemblage de la pièce lique 33 can also be used to assemble the part
31 à une seconde pièce comportant également un insert taraudé, par l'inter- 31 to a second part also comprising a threaded insert, via the
médiaire d'une tige filetée.medial of a threaded rod.
Comme il est visible sur la figure 5A, dans une première étape du As can be seen in FIG. 5A, in a first step of the
procédé de fabrication de la pièce 31, on introduit l'insert 33, dont le fût tu- manufacturing process of the part 31, insert the insert 33, the barrel of which
bulaire taraudé est fermé par un ou deux bouchons de fermeture 34 et 34', threaded bular is closed by one or two closing plugs 34 and 34 ',
dans une cavité de la paroi interne d'une partie 35a d'un moule 35 com- in a cavity of the internal wall of a part 35a of a mold 35 comprising
portant deux parties 35a et 35b entre lesquelles est ménagée une cavité. carrying two parts 35a and 35b between which is formed a cavity.
On réalise le moulage du noyau 30 en mousse de polyuréthanne dans lequel le fût tubulaire taraudé de l'insert 33 se trouve noyé. Après démoulage du noyau, on dégage légèrement la plaque plane The core 30 is made of polyurethane foam in which the threaded tubular barrel of the insert 33 is embedded. After removing the core from the mold, the flat plate is slightly released
d'appui de l'insert 33 de la mousse du noyau 30, par élimination d'un maté- to support the insert 33 of the foam of the core 30, by elimination of a material
riau de remplissage, et on entoure le noyau 30 de deux nappes 36a et 36b constituées principalement par des fibres de verre. La plaque d'appui de filling line, and the core 30 is surrounded by two layers 36a and 36b consisting mainly of glass fibers. The support plate of
l'insert est insérée entre les fibres de la nappe 36a. the insert is inserted between the fibers of the web 36a.
L'ensemble constitué par le noyau dans lequel est fixé l'élément insé- The assembly constituted by the core in which the inserted element is fixed
ré 33 et les nappes 36a et 36b de fibres de verre est introduit entre deux re 33 and the layers 36a and 36b of glass fibers is introduced between two
parties 37a et 37b d'un second moule 37. parts 37a and 37b of a second mold 37.
On réalise dans le moule 37 I'injection d'une résine, de manière à im- A resin is injected into the mold 37, so as to
prégner et à recouvrir les nappes de fibres de verre 36a et 36b. preg and cover the layers of glass fibers 36a and 36b.
Après cuisson de la résine, on démoule la pièce et, comme repré- After baking the resin, the part is removed from the mold and, as shown
senté sur la figure 5C, on réalise par usinage l'enlèvement d'une partie de la paroi renforcée 32 recouvrant le fût tubulaire de l'insert 33. On supprime felt in FIG. 5C, part of the reinforced wall 32 covering the tubular barrel of the insert 33 is removed by machining.
également par usinage le bouchon 34 fermant l'entrée de l'ouverture tarau- also by machining the plug 34 closing the inlet of the tarau-
dée du fût de l'insert.from the barrel of the insert.
Cette ouverture taraudée et alors accessible sur la surface extérieure This tapped opening and then accessible on the outer surface
de la paroi 32a de la pièce 31.of the wall 32a of the part 31.
Le procédé de fabrication de la pièce comportant un élément inséré 33 ayant une fonction mécanique présente les mêmes avantages que le procédé de fabrication d'une pièce comportant un élément inséré ayant une The method of manufacturing the part comprising an inserted element 33 having a mechanical function has the same advantages as the method of manufacturing a part comprising an inserted element having a
fonction électrique, comme il a été décrit plus haut. electrical function, as described above.
Sur la figure 6, on a représenté une zone d'assemblage et de con- In FIG. 6, an assembly and connection zone has been shown.
nexion électrique entre deux panneaux la et lb, de forme complémentaire, les panneaux la et lb ayant été réalisés par un procédé selon l'invention tel electrical connection between two panels 1a and 1b, of complementary shape, the panels 1a and 1b having been produced by a method according to the invention such
que représenté sur les figures 1A, lB et 1C et décrit en regard de ces figu- as shown in FIGS. 1A, 1B and 1C and described with reference to these figures
res. Les panneaux la et lb sont assemblés par emboîtement de leurs par- res. The panels 1a and 1b are assembled by interlocking their parts
ties d'extrémité l'une dans l'autre et fixation de ces parties d'extrémités par end ties one inside the other and fixing of these end parts by
des joints de colle 38 et 38'.glue joints 38 and 38 '.
A l'intérieur du noyau de mousse de la pièce l1a, est inséré un con- Inside the foam core of the part 11a, a connector is inserted.
ducteur électrique 6a et un connecteur 7a disposé à l'intérieur d'un boîtier electrical conductor 6a and a connector 7a disposed inside a housing
inséré dans le noyau de mousse.inserted into the foam core.
Le connecteur 7a est relié à l'extrémité du conducteur électrique 6a et comporte un contacteur 12a rappelé par ressort vers l'extérieur du panneau la, de manière à se trouver légèrement en saillie par rapport à la face du The connector 7a is connected to the end of the electrical conductor 6a and comprises a contactor 12a returned by spring towards the outside of the panel 1a, so as to be slightly projecting with respect to the face of the
panneau la rapportée contre une face du panneau 1lb qui comporte lui- panel attached to a face of the 1lb panel which itself
même un connecteur 7b en vis-à-vis du connecteur 7a. Le contacteur 12b du connecteur 7b vient en contact par sa partie d'extrémité avec l'extrémité du contacteur 12a du connecteur 7a, de sorte que les contacteurs 12a et 12b repoussés vers l'extérieur par des ressorts viennent en contact l'un avec l'autre avec une certaine pression, ce qui assure le passage du courant électrique du conducteur 6a au conducteur 6b relié au connecteur 7b, par even a connector 7b opposite the connector 7a. The contactor 12b of the connector 7b comes into contact through its end part with the end of the contactor 12a of the connector 7a, so that the contactors 12a and 12b pushed outwards by springs come into contact with one another. other with a certain pressure, which ensures the passage of the electric current from the conductor 6a to the conductor 6b connected to the connector 7b, by
l'intermédiaire des connecteurs 7a et 7b, qui sont actionnés du fait du dépla- through connectors 7a and 7b, which are actuated due to the displacement
cement des contacteurs 12a et 1 2b vers l'intérieur. cementing of contactors 12a and 12b inward.
On assure ainsi simultanément l'assemblage de deux panneaux et la connexion électrique des éléments électriques insérés à l'intérieur de ces This ensures simultaneous assembly of two panels and the electrical connection of the electrical elements inserted inside these
deux panneaux.two panels.
Le procédé suivant l'invention permet donc d'obtenir des pièces com- The process according to the invention therefore allows parts to be obtained
portant un noyau de mousse, au moins une paroi externe renforcee par des fibres et un élément inséré, par un procédé RTM qui peut être mis en ceuvre carrying a foam core, at least one external wall reinforced by fibers and an inserted element, by an RTM process which can be implemented
très facilement dans le cadre d'une fabrication industrielle. very easily in the context of industrial manufacturing.
Il est bien entendu que le procédé suivant l'invention n'est pas limité It is understood that the method according to the invention is not limited
aux modes de réalisation qui ont été décrits. to the embodiments which have been described.
On peut envisager la réalisation de pièces comportant des éléments insérés d'un type quelconque, que ces éléments soient insérés entièrement dans le noyau de mousse ou à la fois dans le noyau de mousse et dans la It is possible to envisage the production of parts comprising inserted elements of any type, whether these elements are inserted entirely in the foam core or both in the foam core and in the
paroi renforcée de la pièce.reinforced wall of the room.
Les pièces fabriquées par le procédé suivant l'invention peuvent être The parts produced by the process according to the invention can be
réalisées à partir de diverses matières plastiques et de fibres de natures va- made from various plastics and natural fibers
riées qui sont choisies de manière à assurer des propriétés voulues à la which are chosen in such a way as to ensure desired properties for the
pièce réalisée.piece produced.
L'invention s'applique non seulement dans le cadre de l'industrie au- The invention applies not only in the context of the industry
tomobile mais encore dans le cadre d'autres industries telles que la préfabri- tomobile but also in the context of other industries such as prefab
cation pour le bâtiment ou la construction de bateaux de plaisance. cation for the building or construction of pleasure boats.
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