FR2860450A1 - Procede de realisation d'une garniture a structure sandwich pour vehicule automobile et garniture ainsi obtenue. - Google Patents

Procede de realisation d'une garniture a structure sandwich pour vehicule automobile et garniture ainsi obtenue. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une garniture (1) pour véhicule automobile, la garniture ayant une structure sandwich et comprenant deux parements (3, 5) et une âme (7) disposée entre les parements. On constitue l'âme (7), sous forme d'une couche pleine s'étendant entre les deux parements, à partir de grains (11) disposés en vrac et provenant du recyclage par broyage de pièces réalisées en au moins un matériau comprenant une charge de renfort. Application, par exemple, à la réalisation de tablette arrière ou de garniture de porte de véhicule automobile.

Description

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une garniture
pour véhicule automobile, la garniture ayant une structure sandwich et comprenant deux parements et une âme disposée entre les parements.
L'invention s'applique, par exemple, à la réalisation de tablettes arrière ou de garnitures de portes de véhicules automobiles.
De telles garnitures sont généralement réalisées en matière plastique massive et possèdent une masse élevée, pour des propriétés mécaniques, et notamment une résistance à la flexion, faibles.
On connaît également des garnitures à structure sandwich. L'âme y est constituée en nids-d'abeilles et permet de conférer à la garniture des propriétés mécaniques élevées, et notamment une résistance importante à la flexion.
Toutefois, les coûts associés à la réalisation de telles garnitures sont élevés, notamment du fait de la nature de leurs âmes.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un procédé de réalisation d'une garniture qui présente de bonnes propriétés mécaniques et qui soit de coût réduit.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'une garniture pour véhicule automobile, la garniture ayant une structure sandwich et comprenant deux parements et une âme disposée entre les parements, caractérisé en ce que l'on constitue l'âme, sous forme d'une couche pleine s'étendant entre les deux parements, à partir de grains disposés en vrac et provenant du recyclage par broyage de pièces réalisées en au moins un matériau comprenant une charge de renfort.
Selon des modes particuliers de réalisation, le procédé peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - il comprend des étapes consistant à : a) fournir les parements, b) disposer les grains en une couche entre les deux parements pour former une pièce intermédiaire de fabrication, et c) mouler la pièce pour former la garniture; - il comprend entre les étapes b) et c) une étape consistant à fixer les bords des parements; - la fixation des bords des parements est assurée par soudage; - la fixation des bords des parements est assurée par couture; - au moins un premier parement comprend un matériau comportant une charge de renfort; - le matériau du premier parement et le matériau des pièces recyclées sont sensiblement identiques; - la ou les charges de renfort comprennent des fibres de renfort; et - les fibres de renfort sont des fibres de verres.
L'invention a également pour objet une garniture obtenue selon un procédé tel que défini ci-dessus.
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 annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique et en perspective d'une tablette arrière de véhicule automobile obtenue par un procédé selon l'invention, - la figure 2 est une section schématique et partielle prise suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une section schématique et partielle illustrant une étape intermédiaire du procédé de réalisation de la tablette de la figure 1, et - la figure 4 est un diagramme comparant le comportement en flexion transversale de la tablette de la figure 1 à celui d'une tablette classique.
La figure 1 illustre schématiquement une tablette arrière 1 destinée à 25 masquer le chargement du coffre arrière d'un véhicule automobile.
Comme on le voit sur la figure 2, cette tablette 1 possède une structure sandwich et comprend ainsi un parement supérieur 3, un parement inférieur 5 et une âme 7 disposée entre les parements 3 et 5.
En outre, la tablette 1 peut comprendre un revêtement textile 9 30 recouvrant le parement supérieur 3.
Les parements 3 et 5 sont des couches réalisées en un premier matériau. Il peut s'agir d'une matière plastique qui comprend par exemple 50% en masse de polypropylène et 50% en masse d'une charge de renfort sous forme de fibres de verre. Il peut ainsi s'agir du matériau commercialisé par la société FAURECIA sous la dénomination SOMMOLD.
Les parements 3 et 5 peuvent avoir une épaisseur d'environ 15 mm et posséder une masse de 950 g/m2. Les fibres renforçant les parements 3 et 5 s'étendent sensiblement le long de la longueur de la tablette 1, c'est à dire le long d'une direction T destinée à être transversale dans le véhicule. Les parements 3 et 5 sont donc anisotropes.
L'âme 7 est une couche pleine et qui est sensiblement isotrope. Elle comprend par exemple environ 45 % en masse de polypropylène, environ 45 la en masse d'une charge de renfort sous forme de fibres de verre, et 10 % en masse de résidus textiles.
L'épaisseur de l'âme 7 est d'environ 6 mm et sa masse est d'environ 1100 g/m2.
Les fibres de renfort n'ont pas d'orientation préférentielle dans l'âme 7 et certaines d'entre elles s'étendent donc du parement 3 vers le parement 5.
On notera que les fibres de renfort n'ont pas été représentées sur les figures.
L'épaisseur totale de la structure sandwich, formée par les parements 3 et 5 et l'âme 7, est donc d'environ 36 mm pour une masse d'environ 3000 g/m2.
Pour réaliser la tablette 1, on fournit les parements 3 et 5 et des grains 11 destinés à former l'âme 7. Les parements 3 et 5 ont alors des épaisseurs d'environ 15 mm.
Plus précisément, ces grains 11 ont été obtenus par recyclage de garnitures en fin de vie, telles que des tablettes, et/ou des chutes de fabrication.
Ces garnitures et ces chutes comprenaient une matière plastique avec une charge de renfort. Elles comprenaient de préférence le matériau des parements 3 et 5 ou un matériau analogue.
Ces garnitures et ces chutes de fabrication on été soumises à un broyage pour former des bandelettes qui ont ensuite été chauffées pour produire une pâte. Cette pâte a été densifiée dans une extrudeuse à vis. Un tamis présent à la sortie de l'extrudeuse et traversé par la pâte a permis de produire les grains 11. Leur forme peut être plus ou moins régulière.
On peut également, à titre d'exemple, leur conférer des formes de grains de riz. Dans ce cas les garnitures et les chutes sont broyées pour obtenir des fragments d'environ 8 mm de diamètre.
Ces fragments sont poussés entre deux disques qui tournent en sens inverses pour échauffer et ramollir les fragments et ainsi obtenir des petits boudins de 7 à 8 cm de long.
Ces petits boudins sont découpés pour finalement obtenir les grains de riz.
A l'issue de ces opérations on a obtenu des grains 11 qui contiennent donc du polypropylène, des fibres de renfort et des résidus textiles de revêtements qui recouvraient les garnitures recyclées.
Dans l'exemple décrit, les grains 11 contiennent en masse 90% du même matériau que celui des parements 3 et 5 et 10% en masse de résidus textiles.
Les grains 11 sont ensuite disposés en vrac entre les parements 3 et 5. Cette opération peut être effectuée en déversant les grains 11 sous forme d'une couche d'environ 6 mm sur le parement inférieur 5. On recouvre ensuite les grains 11 du parement supérieur 3.
Les bords 13 et 15 des parements 3 et 5 sont ensuite assemblés 20 sensiblement sur leurs pourtours. Cet assemblage peut être réalisé par exemple par des soudures 17, comme illustré par la figure 3.
En variante, les bords 13 et 15 peuvent être fixés par des coutures.
On obtient ainsi une pièce intermédiaire de fabrication 19 qui peut être manipulée. Son épaisseur est d'environ 20 mm.
On place ensuite la pièce 19 dans un moule, où on chauffe et on comprime la pièce 19 de manière à faire fondre les grains 11 et à réduire l'épaisseur de chaque couche de la pièce 19. Le moulage de la pièce intermédiaire 19 peut être effectué par exemple sous une pression d'environ 200 bars et sous une température d'environ 210 C. On obtient ainsi la structure sandwich avec l'âme 7 pleine qui est enserrée entre les deux parements 3 et 5 et qui est liée à ceux-ci.
Enfin, on recouvre le parement supérieur 3 du revêtement 9, puis on assure par ébavurage et découpe la finition de la tablette 1. Les chutes ainsi 2860450 5 obtenues peuvent être recyclées et utilisées pour former d'autres tablettes 1, comme décrit précédemment.
Du fait de la disposition des grains 11 en vrac entre les parements 3 et 5 en vue de former l'âme 7, les fibres ou les charges de renfort contenues dans l'âme 7 n'ont pas d'orientation préférentielle si bien que l'âme 7 est sensiblement isotrope.
On a pu constater que la tablette 1 obtenue possède de bonnes propriétés mécaniques, et notamment une bonne résistance à la flexion notamment dans la direction transversale.
Sur la figure 4, on a porté en abscisse le déplacement D de flexion transversale en millimètres (mm) et la force F en Newton (N) nécessaire pour l'obtenir.
La courbe 21 correspond à une tablette classique et massive, réalisée dans le même matériau que les parements 3 et 5. Son épaisseur est de 3 mm et 15 sa masse d'environ 3000 g/m2.
La courbe 23 correspond à la tablette 1 selon l'invention qui possède également une masse de 3000 g/m2 et une épaisseur de 3mm.
On constate donc que la limite d'élasticité et le module d'élasticité en flexion sont plus élevés pour la tablette 1 selon l'invention que dans l'état de la technique.
En outre, la tablette 1 est simple et économique à fabriquer car, d'une part il n'est pas nécessaire de former une âme 7 de structure complexe en nids d'abeille et d'autre part, on utilise des matériaux recyclés.
De manière générale, d'autres matières plastiques que du polypropylène peuvent être utilisées pour former l'âme 7 ou les parements 3 et 5. En particulier, des matières plastiques différentes peuvent être utilisées pour former le parement 3, le parement 5 et l'âme 7.
De même, des charges de renfort différentes peuvent être présentes dans chacune de ces couches. Une telle charge de renfort peut également n'être 30 présente que dans l'âme 7.
L'invention peut être utilisée pour réaliser d'autres garnitures que des tablettes de véhicule automobile et notamment pour réaliser des garnitures de porte.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'une garniture (1) pour véhicule automobile, la garniture ayant une structure sandwich et comprenant deux parements (3, 5) et une âme (7) disposée entre les parements, caractérisé en ce que l'on constitue l'âme (7), sous forme d'une couche pleine s'étendant entre les deux parements, à partir de grains (11) disposés en vrac et provenant du recyclage par broyage de pièces réalisées en au moins un matériau comprenant une charge de renfort.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : a) fournir les parements (3, 5), b) disposer les grains (Il) en une couche entre les deux parements (3, 5) pour former une pièce intermédiaire de fabrication (19), et c) mouler la pièce (19) pour former la garniture (1).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend entre les étapes b) et c) une étape consistant à fixer les bords (13, 15) des parements (3, 5).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fixation des bords (13, 15) des parements est assurée par soudage.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fixation des bords (13, 15) des parements est assurée par couture.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un premier parement (3, 5) comprend un matériau comportant une charge de renfort.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau du premier parement et le matériau des pièces recyclées sont sensiblement identiques.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les charges de renfort comprennent des fibres de renfort.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fibres de renfort sont des fibres de verres.
10. Garniture pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est obtenue à partir d'un procédé selon l'une des revendications précédentes.
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