FR3024675A1

FR3024675A1 - Procede de fabrication d'une piece d'equipement automobile et piece associee

Info

Publication number: FR3024675A1
Application number: FR1457655A
Authority: FR
Inventors: Michel Langiny; Valerie Marcel; Ludovic Jean Raymond Dejaeger; Arnaud Duval
Original assignee: Faurecia Automotive Industrie SAS
Current assignee: Adler Pelzer France Grand Est SAS
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-02-12
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: CN107073769B; WO2016020505A1; US20170225430A1; US10569500B2; CN107073769A; FR3024675B1

Abstract

Le procédé comporte les étapes suivantes : - disposition d'une couche poreuse (12) dans un moule de moussage ; - injection, d'un premier côté de la couche poreuse (12), d'un matériau précurseur d'une mousse, - expansion du matériau précurseur pour former une couche de base en mousse liée à la couche poreuse (12) ; - extraction hors du moule d'une pièce d'équipement comportant la couche poreuse (12) et la couche de base en mousse liée à la couche poreuse (12). Il comporte une étape d'injection d'un fluide sous pression d'un deuxième côté de la couche poreuse (12) pour former une contre-pression à l'expansion du matériau précurseur.

Description

1 Procédé de fabrication d'une pièce d'équipement automobile et pièce associée La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce d'équipement automobile, comprenant : - disposition d'une couche poreuse dans un moule de moussage ; - injection, d'un premier côté de la couche poreuse, d'un matériau précurseur d'une mousse, - expansion du matériau précurseur pour former une couche de base en mousse liée à la couche poreuse ; - extraction hors du moule d'une pièce d'équipement comportant la couche poreuse et la couche de base en mousse liée à la couche poreuse. Une telle pièce est propre notamment à former un ensemble d'insonorisation de véhicule automobile. Un tel ensemble est destiné à résoudre les problèmes acoustiques qui se posent dans un espace sensiblement clos, tel que l'habitacle d'un véhicule automobile (tapis, pavillon, panneau de porte etc), au voisinage de sources de bruit telles qu'un moteur (tablier etc), le contact de pneumatiques avec une route (passage de roue etc ), etc. En général, dans le domaine des basses fréquences, les ondes acoustiques engendrées par les sources de bruit précitées subissent un « amortissement » par des matériaux sous forme de feuilles simples ou doubles (sandwich précontraint) ayant un comportement visco élastique ou par atténuation acoustique d'un système masse-ressort poreux et élastique. Au sens de la présente invention, un ensemble d'insonorisation assure une « isolation » lorsqu'il empêche l'entrée d'ondes acoustiques à moyennes et hautes fréquences dans l'espace insonorisé, essentiellement par réflexion des ondes vers les sources de bruit ou l'extérieur de l'espace insonorisé. Un ensemble d'insonorisation fonctionne par « absorption acoustique » (dans le domaine des moyennes et hautes fréquences) lorsque l'énergie des ondes acoustiques se dissipe dans un matériau absorbant. Un ensemble d'insonorisation performant doit fonctionner à la fois en assurant une bonne isolation et par absorption. Pour caractériser la performance d'un tel ensemble, on utilise la notion d'indice de réduction sonore NR qui prend en compte les deux notions d'isolation et d'absorption : cet indice peut être calculé par l'équation suivante : NR(dB)=TL - 10log(S/A) Où TL est l'indice d'affaiblissement acoustique (ci-après indice d'affaiblissement) traduisant l'isolation. Plus cet indice est élevé, meilleure est l'isolation 3024675 2 A est la surface d'absorption équivalente. Plus A est élevé, meilleure est l'absorption. Pour réaliser une bonne insonorisation, par exemple pour un habitacle automobile, il est souhaitable de mettre en oeuvre un ensemble de matériaux qui permettront de jouer 5 judicieusement sur ces deux notions. Ceci a été décrit dans de nombreux articles, en particulier dans l'article « Faurecia Acoustic Light-weight Concept » par A Duval de 2002 lors de la conférence SIA/CTTM 2002 au Mans. En particulier, il est souhaitable d'obtenir des ensembles légers, si possible recyclables, présentant une absorption satisfaisante et restant performants en termes 10 d'isolation. À cet effet, W003/069596 décrit des complexes comprenant une couche de base en mousse, une couche étanche (aussi appelée masse lourde) de faible masse surfacique, et une couche poreuse, ont été développés. Ces complexes présentent un excellent compromis entre l'absorption et l'isolation, 15 tout en conservant une légèreté adéquate. Pour améliorer la recyclabilité, EP2170576 décrit un complexe acoustique comportant une couche de base en mousse, une couche supérieure poreuse, et une couche intermédiaire étanche formée par pénétration du matériau précurseur de la couche de base en mousse dans la couche poreuse.

20 Dans le procédé décrit dans ce brevet, il est difficile de contrôler l'épaisseur et donc la masse de la couche intermédiaire étanche, ce qui amène souvent à un sur emploi des matières premières et donc à un surcoût. En effet la constitution de cette couche dépend de la porosité de la couche supérieure (laquelle est adaptée en fonction de l'application) qui laissera plus ou moins pénétrer le matériau précurseur.

25 De même, FR2979308 décrit un complexe acoustique comportant une couche de base en mousse, une couche intermédiaire étanche, et une couche en mousse poreuse dite de rigidification car raide en flexion. Le choix d'une raideur élevée en flexion pour la couche de rigidification fournit des propriétés acoustiques optimisées en termes d'isolation.

30 La fabrication de ces complexes comporte la disposition d'au moins une couche poreuse dans un moule de moussage, puis l'introduction d'un matériau précurseur de la couche de base en mousse qui subit une expansion. Cependant, dans certains cas, la fabrication des complexes précités peut s'avérer compliquée. En effet, l'expansion du matériau précurseur provoque une compression de 35 la couche poreuse.

3024675 3 Dans certains cas, notamment lorsque la couche poreuse est particulièrement raide en flexion, elle est susceptible de s'écraser brusquement sous l'effet de la pression du matériau moussant. Ce phénomène provoque une brusque augmentation du volume dans lequel le matériau précurseur est susceptible de mousser, provoquant un 5 effondrement de la mousse de la couche de base en formation. Ce phénomène s'apparente à ce que par l'homme de l'art connait sous le terme « collapse ». En effet l'augmentation soudaine de volume a lieu alors que la mousse est en cours de formation, à un moment où les parois des cellules ne sont pas encore réticulées et donc peu résistantes. L'augmentation rapide de volume provoque une 10 détente des gaz qui amène à la destruction des parois. Le squelette de la mousse s'affaisse et forme alors une sorte de peau. Le complexe présente alors des propriétés mécaniques et acoustiques détériorées. Un autre inconvénient de ces procédés réside dans le fait que les cellules de la 15 couche de base peuvent rester partiellement fermées, limitant la porosité et donc la performance acoustique de la mousse de base. Cette fermeture des cellules favorise par ailleurs le piégeage des composés organiques volatiles (VOCs) issus de la réaction de moussage, lesquels pourront néanmoins s'évacuer progressivement par migration au cours de l'utilisation du produit.

20 Un but de l'invention est donc d'obtenir un procédé de fabrication d'une pièce d'équipement de véhicule automobile comprenant une couche poreuse rigide et une couche de base en mousse présentant des propriétés mécaniques et acoustiques très satisfaisantes. Un autre but de l'invention est de réaliser des complexes acoustiques du type 25 décrit précédemment, mais possédant une interface étanche de faible masse surfacique, indépendante de la porosité de la couche supérieure. Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation de mousses avec des cellules dans la couche de base les plus ouvertes possibles, optimisant ainsi les performances acoustiques du complexe et minimisant les émissions de VOCs au cours 30 du temps. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'injection d'un fluide sous pression d'un deuxième côté de la couche poreuse pour former une contre-pression à l'expansion du matériau précurseur.

3024675 4 Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé selon l'invention comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - le fluide sous pression est un gaz. 5 - le fluide sous pression est injecté après l'injection du matériau précurseur. - le fluide sous pression est injecté après contact du matériau précurseur avec la couche poreuse lors de l'expansion du matériau précurseur. - le moule de moussage comprend une première surface de moule, l'étape de disposition de la première couche poreuse dans le moule de moussage comportant la 10 disposition du deuxième côté de la couche poreuse en regard de la première surface de moule. - l'injection de fluide sous pression s'effectue à travers une pluralité d'orifices débouchant dans la première surface de moule. - la densité d'orifices débouchant dans la première surface de moule est comprise 15 entre 1 orifice par mètre carré et 8 orifices par mètre carré. - le procédé comprend une étape d'application d'un vide d'un deuxième côté de la couche poreuse après la formation de la couche de base en mousse. - la couche poreuse est choisie parmi une couche de mousse expansée, une couche de feutre, une couche de mousse refendue. 20 - la couche poreuse est une couche de mousse expansée, le procédé comportant une étape initiale de formation de la couche poreuse à partir d'un matériau précurseur comportant les mêmes composants que le matériau précurseur de la couche de base en mousse. - la couche de base en mousse et la couche poreuse sont réalisées à base d'un 25 mélange précurseur d'un même polyol, d'un même isocyanate, et d'eau. - la couche de base en mousse et la couche poreuse sont réalisées à base d'un mélange précurseur d'un même polyol, d'un même isocyanate, la couche de mousse expansée comportant des charges, notamment de la craie, de la baryte ou leurs mélanges. 30 - le matériau précurseur de la couche de base en mousse ne pénètre pas dans la couche poreuse et forme une couche intermédiaire étanche à l'interface entre la couche poreuse et la couche de base en mousse. - la couche poreuse porte au moins une couche étanche, la couche étanche étant située du premier côté de la couche poreuse après la disposition de la couche poreuse 35 dans le moule de moussage. 3024675 5 - la pièce d'équipement extraite à l'étape d'extraction est un ensemble d'insonorisation de véhicule automobile ; - la rigidité en flexion de la couche poreuse est supérieure à la rigidité en flexion de la couche de base en mousse après expansion.

5 L'invention a aussi pour objet une pièce d'équipement de véhicule automobile comportant : - une couche poreuse ; - une couche de base en mousse ; - une couche intermédiaire étanche au passage de l'air disposée entre la couche 10 poreuse et la couche de base en mousse, caractérisée en ce que la couche intermédiaire étanche est formée d'un seul tenant avec la couche de base en mousse, au moins une partie, avantageusement la totalité, de la couche intermédiaire étanche étant disposée hors de la couche poreuse en étant constituée du même matériau 15 que celui formant la couche de base en mousse. 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 en coupe d'une première pièce d'équipement 20 de véhicule automobile fabriquée par un procédé selon l'invention ; - les figures 2 à 4 sont des vues des étapes successives du procédé de fabrication selon l'invention ; - la figure 5 est une vue illustrant une courbe de la pression appliquée dans le moule de moussage et de la quantité de matériau moussant introduit en fonction du 25 temps ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 d'une première étape de fabrication d'une deuxième pièce d'équipement de véhicule automobile par le procédé selon l'invention ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 2 d'une première étape de fabrication 30 d'une troisième pièce d'équipement de véhicule automobile par le procédé selon l'invention ; - la figure 8 présente les courbes d'Indice de Réduction Sonore (NR) pour deux pièces selon l'invention en comparaison d'une pièce selon W003/069596 constituant l'état de la technique.

35 Dans tout ce qui suit, les orientations sont généralement les orientations habituelles d'un véhicule automobile. Toutefois, les termes « au-dessus », « sur », « en 3024675 6 dessous », « sous », « supérieur » et « inférieur » s'entendent de manière relative, par rapport à la surface de référence du véhicule automobile, en regard de laquelle est disposé l'ensemble d'insonorisation. Le terme « inférieur » s'entend ainsi comme étant situé le plus près de la surface et le terme « supérieur » comme étant situé le plus éloigné 5 de cette surface. Une première pièce 10 d'équipement automobile selon l'invention, fabriquée par un procédé selon l'invention, est illustrée par la figure 1. La pièce 10 est destinée par exemple à constituer un ensemble d'insonorisation propre à être disposé en regard d'une surface d'un véhicule automobile.

10 La surface est par exemple une surface métallique en tôle du véhicule définissant notamment un plancher, un plafond, une porte, un tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur, un capot, ou un passage de roue de véhicule automobile. En référence à la figure 1, la pièce 10 comporte au moins une couche poreuse 12 et une couche de base 14 en mousse liée à la couche poreuse 12.

15 Dans cet exemple, la pièce 10 comporte en outre une couche intermédiaire 16 située entre la couche poreuse 12 et la couche de base en mousse 14. La couche poreuse 12 est avantageusement une couche de rigidification. Elle présente une raideur en flexion B, ramenée à une largeur unitaire, par exemple supérieure à 0,01 N.m, notamment comprise entre 0,1 N.m et 10,0 N.m. La raideur en 20 flexion B est par exemple supérieure à 0,4 N.m, notamment supérieure à 3,0 N.m. La raideur en flexion B est calculée, par l'équation : B = E.h3/12, où h est l'épaisseur de la couche 12, et E est son Module d'Young. Son module d'Young reste toutefois supérieur à 105 Pa, notamment dans le cas d'épaisseurs importantes au-delà de 15 mm (valeur limite en module de flexion).

25 Le Module d'Young ou module d'élasticité est mesuré par exemple par la méthode décrite dans la norme NF EN ISO 527-3 (mesure statique) ou avantageusement, selon la norme 150-18437-5 (méthode dynamique). La couche poreuse 12 est par exemple réalisée par expansion d'une mousse pour former une couche de mousse expansée poreuse ouverte. En variante, la couche 30 poreuse 12 est une couche de mousse ouverte refendue ou un feutre. La couche de mousse ouverte peut être constituée à partir de déchets sous forme de flocons de mousse agglomérés et collés. La couche de feutre peut également contenir différents types de matières recyclées. Lorsque la couche poreuse 12 est réalisée par l'expansion d'une mousse, la 35 mousse épouse la forme du moule avec des épaisseurs souvent variables en gardant partout la même densité, contrairement à ce qui se passe avec une mousse refendue ou 3024675 7 un feutre qui seront davantage comprimés aux endroits de plus faible épaisseur. Pour cette raison, la mousse expansée est souvent préférée pour réaliser la couche 12. L'épaisseur de la couche poreuse 12 est par exemple comprise entre 1 mm et 25 mm, et est notamment comprise entre 5 mm et 10 mm.

5 La porosité de la couche 12 est choisie pour que la résistance au passage de l'air de cette couche 12 soit supérieure à 300 N.m -3.s et soit avantageusement comprise entre 300 N.m-3.s et 6000 N.m-3.s, notamment environ comprise entre 2000 N.m-3.s et 5000 N.m-3.s. La résistance au passage de l'air ou sa résistivité est mesurée par la méthode 10 décrite dans la thèse "Mesures des paramètres caractérisant un milieu poreux. Etude expérimentale du comportement acoustique des mousses aux basses fréquences.", Michel HENRY, soutenue le 3 octobre 1997 à l'Université du Mans. La couche poreuse 12 est par exemple formée à base de polyuréthane, à partir d'un mélange précurseur d'un polyol et d'un isocyanate. Le rapport massique entre le 15 polyol et l'isocyanate est par exemple compris entre 100 pour 50 et 100 pour 80. La densité de la couche poreuse 12 est comprise avantageusement entre 10 kg/m3 et 150 kg/m3, préférentiellement entre 90 kg/m3 et 100 kg/m3 L'homme de l'art sait adapter la formulation pour obtenir la densité souhaitée sans influencer les autres paramètres de la mousse. En particulier, la couche poreuse 12 peut contenir des charges, 20 par exemple de la craie et/ou du sulfate de baryum. Ceci augmente la densité de la couche 12 et donc ses propriétés d'isolation. Cette mousse peut présenter une tortuosité élevée, notamment supérieure à 1,4 et avantageusement comprise entre 1,4 et 3 telle que décrite dans la demande WO2007/006950 de la Demanderesse. Cette tortuosité est mesurée par la détermination de 25 la pente de la courbe représentant la variation du carré de l'indice de réfraction pour la longueur d'onde acoustique utilisée, en fonction de l'inverse de la racine carrée de la fréquence. La couche de base en mousse 14 est obtenue selon le procédé selon l'invention par expansion d'un matériau précurseur dans un moule de moussage 20 illustré par la 30 figure 2. Avantageusement, le matériau précurseur est analogue, voire identique à celui utilisé pour former la couche poreuse 12. La raideur en flexion B de la couche de base en mousse 14 est inférieure à celle de la couche poreuse 12.

3024675 8 La couche de base en mousse 14 présente avantageusement une porosité adaptée pour présenter une résistivité au passage de l'air avantageusement comprise entre 10000 N.rn-4.s et 90000 N.rn-4.s notamment égale à environ 30000 N.rn-4.s. La masse volumique de la couche de base en mousse 14 est par exemple 5 comprise entre 30 kg/m3 et 70 kg/m3 et notamment environ 50 kg/m3. L'épaisseur de la couche de base en mousse 14 est avantageusement comprise entre 5 mm et 30 mm, par exemple entre 10 mm et 15 mm. La couche de base en mousse 14 présente avantageusement des propriétés de ressort. La couche de base en mousse 14 présente dans ce cas un module élastique 10 supérieur à 10000 Pa. Ce module est avantageusement compris entre 20000 Pa et 100000 Pa, notamment entre 30000 Pa et 40000 Pa. La couche intermédiaire 16 est étanche au passage de l'air. Par « étanche au passage de l'air », on entend que sa résistance au passage de l'air est trop élevée pour être mesurée par la méthode décrite ci-dessus.

15 La couche intermédiaire 16 présente une épaisseur inférieure à celle de la couche poreuse 12, avantageusement une épaisseur comprise entre 1 mm et 4 mm. La masse surfacique de la couche intermédiaire 16 est supérieure à 50 g/m2 et est notamment supérieure à 150 g/m2, avantageusement supérieure à 210 g/m2. Cette masse surfacique est comprise en particulier entre 250 g/m2 et 1100 g/m 2.

20 La masse surfacique de cette couche intermédiaire 16 est en tout état de cause inférieure à celle d'une couche de masse lourde classique qui est de l'ordre de 1500 g/m2. La couche intermédiaire 16 est assemblée sur la couche poreuse 12. Contrairement aux produits évoqués en préambule pour lesquels la couche intermédiaire 16 est obtenue par remplissage des pores ou interstices ménagés dans la 25 couche poreuse 12 à l'aide du matériau moussant injecté lors de la réalisation de la couche de base en mousse 14, la couche intermédiaire 16 selon l'invention est réellement une interface sans ou avec une très faible pénétration dans la couche 12. Dans une variante, l'assemblage poreux défini ci-dessus comprend une couche poreuse résistive (non représentée), disposée sur la couche poreuse 12.

30 Le procédé de fabrication selon l'invention est mis en oeuvre dans une installation 22 visible sur la figure 2. L'installation 22 comporte un moule 20 définissant une cavité 24 de moussage, et un ensemble 26 d'injection du matériau précurseur destiné à former la couche de base en mousse 14 dans la cavité de moussage 24. Selon l'invention, l'installation 22 comporte en outre un ensemble 27 de réalisation 35 d'une contre-pression par injection de fluide dans la cavité de moussage 24.

3024675 9 Le moule 20 comporte un premier demi-moule 28 de support de la couche poreuse 12, et un deuxième demi-moule 30 de fermeture de la cavité 24. Les demi-moules 28, 30 sont mobiles l'un par rapport à l'autre entre une position ouverte d'accès à la cavité 24 et une position fermée de moussage dans la cavité 24.

5 Le premier demi-moule 28 définit une surface d'appui 31 destiné à recevoir en appui la couche poreuse 12. Le premier demi-moule 28 définit en outre des orifices 32 d'injection de fluide, raccordés à l'ensemble de réalisation d'une contre-pression 27. La densité d'orifices 32 est par exemple comprise entre 1 orifice par mètre carré et 10 8 orifices par mètre carré. Une distance prise le long de la surface 31 comprise entre 100 mm et 300 mm, notamment entre 150 mm et 250 mm, sépare avantageusement deux orifices 32 adjacents. L'étendue transversale de chaque orifice 32, notamment leur diamètre lorsque leur 15 section est circulaire, est comprise entre 3 mm et 10 mm. Le deuxième demi-moule 30 définit une surface de fermeture 34 du moule 20, destinée à être placée en regard et à l'écart de la surface d'appui 31. L'ensemble d'injection 26 est propre à amener le matériau précurseur dans la cavité 24, d'un premier côté de la couche poreuse 12.

20 L'ensemble de réalisation d'une contre-pression 27 est propre à injecter du fluide, notamment un gaz, à travers chaque orifice 32, d'un deuxième côté de la couche poreuse 12 opposé au premier côté, pour réaliser une contre-pression. La pression du fluide injecté est par exemple supérieure à 0,5 bars relatifs et est notamment comprise entre 1 bar relatif et 3 bars relatifs.

25 Un premier procédé de fabrication selon l'invention va maintenant être décrit. Initialement, la couche poreuse 12 est fabriquée, par exemple par expansion d'un matériau précurseur dans un moule de moussage auxiliaire (non représenté). Puis, l'assemblage poreux comportant la couche poreuse 12 et éventuellement la couche poreuse résistive, est introduit dans la cavité 24 du moule 20 en plaçant un 30 premier côté de la couche poreuse 12 en regard et à l'écart de la surface de fermeture 34 du deuxième demi-moule 32. Un espace libre est disponible dans la cavité 24 du premier côté de la couche poreuse 12. Un deuxième côté de la couche poreuse 12 est placé en regard de la surface d'appui 31. Dans cet exemple, la couche poreuse 12 est appliquée contre la surface 35 d'appui 31.

3024675 10 Puis, le matériau précurseur est injecté dans la cavité 24, dans l'espace disponible du premier côté de la couche poreuse 12, comme illustré par la courbe 36 du débit de matière ajouté en fonction du temps de la figure 5. Le volume de matériau précurseur est initialement inférieur au volume de l'espace 5 disponible. En référence à la figure 3, le matériau précurseur subit une expansion et remplit l'espace disponible du premier côté de la couche poreuse 12. L'ensemble de réalisation d'une contre-pression 27 est alors activé. Du gaz sous pression est injecté à travers les orifices 32 dans la couche poreuse 12, comme illustré 10 par la courbe 38 de pression dans la couche poreuse en fonction du temps de la figure 5. Cette injection de gaz démarre avantageusement au moment où le matériau précurseur en expansion a rempli en totalité l'espace 24 du moule, soit environ entre 10 s et 20 s après la fin de l'injection. Une pression interne est alors présente dans les pores majoritairement ouverts de 15 la couche poreuse 12, assurant son maintien mécanique à l'encontre de la force d'expansion engendrée par la couche de base en mousse 14 en formation. La couche poreuse 12 conserve donc sensiblement l'épaisseur qu'elle avait lors de son introduction dans la cavité 24 du moule 20. La variation d'épaisseur de la couche poreuse 12 est par exemple inférieure à 20 30%. Dans cet exemple, la contre pression à travers la couche poreuse 12 limite fortement la pénétration de la mousse constituant la couche 14 en formation, confinant l'interface entre les deux couches de mousse 12, 14. L'épaisseur de pénétration de la mousse constituant la couche 14 dans la couche poreuse 12 est avantageusement 25 inférieure à 2 mm. Une couche intermédiaire étanche 16 est ainsi formée. Cette couche 16 présente l'aspect d'un « collapse », mais limité en épaisseur et donc en masse volumique. Ceci est un effet surprenant de l'invention. Sans se sentir lié par une quelconque théorie, la Demanderesse pourrait expliquer 30 ce phénomène de la manière suivante. Le maintien de la contre pression dans la mousse 12 entraine en fait un certain débit d'air sur la surface de cette même couche 12, car les moules ne sont jamais parfaitement étanches. L'air se trouvant donc en mouvement de façon non laminaire à la surface de la couche 12 y engendre l'instabilité de la mousse 14 en formation, c'est-à- 35 dire une formation anarchique des cellules qui finit inévitablement en collapse, mais ceci très localement au voisinage de la mousse 12 et donc sur une épaisseur réduite.

3024675 11 Ce type de collapse n'est donc pas comparable à celui décrit en préambule causé par l'affaissement soudain de la couche 12 qui est généralisé et qui concerne l'entièreté de la couche 14, mais plutôt à une sur densification de la mousse. Néanmoins, ce débit d'air n'empêche pas la couche 16 de type « collapse » d'entrer en contact avec la couche 5 12 sous l'effet de la pression d'expansion et d'y adhérer. L'épaisseur de la couche 16 est par exemple inférieure à 50% de l'épaisseur de la couche de base en mousse 14, notamment comprise entre 5% et 30% de l'épaisseur de la couche de base en mousse 14. Dans une coupe de la pièce 10, la couche d'interface 16 présente une peau du 10 côté de la couche de base en mousse 14, la peau étant dépourvue de pores et avantageusement une zone moins compacte (avec quelques pores) côté couche 12. Une fois la couche de base en mousse 14 stabilisée, l'ensemble de réalisation d'une contre-pression 27 est désactivé, soit entre 20 s et 60 s après la fin de l'injection du matériau précurseur de la couche 12.

15 Avantageusement, juste après l'arrêt de la contre pression, il est possible de réaliser un vide partiel (voir courbe 39 sur la figure 5) dans la mousse 12 au travers du même réseau de trous permettant la contre-pression, dans le but de parfaire l'ouverture des cellules de la couche 14 et de ce fait d'évacuer une partie importante des VOCs présents.

20 Puis, le moule 20 est ouvert et la pièce 10 est extraite. La présence d'une contre-pression dans la couche poreuse 12, s'opposant à la force d'expansion de la couche 14 en formation, évite l'écrasement brutal de la couche poreuse 12 et garantit que la couche de base 14 en mousse ne s'effondre pas. Elle évite la pénétration de la mousse 14 dans la mousse 12 autorisant ainsi la formation et le 25 confinement de l'interface. Ceci conduit à une couche intermédiaire 16 d'épaisseur et de masse surfacique contrôlable. La réalisation du vide permet, par l'ouverture des cellules, d'augmenter la porosité de la couche 14 et donc l'efficacité acoustique de l'ensemble du complexe tout en limitant fortement la présence de VOCs.

30 Les propriétés mécaniques et acoustiques de la pièce 10 sont donc contrôlées et assurées. Le procédé selon l'invention est particulièrement simple à mettre en oeuvre et ne nécessite pas de modification de la pièce 10. Il permet en particulier la formation de la couche de base en mousse 14 et son assemblage simultané sur la couche poreuse 12, sans avoir à réaliser d'opérations d'assemblage multiples. Le coût de fabrication de la 35 pièce 10 est donc réduit.

3024675 12 Sur la figure 8 ont été reportées les courbes représentant l'indice de réduction sonore en fonctions des fréquences pour deux produits selon l'invention (H1 et H2) et un produit selon W003/069596 constituant l'état de la technique appelé LWC (Light Weight Concept).

5 H1 et H2 sont constitués de mousses 12 et 14 et d'une interface 16 réalisés à partir de matériaux précurseurs semblables pour respectivement la couche 12 et les couches 14, 16 menant à des mousses avec les paramètres acoustiques dans les plages définies selon l'invention. Ainsi, la couche 12 possède une densité de l'ordre de 90 kg/m3 et une raideur supérieure à 0,1 Nm.

10 La masse surfacique totale de H1 est 2,6 kg/m2 avec une interface 16 de 600g/m2. La masse surfacique totale de H2 est 2,3 kg/m2 avec une interface 16 de 300g/ m2. La masse surfacique de LWC est 2,5 kg/m2 avec une masse lourde de 1kg/m2 et une couche supérieure de « rigidification » d'une densité de 60 kg/m3. On constate que H1 présente un comportement très proche de LWC 15 particulièrement à partir de 2500 Hz. Ceci s'explique par la masse surfacique relativement élevée de l'interface 16 qui permet un bon comportement en isolation. La raideur relativement élevée de la couche 14 due à la densité de 90 kg/m3 permet le phénomène de prise de masse décrit dans FR2979308, améliorant encore le comportement en isolation, si bien que l'interface 16 étanche se comporte presque comme une masse 20 lourde de 1kg/m2 reproduisant le comportement général d'un complexe de type LWC. Les performances de H2, de poids plus faible, sont légèrement moindres mais sont très bonnes, particulièrement en basses et moyennes fréquences. En conclusion, pour un poids pratiquement identique une pièce selon l'invention a un comportement acoustique comparable à un complexe de type LWC avec l'avantage 25 d'être constituée par l'injection de seulement deux couches, la troisième résultant de la constitution de l'interface entre ces couches. Par ailleurs, sensiblement le même matériau précurseur peut être utilisé pour former la couche poreuse 12 et la couche de base en mousse 14, en ajustant les proportions des différents composants du matériau précurseur, ce qui simplifie la 30 logistique du procédé de fabrication. Par ailleurs dans le cas où le produit est constitué uniquement de polyuréthane (sans le non-tissé résistif) il est très facilement recyclable (réalisation de flocons assemblés ensuite par collage) Le procédé de fabrication illustré par la figure 6 est destiné à former une pièce 10 35 comportant une couche poreuse 12 réalisée à base de feutre.

3024675 13 Par « feutre » on entend au sens de la présente invention, un mélange de fibres de base et de liant. Les fibres peuvent être des fibres nobles et/ou recyclées, naturelles ou synthétiques, d'une seule ou de plusieurs natures. Des exemples de fibres naturelles pouvant être utilisées sont le lin, le coton, le chanvre, le bambou etc. Des exemples de 5 fibres synthétiques pouvant être utilisées sont les fibres de verre, le kevlar, le polyamide, l'acrylique, le polyester, le polypropylène. Le liant est par exemple une résine ou des fibres liantes qui présentent un point de fusion inférieur à celui des fibres de base à lier. Des exemples de résines sont les résines époxy, ou les résines phénoliques. Des exemples de fibres liantes sont le polypropylène, 10 le polyéthylène, le polyamide, le polyester, ou les polyesters bicomposants. Dans une variante, le feutre comprend un pourcentage élevé de microfibres, par exemple plus de 50% et avantageusement 80% de microfibres. Par « microfibres », on entend des fibres de tailles inférieures à 0,9 dtex, avantageusement 0,7 dtex.

15 Dans une variante, le feutre contient de la matière recyclée, provenant par exemple de déchets d'origine interne ou externe, notamment de chutes de pièces d'équipements automobiles, de rebus de fabrication, ou de pièces en fin de vie d'un véhicule. Ces déchets sont par exemple broyés et incorporés dans le feutre sous forme de morceaux de matière divisée constituées par des agglomérats, des flocons ou des 20 particules. Les composants des déchets peuvent être séparés avant ou pendant le broyage. En particulier peuvent être ajoutées dans le feutre des matières du type élastomère tel que décrit dans FR2889617. Ces matières peuvent aider à l'augmentation de la rigidité de la couche 14 propre à améliorer les performances en isolation du 25 complexe. Par textile, on entend une nappe de fibres essentiellement à base de polymère thermoplastique tel le polypropylène, les polyesters ou encore les polyamides assemblées mécaniquement par aiguilletage sans l'utilisation de liants de nature chimique. Une telle nappe peut contenir un pourcentage de fibres recyclées thermoplastiques ou d'origine 30 naturelle. Le procédé de la figure 6 est mis en oeuvre de manière analogue au procédé illustré par les figures 2 à 4. Le procédé de fabrication illustré par la figure 7 est destiné à former une pièce 10 comportant une couche imperméable 40 rapportée du premier côté de la couche poreuse 35 12.

3024675 14 La couche imperméable 40 est par exemple une couche de masse lourde comportant avantageusement un matériau thermoplastique de type polyoléfine (Ethylène Vinyle Acétate, Polyéthylène, Ethylène Propylène Diène Monomère) et incorpore des charges du type bitume, craie et/ou sulfate de baryum.

5 Le module d'Young de la couche imperméable 40 est inférieur à 1 000 MPa, elle présente une densité supérieure ou égale à 1500 kg/m3, de préférence supérieure ou égale à 2 000 Kg/m3, une masse surfacique comprise entre 0,2 Kg/m2 et 9 Kg/m2 et avantageusement une épaisseur comprise entre 0,1 millimètre et 5 millimètres. La couche imperméable 40 est fixée sur la couche poreuse 12 avant l'introduction 10 de la couche poreuse 12 dans la cavité 24. Dans ce cas la couche poreuse 12 peut éventuellement présenter une raideur moindre tel que décrit dans W003/069596. Cette raideur moindre se traduit par exemple par une valeur inférieure à 0,01 N.m et correspond à des densités de mousses de l'ordre de 30 kg/m3 à 50 kg/m3 15 Dans le cas de faible raideur de la couche 12, c'est moins le collapse qui est à redouter que l'écrasement de la mousse 12 sous l'effet de la compression résultant de l'expansion de la mousse 14. En effet, cet écrasement progressif n'engendre pas de collapse, mais le volume de moussage plus élevé de la couche 14 entraine une densité inférieure à celle souhaitée dans un procédé de l'état de la technique. De plus, la pièce, 20 du fait de la résilience de la couche ressort 14, va présenter une épaisseur sortie du moule supérieure à celle souhaitée ce qui engendrera des problèmes lors du montage sur le véhicule. Le procédé selon l'invention résout ces problèmes. Le procédé de fabrication illustré sur la figure 7 est par ailleurs mis en oeuvre de 25 manière analogue au procédé illustré par les figures 2 à 4. Dans une variante de ce procédé, au moins une couche poreuse additionnelle est rapportée sur la couche poreuse 12, du deuxième côté de la couche poreuse 12, à l'opposé de la couche imperméable 40, comme décrit par exemple dans W003069596. Le procédé selon l'invention est donc propre à être mis en oeuvre pour réaliser des 30 pièces 10 de structures très variées.

Claims

REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une pièce (10) d'équipement de véhicule automobile comportant les étapes suivantes : - disposition d'une couche poreuse (12) dans un moule de moussage (20) ; - injection, d'un premier côté de la couche poreuse (12), d'un matériau précurseur d'une mousse, - expansion du matériau précurseur pour former une couche de base en mousse (14) liée à la couche poreuse (12) ; - extraction hors du moule (20) d'une pièce (10) d'équipement comportant la couche poreuse (12) et la couche de base en mousse (14) liée à la couche poreuse (12) ; caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'injection d'un fluide sous pression d'un deuxième côté de la couche poreuse (12) pour former une contre-pression à l'expansion du matériau précurseur.
2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel le fluide sous pression est un gaz.
3. - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le fluide sous pression est injecté après l'injection du matériau précurseur.
4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide sous pression est injecté après contact du matériau précurseur avec la couche poreuse (12) lors de l'expansion du matériau précurseur.
5. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moule de moussage (20) comprend une première surface de moule (31), l'étape de disposition de la première couche poreuse (12) dans le moule de moussage (20) comportant la disposition du deuxième côté de la couche poreuse (12) en regard de la première surface de moule (31).
6. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'injection de fluide sous pression s'effectue à travers une pluralité d'orifices (32) débouchant dans la première surface de moule (31).
7. - Procédé selon la revendication 6, dans lequel la densité d'orifices (32) débouchant dans la première surface de moule (31) est comprise entre 1 orifice par mètre carré et 8 orifices (32) par mètre carré.
8. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape d'application d'un vide d'un deuxième côté de la couche poreuse (12) après la formation de la couche de base en mousse (14). 3024675 16
9. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche poreuse (12) est choisie parmi une couche de mousse expansée, une couche de feutre, une couche de mousse refendue.
10. - Procédé selon la revendication 9, dans lequel la couche poreuse (12) est une 5 couche de mousse expansée, le procédé comportant une étape initiale de formation de la couche poreuse (12) à partir d'un matériau précurseur comportant les mêmes composants que le matériau précurseur de la couche de base en mousse (14).
11. - Procédé selon la revendication 10, dans lequel la couche de base en mousse (14) et la couche poreuse (12) sont réalisées à base d'un mélange précurseur d'un même 10 polyol, d'un même isocyanate, et d'eau.
12. - Procédé selon la revendication 10, dans lequel la couche de base en mousse (14) et la couche poreuse (12) sont réalisées à base d'un mélange précurseur d'un même polyol, d'un même isocyanate, la couche de mousse expansée comportant des charges, notamment de la craie, de la baryte ou leurs mélanges. 15
13. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau précurseur de la couche de base en mousse (14) ne pénètre pas dans la couche poreuse (12) et forme une couche intermédiaire étanche (16) à l'interface entre la couche poreuse (12) et la couche de base en mousse (14).
14. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 20 la couche poreuse (12) porte au moins une couche étanche (40), la couche étanche (40) étant située du premier côté de la couche poreuse (12) après la disposition de la couche poreuse (12) dans le moule de moussage (20).
15. - Pièce d'équipement de véhicule automobile comportant : - une couche poreuse (12) ; 25 - une couche de base en mousse (14) ; - une couche intermédiaire (16) étanche au passage de l'air disposée entre la couche poreuse (12) et la couche de base en mousse (14), caractérisée en ce que la couche intermédiaire étanche (16) est formée d'un seul tenant avec la couche de base en mousse (14), 30 au moins une partie, avantageusement la totalité, de la couche intermédiaire étanche (16) étant disposée hors de la couche poreuse (12) en étant constituée du même matériau que celui formant la couche de base en mousse (14).