FR3029132A1

FR3029132A1 - METHOD FOR OVERMOLDING A PRE-IMPREGNATED INSERT AND USE THEREOF

Info

Publication number: FR3029132A1
Application number: FR1561419A
Authority: FR
Inventors: Vincent Lutz; Richard Herault
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-06-03
Anticipated expiration: 2035-11-26
Also published as: CN105690804B; FR3029132B1; CN105690804A

Abstract

La présente invention concerne un procédé de surmoulage d'un insert pré-imprégné (3) pour fabriquer une pièce de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : on chauffe l'insert (3) ; on dépose l'insert chaud dans un moule d'injection présentant une première (1) et une deuxième (2) parties maintenues à une première température ; on ferme le moule de façon à consolider l'insert (3) ; on refroidit seulement la première partie (1) du moule jusqu'à ce qu'elle atteigne une deuxième température, plus basse que la première température, en maintenant la seconde partie (2) à la première température ; on sépare l'insert (3) de la première partie (1) du moule par au moins un jet d'air (A) et on le plaque contre la deuxième partie (2) ; on surmoule l'insert (3) avec une matière thermoplastique injectée.The present invention relates to a method of overmolding a pre-impregnated insert (3) for manufacturing a motor vehicle part, comprising the following steps: the insert (3) is heated; depositing the hot insert in an injection mold having a first (1) and a second (2) portions maintained at a first temperature; the mold is closed so as to consolidate the insert (3); the first portion (1) of the mold is cooled only until it reaches a second temperature, lower than the first temperature, keeping the second portion (2) at the first temperature; the insert (3) is separated from the first part (1) of the mold by at least one air jet (A) and is pressed against the second part (2); the insert (3) is overmolded with an injected thermoplastic material.

Description

La présente invention relève du domaine de la fabrication des pièces de véhicules automobiles ; plus précisément, elle concerne un procédé de surmoulage d'un insert pré-imprégné ainsi que ses applications. Dans le domaine de la fabrication des pièces de véhicules automobiles, les inserts fabriqués en matériaux composites, du fait qu'ils présentent des formes complexes et variées, et en raison de leurs bonnes performances mécaniques, sont largement utilisés dans tous types de pièces de véhicules automobiles, telles que poutres 10 de choc, caissons de hayon, renforts de portes latérales, arches de toit, pieds avant/milieu/arrière, etc. Lesdits inserts sont habituellement formés à partir d'une matrice thermoplastique par surmoulage (en anglais « overmolding ») de matériau composite pré-imprégné. 15 L'expression technique de « matériau pré-imprégné » (en anglais « prepreg ») fait référence à un matériau intermédiaire fréquemment utilisé dans les matériaux composites ; ce matériau se compose habituellement d'une matrice plastique et d'un renfort (p. ex. fibres ou textile) qui se trouve dans cette matrice. La présence du 20 renfort permet au matériau pré-imprégné de présenter une résistance mécanique assez élevée, et ce matériau sert habituellement pour les éléments de renforcement dont ont besoin des zones partielles ou des zones complètes, comme les pièces de véhicules automobiles. Les matériaux pré-imprégnés en vente sur le marché se présentent 25 habituellement sous la forme de plaques ou de rouleaux. Selon le type de matrice plastique employé, on distingue les matériaux pré-imprégnés en plastique thermorigide et les matériaux pré-imprégnés en matériau thermoplastique ; selon le type de matériau de renfort, on distingue les matériaux pré-imprégnés ou matériaux pré-imprégnés 30 à fibres (textile) de carbone, les matériaux pré-imprégnés à fibres - 2 - (textile) de verre, les matériaux pré-imprégnés à (textile) kevlar. On distingue pour les procédés de préparation des matériaux pré-imprégnés le procédé sec et le procédé humide. Pour le procédé sec, on distingue encore le procédé à poudre et le procédé à plastique 5 thermofusible (on parle aussi pour ce dernier procédé de thermofusion). Pour ce qui est des matériaux composites actuels, le taux de maintien des performances dynamiques (comme le module de flexion et la résistance à la flexion, la résistance interlaminaire au cisaillement), et notamment le taux de maintien des performances 10 dynamiques à haute température, des matériaux composites fabriqués par thermofusion, est sensiblement supérieur à celui des matériaux composites obtenus par d'autres procédés. Le terme technique de « plastique » doit être compris comme désignant tout matériau comportant au moins une résine synthétique. 15 N'importe quel type de plastique peut être utilisé pour la présente invention. Les matériaux thermoplastiques sont plus particulièrement adaptés. L'expression technique de « matériau thermoplastique » doit être comprise comme englobant tout type de polymère thermoplastique, ce qui comprend les élastomères thermoplastiques 20 et leurs mélanges. Le terme technique « polymère » doit être compris comme désignant à la fois les homopolymères et les copolymères (notamment les bipolymères et les terpolymères). Des exemples de ces copolymères sont, sans limitation : copolymères aléatoires, copolymères séquencés à chaîne droite, autres copolymères séquencés, 25 ainsi que copolymères ramifiés. Les copolymères ou polymères thermoplastiques de tous types dont le point de fusion est inférieur à la température de décomposition peuvent convenir. Les matériaux thermoplastiques de synthèse qui possèdent un intervalle de fusion distribué dans une plage d'au moins 10 degrés conviennent tout 30 particulièrement. Parmi les exemples de ces matériaux se trouvent - 3 - les matériaux qui présentent une polydispersité en poids moléculaire. Le polyéthylène est un polymère fréquemment utilisé. Des résultats excellents ont déjà été obtenus avec du polyéthylène haute densité (HDPE). Habituellement, le matériau composite utilisé pour fabriquer ledit insert est obtenu par la préparation d'un matériau pré-imprégné constitué d'un substrat en matériau thermoplastique dans lequel est imprégné un élément de renforcement en fibres. Lors de la préparation du matériau pré-imprégné, des bulles d'air se forment 10 entre le substrat et l'élément de renforcement en fibres, et la présence de ces bulles d'air entraîne une détérioration des différentes performances mécaniques de ce matériau composite fabriqué avec le matériau pré-imprégné. Dès lors, avant de procéder au surmoulage de l'insert, l'insert pré-imprégné doit généralement 15 passer par une étape technologique de consolidation. Cette étape technologique de consolidation consiste à appliquer à l'insert pré-imprégné une pression suffisamment grande, habituellement comprise entre 50 et 150 bar, étant de préférence de 100 bar, afin d'éliminer les bulles d'air présentes dans l'élément pré-imprégné. Une fois 20 l'insert pré-imprégné consolidé, on obtient l'insert formé final en surmoulant sur lui le matériau thermoplastique. Pendant le processus de surmoulage, la matrice en matériau thermoplastique de l'élément pré-imprégné et le matériau thermoplastique utilisé pour surmouler l'insert sont de types similaires ou identiques ; lors du surmoulage, 25 la température doit être supérieure à 200°C, et on choisit de préférence une température de 220°C. Lorsque l'on utilise la technique d'injection pour obtenir un insert pré-imprégné fabriqué par surmoulage en matériau thermoplastique, cela doit être exécuté sous une haute température 30 égale ou supérieure à 200°C, afin de garantir que le matériau thermoplastique injecté et le matériau thermoplastique de la matrice pré-imprégnée s'associent parfaitement. Le terme technique s'associer » englobe à la fois la fusion entre les deux éléments, leur mélange et leur collage, etc. Dans la technique actuelle, l'insert pré-imprégné doit, après consolidation, être refroidi et démoulé avant d'être surmoulé ; or, à ce moment-là, l'insert pré-imprégné présente une température assez basse, et il est impossible de garantir la bonne association entre le matériau thermoplastique injecté et le matériau thermoplastique de la matrice pré-imprégnée, aussi est-il possible que l'insert présente un défaut et que ses performances mécaniques soient détériorées. De plus, si l'on réchauffe l'insert après refroidissement et démoulage, l'insert pré-imprégné déjà consolidé risque de voir à nouveau des bulles d'air se former, ce qui réduit les résultats de la technique de consolidation, et risque de provoquer l'apparition de défauts sur l'insert, ou une dégradation de ses performances mécaniques. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire de proposer un procédé technique permettant, à la condition préalable de ne pas avoir d'effet négatif sur les résultats de la technique de consolidation, de garantir, pendant le processus de surmoulage, la bonne association entre l'insert pré-imprégné et le matériau thermoplastique surmoulé sur l'insert. Le but de la présente invention est d'apporter une solution aux problèmes techniques exposés ci-avant. Pour cela, la présente invention propose un procédé de surmoulage d'un insert pré-imprégné pour fabriquer une pièce de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - on chauffe l'insert ; - on dépose l'insert chaud dans un moule d'injection présentant une 30 première et une deuxième parties maintenues à une première - 5 - température ; - on ferme le moule de façon à consolider l'insert - on refroidit seulement la première partie du moule jusqu'à ce qu'elle atteigne une deuxième température, plus basse que la première température, en maintenant la seconde partie à la première température ; - on sépare l'insert de la première partie du moule par au moins un jet d'air et on le plaque contre la deuxième partie ; - on surmoule l'insert avec une matière thermoplastique injectée. 10 Ledit élément pré-imprégné est un matériau intermédiaire habituellement utilisé pour la fabrication des matériaux composites, constitué habituellement d'un substrat en plastique et d'un élément de renforcement contenu dans ce substrat (p. ex. des fibres ou un textile), comme les produits de la série HTPC (Hybrid Thermo Plastic 15 Composit) fabriqués par la société Plastic Omnium. Dans lesdites étapes, la consolidation et le surmoulage de l'insert pré-imprégné sont menés à bien dans le même moule ; étant donné que l'on réduit de façon adaptée la température d'une partie du moule seulement, et que l'on injecte de l'air sous haute pression 20 entre l'insert pré-imprégné et cette partie par le biais d'un dispositif d'injection mis en place sur cette partie, la température de ce gaz est comprise entre 0°C et 200°C, ce qui facilite grandement la séparation d'un côté de cette partie et de l'insert pré-imprégné, et il n'est donc pas nécessaire d'attendre que l'insert pré-imprégné 25 refroidisse complètement. Par ailleurs, l'autre partie du moule reste à une température relativement plus élevée et supporte l'insert pré-imprégné dont elle n'a pas besoin d'être séparée ; à ce moment-là, l'insert pré-imprégné est collé sur cette partie, ce qui est favorable à la conservation par l'insert pré-imprégné d'une 30 température suffisamment élevée qui convient au surmoulage ultérieur.The present invention relates to the field of manufacture of motor vehicle parts; more specifically, it relates to a method of overmolding a pre-impregnated insert and its applications. In the field of manufacture of motor vehicle parts, the inserts made of composite materials, because they have complex and varied shapes, and because of their good mechanical performance, are widely used in all types of vehicle parts automobiles, such as impact beams, tailgate boxes, side door reinforcements, roof arches, front / middle / rear feet, etc. Said inserts are usually formed from a thermoplastic matrix by overmoulding (in English "overmolding") of pre-impregnated composite material. The technical expression "prepreg" refers to an intermediate material frequently used in composite materials; this material usually consists of a plastic matrix and a reinforcement (eg fiber or textile) in this matrix. The presence of the reinforcement allows the pre-impregnated material to have a fairly high mechanical strength, and this material is usually used for reinforcement elements that need partial areas or complete areas, such as motor vehicle parts. Pre-impregnated materials for sale on the market are usually in the form of plates or rolls. Depending on the type of plastic matrix used, there are pre-impregnated thermorigid plastic materials and pre-impregnated materials made of thermoplastic material; depending on the type of reinforcing material, there are pre-impregnated materials or pre-impregnated materials 30 to carbon fiber (textile), glass fiber pre-impregnated materials (textile), pre-impregnated materials at (textile) kevlar. The dry process and the wet process are distinguished for the preparation processes of the pre-impregnated materials. For the dry process, there is still the powder process and the hot melt plastic process (this is also referred to as the thermofusion process). With regard to the present composite materials, the dynamic performance maintenance rate (such as the flexural modulus and the flexural strength, the interlaminar shear strength), and especially the rate of maintenance of the dynamic performance at high temperature, composite materials manufactured by thermofusion, is substantially higher than composite materials obtained by other methods. The technical term "plastic" should be understood to mean any material having at least one synthetic resin. Any type of plastic may be used for the present invention. Thermoplastic materials are more particularly suitable. The technical term "thermoplastic material" should be understood to include any type of thermoplastic polymer, including thermoplastic elastomers and mixtures thereof. The technical term "polymer" should be understood to mean both homopolymers and copolymers (especially bipolymers and terpolymers). Examples of such copolymers are, without limitation: random copolymers, straight chain block copolymers, other block copolymers, as well as branched copolymers. Thermoplastic copolymers or polymers of all types whose melting point is below the decomposition temperature may be suitable. Thermoplastic synthetic materials which have a melting range distributed in a range of at least 10 degrees are particularly suitable. Examples of such materials are materials which exhibit polydispersity in molecular weight. Polyethylene is a frequently used polymer. Excellent results have already been achieved with high density polyethylene (HDPE). Usually, the composite material used to manufacture said insert is obtained by the preparation of a preimpregnated material consisting of a thermoplastic substrate in which is impregnated a fiber reinforcing element. During the preparation of the prepreg material, air bubbles are formed between the substrate and the fiber reinforcement element, and the presence of these air bubbles causes deterioration of the different mechanical performances of this composite material. made with the pre-impregnated material. Therefore, before proceeding to overmoulding of the insert, the pre-impregnated insert must generally go through a technological consolidation step. This technological consolidation step consists in applying to the pre-impregnated insert a sufficiently large pressure, usually between 50 and 150 bar, preferably of 100 bar, in order to eliminate the air bubbles present in the pre-impregnated element. -imprégné. Once the consolidated pre-impregnated insert is obtained, the final formed insert is formed by overmolding the thermoplastic material thereon. During the overmolding process, the thermoplastic material matrix of the prepreg element and the thermoplastic material used to overmold the insert are of similar or identical types; during overmoulding, the temperature must be above 200 ° C., and a temperature of 220 ° C. is preferably chosen. When using the injection technique to obtain a pre-impregnated insert made by overmoulding of thermoplastic material, this must be performed under a high temperature equal to or greater than 200 ° C, to ensure that the thermoplastic material injected and the thermoplastic material of the pre-impregnated matrix combine perfectly. The term "associate" technical term encompasses both the fusion between the two elements, their mixing and gluing, and so on. In the current technique, the pre-impregnated insert must, after consolidation, be cooled and demolded before being overmoulded; however, at this time, the pre-impregnated insert has a fairly low temperature, and it is impossible to guarantee the good association between the thermoplastic material injected and the thermoplastic material of the pre-impregnated matrix, so is it possible that the insert has a fault and that its mechanical performance is deteriorated. In addition, if the insert is heated after cooling and demolding, the pre-impregnated insert already consolidated may again see air bubbles forming, which reduces the results of the consolidation technique, and risk to cause the appearance of defects on the insert, or degradation of its mechanical performance. This is the reason why it is necessary to propose a technical process allowing, on the precondition of not having a negative effect on the results of the consolidation technique, to guarantee, during the overmoulding process, the right association between the pre-impregnated insert and the thermoplastic material overmolded on the insert. The object of the present invention is to provide a solution to the technical problems described above. For this, the present invention provides a method of overmoulding a pre-impregnated insert to manufacture a motor vehicle part, comprising the following steps: - the insert is heated; depositing the hot insert in an injection mold having first and second portions held at a first temperature; the mold is closed so as to consolidate the insert; the first part of the mold is cooled only until it reaches a second temperature, lower than the first temperature, while maintaining the second part at the first temperature; the insert is separated from the first part of the mold by at least one jet of air and is pressed against the second part; the insert is overmolded with an injected thermoplastic material. Said pre-impregnated element is an intermediate material usually used for the manufacture of composite materials, usually consisting of a plastic substrate and a reinforcing element contained therein (eg fibers or textile), as the products of the HTPC series (Hybrid Thermo Plastic 15 Composit) manufactured by the company Plastic Omnium. In said steps, the consolidation and overmolding of the pre-impregnated insert are carried out in the same mold; since the temperature of only a portion of the mold is suitably reduced, and high pressure air is injected between the prepreg insert and this portion through a injection device set up on this part, the temperature of this gas is between 0 ° C and 200 ° C, which greatly facilitates the separation of one side of this part and the pre-impregnated insert, and it is therefore not necessary to wait for the prepreg 25 to cool down completely. On the other hand, the other part of the mold remains at a relatively higher temperature and supports the prepreg insert which does not need to be separated; at this time, the pre-impregnated insert is adhered to this part, which is favorable for the preservation by the pre-impregnated insert of a sufficiently high temperature which is suitable for the subsequent overmoulding.

En synthèse de ce qui précède, une fois l'insert pré-imprégné consolidé, lorsqu'il n'a pas encore complètement refroidi et qu'il conserve une température suffisamment élevée qui convient au surmoulage ultérieur, l'autre partie du moule est séparée pour pouvoir procéder au surmoulage, assurer ainsi la bonne association, pendant le processus de surmoulage, entre l'insert pré-imprégné et le matériau thermoplastique qui est surmoulé sur l'insert. Par ailleurs, étant donné que la température d'une partie du 10 moule a été abaissée de façon adéquate, les résultats du procédé de consolidation de l'insert pré-imprégné ne sont pas détériorés par une température excessive, et peuvent ainsi être quasiment conservés. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la matrice en plastique de l'élément pré-imprégné est un matériau 15 thermoplastique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la température des différentes parties du moule peut être régulée de façon indépendante, la plage de régulation étant de préférence comprise entre 20°C et 250°C. Sur les différentes parties du moule, 20 la température est régulée au moyen de circuits de refroidissement indépendants ; ces circuits présentent des dimensions et des débits ajustables différents en fonction de la plage voulue de régulation de la température. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite 25 première température est comprise entre 100°C et 200°C, la température choisie de préférence étant d'environ 160°C. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite deuxième température est comprise entre 40°C et 100°C, la température choisie de préférence étant d'environ 80°C.In synthesis of the foregoing, once the consolidated pre-impregnated insert, when it has not yet completely cooled and retains a sufficiently high temperature suitable for subsequent overmolding, the other part of the mold is separate in order to be able to proceed with overmoulding, thus ensuring the correct association, during the overmolding process, between the pre-impregnated insert and the thermoplastic material which is overmolded on the insert. On the other hand, since the temperature of a portion of the mold has been adequately lowered, the results of the consolidation process of the pre-impregnated insert are not deteriorated by excessive temperature, and can thus be practically preserved. . According to an embodiment of the present invention, the plastic matrix of the prepreg element is a thermoplastic material. According to one embodiment of the present invention, the temperature of the different parts of the mold can be regulated independently, the regulation range being preferably between 20 ° C and 250 ° C. On the different parts of the mold, the temperature is regulated by means of independent cooling circuits; these circuits have different sizes and adjustable flow rates depending on the desired range of temperature control. According to one embodiment of the present invention, said first temperature is between 100 ° C and 200 ° C, the temperature preferably selected being about 160 ° C. According to one embodiment of the present invention, said second temperature is between 40 ° C and 100 ° C, the temperature preferably selected being about 80 ° C.

30 La présente invention concerne encore l'application de l'un quelconque des procédés décrits ci-dessus pour fabriquer des poutres de choc, des pièces structurelles de carrosserie automobile, des arches de toit, des pieds avant, des pieds milieu ou des pieds arrière. Lesdites pièces structurelles de carrosserie automobile 5 englobent les caissons de hayon ou les renforts de portes latérales. Des explications plus détaillées sont données ci-dessous en prenant appui sur les figures annexées. Les techniciens du présent domaine technique comprendront facilement que ces figures ne sont fournies que dans un but explicatif, et qu'elles n'ont en rien pour 10 but de limiter la portée de la protection de la présente invention. Dans les figures, des symboles graphiques similaires sont utilisés pour représenter des pièces identiques ou similaires. Pour les besoins des explications, ces figures ne sont pas complètement à l'échelle.The present invention further relates to the application of any of the methods described above for making impact beams, structural parts of automobile bodywork, roof arches, front feet, middle feet or rear feet. . Said structural parts of automobile body 5 include the tailgate boxes or the side door reinforcements. More detailed explanations are given below, based on the appended figures. It will be readily understood by those skilled in the art that these figures are for explanatory purposes only and are not intended to limit the scope of protection of the present invention. In the figures, similar graphic symbols are used to represent identical or similar pieces. For the sake of explanation, these figures are not completely scaled.

15 La Figure 1 est une vue en coupe du moule ouvert avec l'insert pré-imprégné d'un mode de réalisation de la présente invention. La Figure 2 est une vue en coupe au moment de la fermeture du moule de la Figure 1 pour consolidation de l'insert pré-imprégné. La Figure 3 est une vue en coupe au moment de la séparation d'une 20 partie du moule de la Figure 2 et de l'insert après consolidation de l'insert. La Figure 4 est une vue en coupe au moment où, après séparation, une partie du moule de la Figure 3 et l'insert sont légèrement séparés.Figure 1 is a sectional view of the open mold with the prepreg insert of an embodiment of the present invention. Figure 2 is a sectional view at the time of closing the mold of Figure 1 for consolidation of the pre-impregnated insert. Figure 3 is a sectional view at the time of separation of a portion of the mold of Figure 2 and the insert after consolidation of the insert. Figure 4 is a sectional view at the moment when, after separation, a portion of the mold of Figure 3 and the insert are slightly separated.

25 La Figure 5 est une vue en coupe du moule au moment du surmoulage de l'insert ; et enfin, La Figure 6 est une vue en coupe du moule de la Figure 5 au moment où le surmoulage de l'insert est terminé. La Figure montre un moule selon un mode de réalisation de la 30 présente invention. Ce moule comprend au moins deux parties : la - 8 - première partie 1 et la deuxième partie 2. Les températures des différentes parties de ce moule peuvent être régulées de façon indépendante. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la plage de réglage est comprise entre 20°C et 250°C. Sur les 5 différentes parties du moule sont ajoutés des circuits de refroidissement indépendants (non représentés) servant à réguler la température. Ces circuits ont des dimensions différentes et des débits de fluide réfrigérant variables en fonction de la plage de températures qui doit être régulée. Ce moule comporte en général 10 deux parties moulées, désignées respectivement par les termes de poinçon et matrice ; le poinçon a habituellement une forme convexe, et la matrice a habituellement une forme concave. Selon le mode de réalisation illustré par la Figure 1, l'insert pré-imprégné 3 est placé après avoir été chauffé sur la deuxième 15 partie (matrice) 2 ; à ce moment-là, les deux parties 1 et 2 du moule présentent une température assez élevée, comprise entre 100°C et 200°C, de préférence 160°C environ. Comme l'indique la Figure 2, le moule est fermé de façon à consolider l'insert pré-imprégné 3 ; à ce moment-là, la première partie 1 du moule fait pression sur 20 l'insert pré-imprégné 3, en exerçant une pression comprise entre 50 et 150 bar, de préférence 100 bar, afin d'éliminer les bulles d'air formées pendant le processus de chauffage et de préparation de l'élément pré-imprégné. Une fois la consolidation terminée, comme l'indique la Figure 3, par le biais du circuit de refroidissement 25 installé au préalable sur la première partie 1 du moule, la température de la première partie 1 est abaissée comme il convient ; selon les différents inserts pré-imprégnés, cette température peut être régulée entre 40°C et 100°C, de préférence 80°C environ. Dans le même temps, par le biais du dispositif d'injection de gaz (non 30 représenté) installé sur la première partie 1 du moule, un gaz sous pression A est injecté entre la première partie 1 du moule et l'insert pré-imprégné 3, afin de faire en sorte que l'insert pré-imprégné 3 se sépare de la première partie 1 près d'un bord de la première partie 1. Pendant ce temps, la deuxième partie 2 du moule 5 conserve la température initiale relativement plus élevée, comprise entre 100°C et 200°C, de préférence 160°C environ. À ce moment-là, étant donné que l'insert pré-imprégné 3 est collé sur la deuxième partie 2, il peut conserver une température équivalente à celle de la deuxième partie 2 ; cette température est favorable à une bonne 10 association avec le matériau thermoplastique surmoulé pendant le processus ultérieur de surmoulage ; dans le même temps, étant donné que la température de la première partie 1 du moule a été abaissée de façon adaptée, les résultats de la consolidation de l'insert pré-imprégné 3 ne sont pas détériorés en raison d'une température 15 excessive, et sont quasiment préservés. Comme l'indique la Figure 4, après séparation de l'insert pré-imprégné 3 et de la première partie 1, le moule est légèrement écarté, la distance entre la première partie 1 du moule et l'insert pré-imprégné 3 n'étant que de quelques millimètres ; cette distance forme dans le moule une 20 cavité 4 pour le surmoulage extérieur. Comme l'indique la Figure 5, un matériau thermoplastique 5 est injecté dans la cavité 4, pour mener à bien le surmoulage de l'insert pré-imprégné 3. Pendant le surmoulage, un matériau thermoplastique, comme du polyéthylène, dont la température est supérieure à 200°C (de préférence 220°) est 25 injecté dans la cavité 4. Comme l'indique la Figure 6, une fois le moule refroidi, on obtient après ouverture du moule l'insert terminé, c'est-à-dire le produit fini qui est l'insert pré-imprégné 3 sur lequel a été surmoulée une couche de matériau thermoplastique 5. Étant donné que, lors du surmoulage, l'insert pré-imprégné 3 30 présente une température assez élevée convenant au surmoulage, - 10 - l'association entre l'insert pré-imprégné 3 et la couche de matériau thermoplastique 5 est bonne, l'insert obtenu au final possède de très bonnes performances mécaniques. On peut comprendre que, selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'insert pré-imprégné 3 peut aussi être placé sur la première partie (poinçon) 1 ; par ailleurs, lors du processus ultérieur de démoulage, la température de la deuxième partie (matrice) 2 est abaissée de façon adaptée, un dispositif d'injection de gaz est également installé sur la deuxième partie 2 ; ce 10 dispositif injecte un gaz sous pression A entre la deuxième partie 2 et l'insert pré-imprégné (3), afin que l'insert pré-imprégné 3 se sépare de la deuxième partie 2 sur un bord de la deuxième partie 2 ; pendant ce temps, la première partie 1 du moule conserve la température initiale relativement élevée, l'insert pré-imprégné 3 15 est collé sur la première partie 1 ; dans les autres étapes on procède à des ajustements relatifs, de façon à pouvoir mener à bien le surmoulage de l'autre côté de l'insert pré-imprégné 3. L'insert obtenu finalement par le procédé de ce mode de réalisation présente des performances mécaniques similaires à celles du produit obtenu 20 par le procédé précédent. On peut comprendre de même que les modes de réalisation exposés ci-dessus ne doivent pas être limités par la forme ni par la configuration du moule ; tous les types de moule peuvent être ajustés sur la base des procédés de la présente invention, dans le but 25 d'apporter une solution aux problèmes soulevés dans la présente invention, afin d'améliorer la qualité des produits. De plus, il n'est pas nécessaire d'apporter aux moules d'origine des modifications importantes ou complexes, la présente invention a donc une valeur économique élevée.Figure 5 is a sectional view of the mold at the time of overmolding the insert; and finally, Figure 6 is a sectional view of the mold of Figure 5 at the time when the overmolding of the insert is complete. The Figure shows a mold according to an embodiment of the present invention. This mold comprises at least two parts: the first part 1 and the second part 2. The temperatures of the different parts of this mold can be regulated independently. According to one embodiment of the present invention, the adjustment range is between 20 ° C and 250 ° C. On the various parts of the mold are added independent cooling circuits (not shown) for regulating the temperature. These circuits have different dimensions and variable refrigerant flow rates depending on the temperature range that needs to be regulated. This mold generally comprises two molded parts, designated respectively by the terms punch and die; the punch usually has a convex shape, and the die usually has a concave shape. According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the preimpregnated insert 3 is placed after having been heated on the second part (matrix) 2; at this time, the two parts 1 and 2 of the mold have a fairly high temperature, between 100 ° C and 200 ° C, preferably 160 ° C. As shown in Figure 2, the mold is closed so as to consolidate the prepreg insert 3; at this time, the first part 1 of the mold presses on the prepreg 3, exerting a pressure of between 50 and 150 bar, preferably 100 bar, in order to eliminate the air bubbles formed during the process of heating and preparing the pre-impregnated element. Once consolidation is complete, as shown in Figure 3, through the pre-installed cooling circuit on the first mold part 1, the temperature of the first part 1 is lowered as appropriate; depending on the different pre-impregnated inserts, this temperature can be regulated between 40 ° C and 100 ° C, preferably 80 ° C. At the same time, through the gas injection device (not shown) installed on the first mold part 1, a pressurized gas A is injected between the first mold part 1 and the pre-impregnated insert. 3, to ensure that the prepreg insert 3 separates from the first part 1 near an edge of the first part 1. During this time, the second part 2 of the mold 5 keeps the initial temperature relatively higher. high, between 100 ° C and 200 ° C, preferably 160 ° C. At this time, since the prepreg insert 3 is stuck on the second part 2, it can maintain a temperature equivalent to that of the second part 2; this temperature is favorable for a good association with the overmolded thermoplastic material during the subsequent overmoulding process; at the same time, since the temperature of the first mold part 1 has been suitably lowered, the results of the consolidation of the prepreg insert 3 are not deteriorated due to excessive temperature, and are almost preserved. As shown in Figure 4, after separation of the prepreg insert 3 and the first part 1, the mold is slightly spaced apart, the distance between the first portion 1 of the mold and the prepreg insert 3 n ' being only a few millimeters; this distance forms in the mold a cavity 4 for the external overmoulding. As indicated in FIG. 5, a thermoplastic material 5 is injected into the cavity 4, to carry out the overmolding of the prepreg insert 3. During overmolding, a thermoplastic material, such as polyethylene, whose temperature is above 200 ° C (preferably 220 °) is injected into the cavity 4. As shown in Figure 6, once the mold is cooled, after the opening of the mold is obtained the completed insert, that is to say the finished product, which is the pre-impregnated insert 3 on which a layer of thermoplastic material 5 has been overmolded. Since, during overmoulding, the prepreg 3 has a sufficiently high temperature which is suitable for overmolding, The association between the prepreg 3 and the layer of thermoplastic material 5 is good, the insert obtained in the end has very good mechanical performance. It can be understood that according to another embodiment of the present invention, the preimpregnated insert 3 can also be placed on the first part (punch) 1; moreover, during the subsequent demolding process, the temperature of the second portion (die) 2 is adaptedly lowered, a gas injection device is also installed on the second portion 2; this device injects a pressurized gas A between the second part 2 and the pre-impregnated insert (3), so that the preimpregnated insert 3 separates from the second part 2 on an edge of the second part 2; during this time, the first part 1 of the mold retains the relatively high initial temperature, the prepreg 3 is glued on the first part 1; in the other steps, relative adjustments are made, so that the overmoulding can be carried out on the other side of the prepreg insert 3. The insert finally obtained by the method of this embodiment has performances. similar to those of the product obtained by the above process. It can likewise be understood that the embodiments described above must not be limited by the shape or the configuration of the mold; All types of molds can be adjusted on the basis of the methods of the present invention, with the aim of providing a solution to the problems raised in the present invention, in order to improve the quality of the products. In addition, there is no need to make significant or complex modifications to the original molds, so the present invention has a high economic value.

30 Les figures annexées et les explications ci-avant illustrent des modes de réalisation non limitants de la présente invention. Pour décrire les principes de l'invention, des points conventionnels ont été simplifiés ou omis. Les techniciens du présent domaine technique doivent pouvoir comprendre que les variantes issues de ces modes de 5 réalisation font partie du domaine de la présente invention. Les techniciens du présent domaine technique doivent aussi pouvoir comprendre que les caractéristiques exposées ci-avant peuvent être associées de toutes sortes de façons pour former de nombreuses variantes de la présente invention. Dès lors, la présente invention 10 ne se limite pas aux modes de réalisation déterminés exposés ci- avant, elle n'est limitée que par les revendications et les produits équivalents qui en découlent.The accompanying figures and explanations above illustrate non-limiting embodiments of the present invention. To describe the principles of the invention, conventional points have been simplified or omitted. The technicians of the present technical field must be able to understand that the variants resulting from these embodiments are within the scope of the present invention. It should also be understood by those skilled in the art that the features set forth above may be combined in a variety of ways to form many variations of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments set forth above, it is limited only by the claims and the equivalent products derived therefrom.

Claims

REVENDICATIONS1. Method for overmolding a pre-impregnated insert (3) for manufacturing a motor vehicle part, comprising the following steps: - the insert is heated, - the hot insert is deposited in an injection mold having a first ( 1) and a second (2) part held at a first temperature, the mold is closed so as to consolidate the insert (3), the first part (1) of the mold is cooled only until it reaches a second temperature, lower than the first temperature, by keeping the second part (2) at the first temperature, - the insert (3) is separated from the first part (1) of the mold by at least one jet of air (A) and is pressed against the second part (2), - the insert (3) is overmolded with an injected thermoplastic material. 20

2. Method according to the preceding claim, characterized in that the pre-impregnated insert (3) is a thermoplastic matrix.

3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mold has parts whose temperature can be controlled independently.

4. Method according to the preceding claim, characterized in that the temperature of the mold parts can be regulated between 20 ° C and 250 ° C.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said first temperature is between 100 ° C and 200 ° C.

6. Method according to the preceding claim, characterized in that said first temperature is close to 160 ° C.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said second temperature is between 40 ° C and 100 ° C.

8. Method according to the preceding claim, characterized in that said second temperature is close to 80 ° C.

9. Use of the method according to any one of claims 1 to 8 for producing a shock beam; a structural part of a body panel, such as a tailgate box, a side door reinforcement; a roof arch; a middle / front / rear foot.