FR2942649A3 - Procede de fabrication d'un conduit de circulation de fluide surmoule et conduit obtenu par le procede - Google Patents

Procede de fabrication d'un conduit de circulation de fluide surmoule et conduit obtenu par le procede Download PDF

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Abstract

Procédé de fabrication par surmoulage d'un corps creux (3), tel qu'un conduit de circulation de fluide en matériau thermoplastique, autour d'un profil rigide (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - positionnement du profil rigide dans un moule (2), - injection d'un matériau thermoplastique par une méthode du type « injection eau ou gaz » dans une cavité du moule (2) autour du profil, et - éjection hors du moule (2), du profil (1) ne formant qu'une seule pièce avec son volume creux (3a) surmoulé.

Description

T CONDTT OBT: La présente invention concerne la réalisation de corps creux autour de structures rigides implantées dans un environnement très contraint, tel qu'un compartiment moteur de véhicule automobile. Elle a pour objet un procédé de fabrication par surmoulage d'un corps creux, tel qu'un conduit de IO circulation de fluide en matériau thermoplastique, autour d'un profil rigide. Cette invention a également pour objet un conduit de circulation de fluide, qui permet de faire circuler un fluide à extérieur sur un profil rigide, où circule un 15 autre fluide, à réchauffer ou à refroidir. Le procédé et les conduits proposés par l'invention permettent un gain significatif en volume dans des implantations très limitées, notamment dans un compartiment moteur de véhicule automobile. 20 L'invention est ainsi applicable à différents systèmes de circulation de fluides, dans l'objectif d'améliorer la gestion de la thermique des moteurs automobiles. Elle peut ainsi être mise œuvre pour réduire les 25 émissions de CO2, en refroidissant des gaz EGR (recyclage des gaz d'échappement) refroidis de manière à améliorer la combustion du moteur thermique, ou pour contrôler les échanges thermiques nécessaires à la réduction des frottements, par exemple la montée en température ou le 30 refroidissement des circuits d'huile moteur. Actuellement, on ne sait pas surmouler un corps creux en matière thermoplastique autour d'un profil rigide en une seule opération de fabrication. Les techniques de surmoulage par injection d'eau utilisées, sont en effet inadaptées. La publication WO 00/56517, décrit cependant une méthode permettant la fabrication d'articles mixtes, comprenant une partie rigide, et une partie surmoulée en matériau thermoplastique. On peut ainsi fabriquer des articles ayant une partie métallique avec surmoulage d'un corps creux en matière thermoplastique ob mu par injection d'eau. Mais cette méthode ne permet pa surmouler des profils fermés sur une première pièce rigid . s'ouf- cette raison, on réalise le plus souvent des ass .ges de pi' pour faciliter les échanges the ues entre des conduites de fluide autour des moteurs. Ces assemblages sont obtenus par de simples liaisons mécaniques entre les pièces, ou par soudage, avec des coûts de fabrication plus élevés. La présente invention vise à faciliter l'implantation de circuits de fluides par la réduction de nombre de pièces à assembler et à monter dans un espace minimum. Son but est de réaliser des conduits de circulation de fluides multiples, en une seule pièce. Elle prévoit ainsi_ le positionnement d'un profil rigide dans un moule, l'injection d'un matériau thermoplastique par une méthode du type injection eau ou gaz dans une cavité du moule autour du profil, et l'éjection hors du moule du profil ne formant qu'une seule pièce avec son volume creux 30 surmoulé. De façon non limitative, le conduit peut être surmoulé autour d'un composant d'un élément de recirculation de gaz d'échappement en direction des chambres de combustion, ou autour d'un élément de circuit d'huile d'un moteur thermique. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront clairement de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est un schéma du moule utilisé pour réaliser l'invention, _ la figure 2 est une section selon A de la figure 1, et les figures 3 et 4 illustrent deux exemples de réalisation de pièces selon l'invention. Sur chacune des figures, apparaît une première pièce, ou profil rigide 1, telle qu'un tube ou un conduit rigide, insérée dans un moule 2 en deux parties 2a, 2b. Une deuxième pièce 3, définissant un volume creux 3a autour de la première, est réalisée par surmoulage d'un polymère thermoplastique dans une cavité du moule prévue autour du profil 1.
Le conduit 3 est surmoulé sur le profil 1. Pour faire ce surmoulage, le tube est positionné dans le moule 2, puis le polymère est injecté selon une méthode du type injection eau ou gaz dans la cavité du moule par le canal d'injection de polymère 4. L'eau est injectée dans le polymère par la buse d'infection d'eau 6, et éy par le canal de sortie 7, d_ à réaliser le volt creux 3a dans l'empreinte du moule 2, autour du profil 1. Le tube ou profilé 1 est ensuite éjecté du moule en ne formant qu'une seule pièce avec son volume en polymère thermoplastique creux surmoulé 3. La matière thermoplastique surmoulée est de préférence un polymère. La pièce surmoulée 3 définissant le volume creux 3a peut revêtir des formes diverses définies par le profil 1 et l'empreinte intérieure du moule 2. Le 2942649 - 4 - profil ou pièce intérieure 1 a une forme quelconque. Si c'est un tube ou un conduit creux, il a un diamètre consta t ou non, sur la portion de sa lonç lui recevra le )_Iage. Le conduit surmoulé obtenu donc avoir 5 une s 'on constante ou non. Selon une disposition prévue, un premier fluide circule dans le tube 1, et un deuxième fluide circule dans le conduit surmoulé 3. L'ensemble autorise des échanges thermiques entre les deux fluides au niveau des parois 10 adjacentes des deux pièces. Cette disposition est particulièrement avantageuse pour réguler la température de l'un des deux fluides par des échanges thermiques avec le second. Le profil intérieur rigide est donc en gén' al creux pour assurer lui-même la circulation d'un p er 15 fluide. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, il peut aussi être plein, le surmoulage du conduit extérieur s'effectuant dans le, conditions dans les deux cas. Sur la figure 3, le tube intérieur 1 est en forme de O. Le conduit surmoulé 1 dispose d'un piquage d'entrée 8 et 20 d'un piquage de sortie de fluide 9. Le conduit 3 recouvre un coude et une partie de la branche intermédiaire du O. Le procédé proposé par l'invention peut être mis en œuvre autour d'un coude de tuyau, comme sur ses parties droites. L'architecture obtenue permet de refroidir ou de 25 réchauffer les fluides circulant dans la pièce intérieure et/ou da-1s la pièce extérieure. Ces fluides sont indiffé de l'eau, de l'huile, des gaz EGR (gaz d'échappe rit en recirculation vers l'admission du moteur) etc. Le conduit surmoulé 3 trouve ainsi sa place sur le 30 tuyau coudé en acier de la figure 4, dont on reconnais sur le schéma une patte de fixation 11. Comme indiqué plus haut, la matière utilisée pour le surmoulage peut être un polymère. On utilisera facilement des polymères serai cristallins, en raison de leur une bonne tenue aux acides et bases, par exemple des polyamides, des polypropylènes, etc. Cependant, étant donné que le volume 3a du corps creux obtenu dépend de la viscosité de la matière thermoplastique injectée, il vaut mieux choisir des polymères à basse viscosité.
En conclusion, l'invention permet de réaliser des architectures de circuits de circulation de fluides intégrées performantes, à partir de profilés rigides creux ou pleins de forme complexe. Dans le domaine automobile, ces architectures incluent des associations de conduits de fluides moteur, dont les échanges thermiques sont facilités en vue de refroidir ou de réchauffer un des deux fluides. Les conduits surmoulés peuvent refroidir des gaz EGR avant leur introduction dans la chambre de combustion du moteur thermique : le fluide froid est alors l'eau de refroidissement moteur, et le fluide chaud est le gaz EGR. Les conduits trouvent une autre utilisation pour réchauffer l'huile dans le circuit d'huile du moteur, en vue de diminuer les frottements dans la phase démarrage à froid du moteur : le fluide chaud est alors le gaz EGR, tandis que fluide à réchauffer est huile moteur. Enfin, ces conduits sont utilisables pour refroidir l'huile du moteur, lors d'une surchauffe du moteur, le fluide réfrigérant étant l'eau de refroidissement moteur, et le fluide chaud à refroidir, l'huile du carter d'huile.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication par surmoulage d'un corps creux (3), tel qu'un conduit de circulation de fluide en matériau thermoplastique, autour d'un profil rigide (1), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : positionnement du profil rigide (1) dans un moule (2), injection d'un matériau thermoplastique par une 10 méthode du type injection eau ou gaz dans une cavité du moule autour du profil, et éjection hors du moule du profil (1) ne formant qu'une seule pièce avec son volume creux (3a) surmoulé. 15
  2. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau injecté est un polymère à basse viscosité.
  3. 3. Conduit de circulation de fluide (3) obtenu selon le procédé de la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 20 qu'il réalise des échanges thermiques avec le profil rigide (1) au travers de sa surface de contact sur celui-ci.
  4. 4. Conduit de circulation de fluide selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il réalise des échanges thermiques avec autre fluide circulant 25 l'intérieur du profil rigide (1).
  5. 5. Conduit de circulation de fluide selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il présente un piquage (8) d'entrée et un piquage de sortie (9).
  6. 6. Conduit de circulation selon la revend `- ration , 30 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il a un diamètre co
  7. 7. Conduit de circulation de fluide selon la revendication 3, ou 4, caractérisé en ce qu'il a un diamètre variable 2942649 - 7
  8. 8. Conduit de circulation de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il est surmoulé autour d'un élément de recirculation de gaz d'échappement en direction des 3 chambres de combustion d'un moteur thermique.
  9. 9. Conduit de circulation de fluide de réchauffement selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il est surmoulé autour d'un élément de circuit d'huile d'un moteur thermique.
  10. 10. Conduit de circulation de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il est surmoulé autour d'un élément de circuit d'huile de moteur thermique.
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