FR3065392A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A STRUCTURAL PART FOR A MOTOR VEHICLE HAVING IMPROVED FINISHES - Google Patents
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Abstract
Le procédé de fabrication comporte : - une étape de fourniture des éléments suivants : un écarteur alvéolé (10), deux mats de fibres de verre (12), deux couches de polymère thermoplastique (14), et deux nappes de non-tissé (16) ; - une étape d'assemblage de ces éléments pour former une structure, les éléments étant empilés dans l'ordre suivant: l'une des nappes (16), puis l'un des mats (12), puis l'une des couches (14), puis l'écarteur (10), puis l'autre des couches (14), puis l'autre des mats d (12), puis l'autre des nappes (16) ; - une étape de chauffage de la structure jusqu'à une température de fusion du polymère, de sorte que le polymère fondu se répande à travers les mats (12) et imprègne l'intégralité de l'écarteur (10) ; puis - une étape de thermoformage de la structure dans un moule (20), l'étape de thermoformage comportant la déformation de l'écarteur (10).The manufacturing method comprises: a step of supplying the following elements: a honeycomb spacer (10), two glass fiber mats (12), two thermoplastic polymer layers (14), and two nonwoven webs (16); ); a step of assembling these elements to form a structure, the elements being stacked in the following order: one of the plies (16), then one of the mats (12), then one of the layers ( 14), then the spacer (10), then the other of the layers (14), then the other of the mats d (12), then the other of the webs (16); - A step of heating the structure to a melting temperature of the polymer, so that the molten polymer spreads through the mats (12) and impregnates the entire spacer (10); then - a step of thermoforming the structure in a mold (20), the thermoforming step comprising the deformation of the spacer (10).
Description
(54) PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE PRESENTANT DES FINITIONS AMELIOREES.(54) PROCESS FOR MANUFACTURING A PART HAVING IMPROVED FINISHES.
©) Le procédé de fabrication comporte: - une étape de fourniture des éléments suivants: un écarteur alvéolé (10), deux mats de fibres de verre (12), deux couches de polymère thermoplastique (14), et deux nappes de non-tissé (16); - une étape d'assemblage de ces éléments pour former une structure, les éléments étant empilés dans l'ordre suivant: l'une des nappes (16), puis l'un des mats (12), puis l'une des couches (14), puis l'écarteur (10), puis l'autre des couches (14), puis l'autre des mats d (12), puis l'autre des nappes (16); - une étape de chauffage de la structure jusqu'à une température de fusion du polymère, de sorte que le polymère fondu se répande à travers les mats (12) et imprègne l'intégralité de l'écarteur (10); puis - une étape de thermoformage de la structure dans un moule (20), l'étape de thermoformage comportant la déformation de l'écarteur (10).©) The manufacturing process includes: - a step of supplying the following elements: a honeycomb spacer (10), two glass fiber mats (12), two layers of thermoplastic polymer (14), and two layers of nonwoven (16); - a step of assembling these elements to form a structure, the elements being stacked in the following order: one of the layers (16), then one of the mats (12), then one of the layers ( 14), then the spacer (10), then the other of the layers (14), then the other of the masts d (12), then the other of the plies (16); - A step of heating the structure to a melting temperature of the polymer, so that the molten polymer spreads through the mats (12) and permeates the entire spacer (10); then - a step of thermoforming the structure in a mold (20), the step of thermoforming comprising the deformation of the spacer (10).
Procédé de fabrication d’une pièce structurelle pour véhicule automobile, présentant des finitions amélioréesMethod of manufacturing a structural part for a motor vehicle, having improved finishes
La présente invention concerne la fabrication d’une pièce structurelle, notamment d’une tablette arrière de véhicule automobile.The present invention relates to the manufacture of a structural part, in particular of a rear shelf of a motor vehicle.
Une tablette arrière de véhicule automobile est destinée à équiper un coffre arrière de ce véhicule automobile, afin notamment de séparer ce coffre d’un habitacle du véhicule. Une telle tablette arrière est formée par un panneau, présentant une rigidité suffisante pour que la tablette puisse recevoir et supporter des objets.A rear shelf of a motor vehicle is intended to equip a rear trunk of this motor vehicle, in particular in order to separate this trunk from a passenger compartment of the vehicle. Such a rear shelf is formed by a panel, having sufficient rigidity so that the shelf can receive and support objects.
On connaît déjà, dans l’état de la technique, un procédé de fabrication d’une tablette arrière à partir d’un matériau composite à base de fibres de verre et de polypropylène (généralement connu sous le nom « Sommold >>). Ce matériau est notamment utilisé en tant que tel pour réaliser des pièces structurelles. Ce matériau est réalisé sous la forme d’une nappe selon un procédé textile classique (cardage, nappage et aiguilletage), qui permet un mélange intime des fibres de verre et des fibres thermoplastiques, avant d’être thermoformé pour ainsi former une pièce structurelle. La matrice du matériau composite est alors formée par le polymère issu des fibres thermoplastiques.There is already known, in the prior art, a process for manufacturing a rear shelf from a composite material based on glass fibers and polypropylene (generally known under the name "Sommold"). This material is used in particular as such to produce structural parts. This material is produced in the form of a sheet according to a conventional textile process (carding, coating and needling), which allows an intimate mixture of glass fibers and thermoplastic fibers, before being thermoformed to thereby form a structural part. The matrix of the composite material is then formed by the polymer from the thermoplastic fibers.
Une telle tablette n’apporte toutefois pas entière satisfaction.However, such a tablet is not entirely satisfactory.
En particulier, une telle tablette en Sommold est particulièrement lourde, présentant une masse surfacique supérieure à 2kg/m2, afin notamment de présenter une résistance satisfaisante au fluage à haute température.In particular, such a Sommold tablet is particularly heavy, having a surface mass greater than 2 kg / m 2 , in particular in order to present a satisfactory resistance to creep at high temperature.
Par ailleurs, une telle tablette présente généralement sur ses bords des affleurements de fibres de verre qui sont désagréables au toucher et peuvent parfois causer de légères coupures.Furthermore, such a tablet generally has on its edges outcrops of glass fibers which are unpleasant to the touch and can sometimes cause slight cuts.
De plus, dans certains cas, la découpe de la pièce entraîne une très faible épaisseur sur les bords, ce qui les rend tranchants.In addition, in some cases, the cutting of the part results in a very small thickness at the edges, which makes them sharp.
En outre, les fibres de verre traversent parfois la couche de parement, généralement un textile du type aiguilleté, provoquant des irritations de la peau.In addition, the glass fibers sometimes pass through the facing layer, generally a textile of the needled type, causing irritation of the skin.
Afin de remédier à ces inconvénients, diverses solutions ont été proposées.In order to remedy these drawbacks, various solutions have been proposed.
En particulier, afin de remédier aux bords agressifs, il est possible d’appliquer des bandes en plastique extrudées, présentant une section en U, sur les bords de la tablette afin de recouvrir les affleurements de fibres de verre. Toutefois, le montage de telles bandes demande des opérations supplémentaires lors de la fabrication de la tablette, donc un surcoût. En outre, de telles bandes ne sont généralement pas suffisamment esthétiques.In particular, in order to remedy the aggressive edges, it is possible to apply extruded plastic strips, having a U-shaped section, to the edges of the shelf in order to cover the outcrops with glass fibers. However, the mounting of such strips requires additional operations during the manufacture of the tablet, therefore an additional cost. In addition, such bands are generally not sufficiently aesthetic.
Par ailleurs, afin de remédier à la masse excessive, il a été proposé de remplacer le Polypropylène par du polytéréphtalate d'éthylène (PET), présentant un module d’Young supérieur et un meilleur comportement à haute température, ce qui a entraîné des réductions de masse de l’ordre de 25%. Toutefois, un tel procédé requiert des temps de cycle plus longs car la transformation de ce matériau s’effectue à 250 °C, ce qui implique des surcoûts. En outre, la réduction de masse obtenue par ce procédé n’est pas considérée comme suffisante.Furthermore, in order to remedy the excessive mass, it has been proposed to replace Polypropylene with polyethylene terephthalate (PET), having a higher Young's modulus and better behavior at high temperature, which has led to reductions mass of around 25%. However, such a process requires longer cycle times because the transformation of this material takes place at 250 ° C., which involves additional costs. In addition, the reduction in mass obtained by this process is not considered to be sufficient.
L’invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients précités, en fournissant un procédé de fabrication d’une pièce structurelle, notamment d’une tablette arrière de véhicule automobile, présentant une masse réduite et dont les bords ne sont pas agressifs, et cela sans impliquer de surcoût particulier.The object of the invention is in particular to remedy the aforementioned drawbacks, by providing a method of manufacturing a structural part, in particular of a rear shelf of a motor vehicle, having a reduced mass and whose edges are not aggressive, and this without implying any particular additional cost.
A cet effet, l’invention a notamment pour objet un procédé de fabrication d’une pièce structurelle, notamment d’une tablette arrière de véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte :To this end, the subject of the invention is in particular a method of manufacturing a structural part, in particular of a rear shelf of a motor vehicle, characterized in that it comprises:
- une étape de fourniture des éléments suivants : un écarteur alvéolé, deux mats de fibres de verre, deux couches de polymère thermoplastique, et deux nappes de nontissé ;a step of supplying the following elements: a honeycomb spacer, two glass fiber mats, two layers of thermoplastic polymer, and two layers of nonwoven;
- une étape d’assemblage de ces éléments pour former une structure, les éléments étant empilés dans l’ordre suivant : l’une des nappes de non-tissé, puis l’un des mats de fibres de verre, puis l’une des couches de polymère, puis l’écarteur alvéolé, puis l’autre des couches de polymère, puis l’autre des mats de fibres de verre, puis l’autre des nappes de non-tissé ;a step of assembling these elements to form a structure, the elements being stacked in the following order: one of the nonwoven plies, then one of the glass fiber mats, then one of the layers of polymer, then the honeycomb spacer, then the other of the polymer layers, then the other of the glass fiber mats, then the other of the nonwoven layers;
- une étape de chauffage de la structure au moins jusqu’à une température de fusion du polymère, de sorte que le polymère fondu se répande à travers les mats de fibre de verre et imprègne l’intégralité de l’écarteur alvéolé ; puis- A step of heating the structure at least to a melting point of the polymer, so that the molten polymer spreads through the glass fiber mats and permeates the entire honeycomb spacer; then
- une étape de thermoformage de la structure dans un moule, l’étape de thermoformage comportant la déformation de l’écarteur alvéolé.- a step of thermoforming the structure in a mold, the step of thermoforming comprising the deformation of the honeycomb spacer.
En fondant, le polymère, du fait de sa faible viscosité, vient imprégner l’écarteur alvéolé. L’écarteur alvéolé devient alors malléable et se laisse déformer en épousant parfaitement les formes du moule. II est alors possible de donner toute forme envisageable à la pièce structurelle, et notamment de réaliser des bords ne présentant pas de problème d’agressivité.By melting, the polymer, due to its low viscosity, impregnates the honeycomb spacer. The honeycomb spacer then becomes malleable and can be deformed by perfectly matching the shapes of the mold. It is then possible to give any conceivable shape to the structural part, and in particular to produce edges that do not present any problem of aggressiveness.
En outre, une telle pièce structurelle est relativement légère, sans impliquer de surcoût particulier.In addition, such a structural part is relatively light, without involving any particular additional cost.
Un procédé de fabrication selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables.A manufacturing process according to the invention may also include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically conceivable combination.
- L’écarteur alvéolé présente des alvéoles de type nid-d’abeilles.- The honeycomb retractor has honeycomb type cells.
- L’écarteur alvéolé est réalisé en papier, par exemple en carton.- The honeycomb spacer is made of paper, for example cardboard.
- Le polymère présente une viscosité comprise entre 40g/10mn et 80g/10mn lorsque sa température est supérieure de 10°C à satempérature de fusion.- The polymer has a viscosity between 40g / 10mn and 80g / 10mn when its temperature is 10 ° C higher than the melting temperature.
- Chaque couche de polymère présente une masse surfacique comprise entre 100 g/m2 et 300 g/m2.- Each polymer layer has a surface mass of between 100 g / m 2 and 300 g / m 2 .
- L’écarteur alvéolé présente une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm, par exemple sensiblement égale à 6 mm.- The honeycomb spacer has a thickness between 5 and 10 mm, for example substantially equal to 6 mm.
- Au cours de l’étape de thermoformage, les nappes sont connectées entre elles et les mats sont connectés entre eux, sur au moins un bord de la pièce structurelle.- During the thermoforming step, the sheets are connected together and the mats are connected together, on at least one edge of the structural part.
- L’étape de chauffage est réalisée au moyen d’une unité de chauffage comprenant deux plateaux chauffants entre lesquels la structure est disposée.- The heating stage is carried out by means of a heating unit comprising two heating plates between which the structure is arranged.
- Une couche additionnelle de polymère est agencée entre chaque nappe de nontissé et le mat de fibres de verre correspondant.- An additional layer of polymer is arranged between each layer of nonwoven and the corresponding glass fiber mat.
- Chaque couche de polymère adjacente à l’écarteur est une feuille textile, et/ou chaque couche additionnelle de polymère est formée par un film.- Each layer of polymer adjacent to the spacer is a textile sheet, and / or each additional layer of polymer is formed by a film.
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 figures annexées, parmi lesquelles :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended figures, among which:
- la figure 1 est une vue éclatée d’un empilement d’éléments formant une structure de tablette fabriquée par un procédé de fabrication selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ;- Figure 1 is an exploded view of a stack of elements forming a shelf structure manufactured by a manufacturing method according to an exemplary embodiment of the invention;
- la figure 2 représente schématiquement un bord d’une tablette fabriquée par ledit procédé de fabrication, dans un moule de thermoformage.- Figure 2 schematically shows an edge of a tablet manufactured by said manufacturing process, in a thermoforming mold.
On a représenté, sur la figure 1, une vue éclatée d’un empilement d’éléments destiné à former une pièce structurelle, notamment une tablette arrière de masquage de coffre de véhicule automobile.There is shown, in Figure 1, an exploded view of a stack of elements intended to form a structural part, in particular a rear shelf for masking the trunk of a motor vehicle.
L’empilement comporte les éléments suivants : un écarteur alvéolé 10, deux mats de fibres de verre 12, deux couches de polymère thermoplastique 14, et deux nappes de non-tissé 16.The stack includes the following elements: a honeycomb spacer 10, two glass fiber mats 12, two layers of thermoplastic polymer 14, and two layers of nonwoven 16.
En variante, deux couches de polymère peuvent être disposées de part et d’autre de chaque mat de fibres de verre.Alternatively, two layers of polymer may be placed on either side of each glass fiber mat.
Dans ce cas, les deux couches de polymère de chaque paire de couches de polymère peuvent être de natures différentes et présenter des poids différents. Par exemple, la couche de polymère destinée à être positionnée contre l’écarteur alvéolé 10 est une feuille textile (aiguilletée ou spunbond). En effet, une telle feuille textile présente une épaisseur bien supérieure à un film (par exemple 4 mm d’épaisseur, contre 250 pm pour un film), et elle épouse mieux la forme des alvéoles de l’écarteur 10 (festonnage) et ainsi permet un meilleur mouillage de ces alvéoles.In this case, the two polymer layers of each pair of polymer layers may be of different natures and have different weights. For example, the polymer layer intended to be positioned against the honeycomb spacer 10 is a textile sheet (needled or spunbond). Indeed, such a textile sheet has a thickness much greater than a film (for example 4 mm thick, against 250 μm for a film), and it better matches the shape of the cells of the spacer 10 (scalloping) and thus allows better wetting of these cells.
Ainsi, chaque paire de couches de polymère comporte avantageusement une feuille textile côté écarteur (et présentant par exemple une masse surfacique de 50g/m2)n et une feuille sous forme de film côté non-tissé (et présentant par exemple une masse surfacique de 100g/m2). La feuille textile, par son festonnage, permettra une excellente mouillabilité malgré son faible poids, tandis que le film, économique, assurera le plus gros de la fonction matrice.Thus, each pair of polymer layers advantageously comprises a textile sheet on the spacer side (and having for example a surface mass of 50 g / m 2 ) n and a sheet in the form of a film on the nonwoven side (and having for example a surface mass of 100g / m 2 ). The textile sheet, by its scalloping, will allow excellent wettability in spite of its low weight, while the economical film will provide the bulk of the matrix function.
L’écarteur alvéolé 10 présente des alvéoles 17 de type nid-d’abeilles. Plus particulièrement, l’écarteur 10 présente une pluralité de parois sensiblement perpendiculaires à un plan moyen, les parois délimitant des espaces centraux de contour fermé formant les alvéoles. Ainsi, chaque espace central ou alvéole débouche en regard de l’une respective des couches de polymère 14.The honeycomb spacer 10 has honeycomb type cells 17. More particularly, the spacer 10 has a plurality of walls substantially perpendicular to a mean plane, the walls delimiting central spaces of closed outline forming the cells. Thus, each central space or cell opens out opposite a respective one of the polymer layers 14.
Par exemple, les alvéoles définissent des mailles polygonales, notamment hexagonales.For example, the cells define polygonal, in particular hexagonal, meshes.
L’écarteur alvéolé 10 est réalisé en un matériau propre à s’imprégner de polymère fondu. Par exemple, l’écarteur alvéolé 10 est réalisé en papier, notamment en carton.The honeycomb spacer 10 is made of a material suitable for being impregnated with molten polymer. For example, the honeycomb spacer 10 is made of paper, in particular cardboard.
L’écarteur alvéolé 10 présente une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm, par exemple de l’ordre de 6 mm.The honeycomb spacer 10 has a thickness of between 5 and 10 mm, for example of the order of 6 mm.
Avantageusement, le polymère est choisi pour présenter une viscosité comprise entre 40g/10mn et 80Gg/10mn lorsque sa température est supérieure de 10°C à sa température de fusion. Ainsi, le polymère fondu est susceptible d’imprégner l’écarteur alvéolé 10.Advantageously, the polymer is chosen to have a viscosity between 40g / 10mn and 80Gg / 10mn when its temperature is 10 ° C higher than its melting temperature. Thus, the molten polymer is capable of impregnating the honeycomb spacer 10.
Chaque couche de polymère thermoplastique 14 présente une masse suffisante pour que le polymère fondu imprègne l’intégralité de l’écarteur alvéolé 10. Par exemple, chaque couche de polymère présente une masse surfacique comprise entre 100 g/m2 et 300 g/m2.Each layer of thermoplastic polymer 14 has a mass sufficient for the molten polymer to permeate all of the honeycomb spacer 10. For example, each layer of polymer has a surface mass of between 100 g / m 2 and 300 g / m 2 .
Le polymère thermoplastique formant chaque couche 14 est avantageusement du PolyPropylène (PP). Un tel matériau est particulièrement économique.The thermoplastic polymer forming each layer 14 is advantageously PolyPropylene (PP). Such a material is particularly economical.
Chaque couche 14 est par exemple formée par une feuille de polymère, un nontissé de fibres de polymère, une couche de poudre de polymère ou toute autre présentation envisageable.Each layer 14 is for example formed by a polymer sheet, a nonwoven of polymer fibers, a layer of polymer powder or any other possible presentation.
Chaque mat 12 est de préférence formé de fibres longues de verre (présentant des longueurs comprises entre 8 et 50 cm) ou de filaments continus de verre (présentant des longueurs supérieures à 50 cm). Ces fibres de verre ou filaments sont par exemple orientés de façon à constituer un matériau anisotrope ou bien possédant une orientation privilégiée.Each mat 12 is preferably formed of long glass fibers (having lengths between 8 and 50 cm) or of continuous glass filaments (having lengths greater than 50 cm). These glass fibers or filaments are for example oriented so as to constitute an anisotropic material or else having a preferred orientation.
Ce type de mat 12 est généralement réalisé à partir de bobine ou de Stratifil (également appelée « Roving >>) de filaments continus de verre, qui sont projetés sur un convoyeur en mouvement. Les filaments sont par exemple coupés pour obtenir des fibres, ou en variante laissés tels quels. Il est possible de réaliser un nappage isotrope, ou en variante avec une orientation préférentielle dans le plan. Du fait que les fibres ou filaments sont parfaitement orientés dans le plan du convoyeur et que l’on peut contrôler le croisement des fibres ou filaments les uns sur les autres, il est possible de réaliser des mats relativement denses mais néanmoins de très faible épaisseur.This type of mat 12 is generally made from a reel or Stratifil (also called "Roving") of continuous glass filaments, which are projected onto a moving conveyor. The filaments are for example cut to obtain fibers, or alternatively left as they are. It is possible to produce an isotropic coating, or alternatively with a preferential orientation in the plane. Because the fibers or filaments are perfectly oriented in the plane of the conveyor and that one can control the crossing of the fibers or filaments on each other, it is possible to produce relatively dense mats but nevertheless very thin.
Chaque nappe 16 est de préférence une nappe de fibres, par exemple obtenue par des étapes classiques de cardage, de nappage et d’aiguilletage. On rappelle que le cardage consiste à réaliser un voile régulier, constant et résistant en parallélisant et individualisant les fibres. Le nappage consiste ensuite à superposer différents voile jusqu’à obtenir une nappe de grammage prédéterminé. Enfin, l’aiguilletage consiste à lier les voiles entre eux, en entrelaçant leurs fibres au moyen d’aiguilles.Each ply 16 is preferably a ply of fibers, for example obtained by conventional stages of carding, coating and needling. Remember that carding consists of making a regular, constant and resistant veil by parallelizing and individualizing the fibers. The coating then consists of superimposing different veils until a layer of predetermined grammage is obtained. Finally, needling involves tying the sails together, intertwining their fibers using needles.
Avantageusement, la nappe 16 est densifiée par aiguilletage, afin de présenter une épaisseur réduite et être ainsi aisément manipulable. Une telle épaisseur réduite simplifie par ailleurs la fonte du polymère au cours de l’étape de chauffage qui sera décrite ultérieurement.Advantageously, the ply 16 is densified by needling, in order to have a reduced thickness and thus be easy to handle. Such a reduced thickness also simplifies the melting of the polymer during the heating step which will be described later.
Un procédé de fabrication d’une tablette arrière de véhicule automobile va maintenant être décrit.A method of manufacturing a rear shelf for a motor vehicle will now be described.
Le procédé de fabrication comporte une étape de fourniture des éléments définis précédemment.The manufacturing process includes a step of supplying the elements defined above.
Au cours de cette étape de fourniture, les mats de fibres de verre 12, les couches de polymère thermoplastique 14, et les nappes de non-tissé 16 sont par exemple approvisionnés sous forme de rouleaux, puis découpés à un format souhaité, correspondant aux dimensions de la pièce structurelle à réaliser.During this supply step, the glass fiber mats 12, the thermoplastic polymer layers 14, and the nonwoven plies 16 are for example supplied in the form of rolls, then cut to a desired format, corresponding to the dimensions of the structural part to be produced.
Le procédé de fabrication comporte ensuite une étape d’assemblage de ces éléments pour former une structure, les éléments étant empilés dans l’ordre suivant représenté sur la figure 1 : l’une des nappes de non-tissé 16 (destinée à former un revêtement supérieur), puis l’un des mats de fibres de verre 12, puis l’une des couches de polymère 14, puis l’écarteur alvéolé 10, puis l’autre des couches de polymère 14, puis l’autre des mats de fibres de verre 12, puis l’autre des nappes de non-tissé 16 (destinée à former un revêtement inférieur).The manufacturing process then includes a step of assembling these elements to form a structure, the elements being stacked in the following order shown in FIG. 1: one of the nonwoven plies 16 (intended to form a coating upper), then one of the glass fiber mats 12, then one of the polymer layers 14, then the honeycomb spacer 10, then the other of the polymer layers 14, then the other of the fiber mats of glass 12, then the other of the nonwoven plies 16 (intended to form a lower covering).
Il est à noter que les nappes non-tissées 16 ne sont pas nécessairement de la même nature. Par exemple, la nappe de non-tissé 16 formant le revêtement supérieur peut être formée par un Dilour® et la nappe de non-tissé 16 formant le revêtement inférieur peut être formée par un spunbond.It should be noted that the nonwoven plies 16 are not necessarily of the same nature. For example, the nonwoven web 16 forming the upper covering can be formed by a Dilour® and the nonwoven web 16 forming the lower covering can be formed by a spunbond.
Conformément à une variante, on peut prévoir deux couches de polymère disposées de part et d’autre de chaque mat de fibres de verre.According to a variant, it is possible to provide two layers of polymer arranged on either side of each glass fiber mat.
Le procédé de fabrication comporte ensuite une étape de chauffage de la structure.The manufacturing process then includes a step of heating the structure.
A cet effet, la structure est disposée dans des moyens chauffants, notamment une unité de chauffage comprenant deux plateaux chauffants présentant chacun un revêtement anti adhésion, chaque plateau chauffant étant porté à une température au moins égale à la température de fusion du polymère. La structure est disposée entre les plateaux chauffants, au contact de ces plateaux chauffants.To this end, the structure is arranged in heating means, in particular a heating unit comprising two heating plates each having an anti-adhesion coating, each heating plate being brought to a temperature at least equal to the melting temperature of the polymer. The structure is arranged between the heating plates, in contact with these heating plates.
Des calories sont ainsi transmises à chaque couche 14, ce qui provoque la fusion du polymère, qui en fondant imprègne le mat de fibres de verre 12 correspondant d’une part, et l’écarteur alvéolé 10 d’autre part. Il convient de noter que la pression exercée par les plateaux chauffants est minime et n’a pour but que d’aider au transfert des calories.Calories are thus transmitted to each layer 14, which causes the polymer to melt, which, when melting, permeates the mat of corresponding glass fibers 12 on the one hand, and the honeycomb spacer 10 on the other hand. It should be noted that the pressure exerted by the heating plates is minimal and is intended only to help transfer calories.
Cela permet également le « collage >> des non-tissés. Les non-tissés sont à base d’un polymère dont la température de fusion est supérieure à celle du polymère constituant la matrice du composite. Par exemple si le polymère de la matrice est du PP les fibres des non-tissés peuvent être constituées de PET. Ainsi l’aspect de ces nontissés n’est en rien affecté lors de l’assemblage dans le moule.This also allows the "bonding" of the nonwovens. Nonwovens are based on a polymer whose melting temperature is higher than that of the polymer constituting the matrix of the composite. For example if the matrix polymer is PP the fibers of the nonwovens can be made of PET. Thus the appearance of these nonwovens is not affected in any way during assembly in the mold.
Chaque mat 12, dans lequel les fibres de verre sont parfaitement noyées dans le polymère, présente des propriétés mécaniques satisfaisantes.Each mat 12, in which the glass fibers are perfectly embedded in the polymer, has satisfactory mechanical properties.
L’écarteur alvéolé 10 imprégné de polymère fondu est malléable. En d’autres termes, il est capable de se déformer de manière parfaitement maîtrisable. Ainsi, la structure peut être conformée vers une forme prédéfinie sans endommager cet écarteur 10.The honeycomb spacer 10 impregnated with molten polymer is malleable. In other words, it is able to deform in a perfectly controllable manner. Thus, the structure can be shaped towards a predefined shape without damaging this spacer 10.
Le procédé de fabrication comporte ensuite, lorsque la totalité du polymère a fondu, une étape de thermoformage de la structure dans un moule 20 régulé à une température de l’ordre de 20 °C.The manufacturing process then includes, when all of the polymer has melted, a step of thermoforming the structure in a mold 20 regulated at a temperature of the order of 20 ° C.
La structure a été partiellement représentée, dans le moule 20, sur la figure 2. Le moule 20 comporte deux parties de moule 20A, 20B, définissant entre elles un espace de moulage dans lequel est disposée la structure.The structure has been partially shown, in the mold 20, in FIG. 2. The mold 20 comprises two mold parts 20A, 20B, defining between them a molding space in which the structure is arranged.
Le moule 20 présente classiquement à chacune de ses extrémités (dont l’une est représentée sur la figure 2), une partie de découpe 22 délimitant l’espace de moulage, bordée d’un emplacement 24 d’escamotage des chutes.The mold 20 conventionally has at each of its ends (one of which is shown in FIG. 2), a cutting part 22 delimiting the molding space, bordered by a location 24 for retracting the falls.
A ce stade du procédé, le polymère 14 a fondu et a imprégné l’écarteur 10 ainsi que le mat de fibres de verre 12, si bien que le polymère 14 n’est pas représenté sur la figure 2. Chaque mat de fibres de verre 12 ainsi imprégné de polymère forme une peau de la pièce structurelle, recouverte d’un revêtement formé par l’une des nappes 16.At this stage of the process, the polymer 14 has melted and impregnated the spacer 10 as well as the glass fiber mat 12, so that the polymer 14 is not shown in FIG. 2. Each glass fiber mat 12 thus impregnated with polymer forms a skin of the structural part, covered with a coating formed by one of the plies 16.
Du fait de la parfaite formabilité de l’écarteur 10, imprégné de polymère fondu, il est possible de donner des formes complexes à la structure, sans abîmer cet écarteur 10.Due to the perfect formability of the spacer 10, impregnated with molten polymer, it is possible to give complex shapes to the structure, without damaging this spacer 10.
En particulier, il est possible de réaliser des bords de pièces non agressifs. En effet, la structure peut être conformée de sorte que les nappes de non tissé 16, formant les revêtements supérieur et inférieur, ainsi que les mats de fibres 12 se rejoignent sur les bords. Les fibres de verre sont alors recouvertes par les revêtements en tous points. En outre, les fibres de verre sont en tous points parallèles à la surface de la structure, même sur le bord inférieur I de cette structure. II en résulte que les fibres de verre ne peuvent pas affleurer comme c’est le cas dans l’état de la technique.In particular, it is possible to produce edges of non-aggressive parts. Indeed, the structure can be shaped so that the nonwoven plies 16, forming the upper and lower coverings, as well as the fiber mats 12 meet at the edges. The glass fibers are then covered by the coatings at all points. In addition, the glass fibers are at all points parallel to the surface of the structure, even on the lower edge I of this structure. As a result, the glass fibers cannot be flush as is the case in the prior art.
D’autres formes avantageuses sont possibles pour la structure grâce au procédé selon l’invention qui permet d’obtenir un écarteur 10 malléable.Other advantageous forms are possible for the structure thanks to the method according to the invention which makes it possible to obtain a malleable spacer 10.
Par exemple, on peut prévoir des formes arrondies II en limite du bord inférieur I, de telles formes arrondies II évitant la formation d’une arrête à ce niveau. Or, une telle arrête risquerait de rompre le mat 12, auquel cas cette arrête pourrait présenter des fibres de verre affleurantes.For example, rounded forms II may be provided at the edge of the lower edge I, such rounded forms II avoiding the formation of a stop at this level. However, such a stop would risk breaking the mat 12, in which case this stop could have flush glass fibers.
L’écarteur 10 malléable permet également de réaliser des pliages de la structure avec des angles forts III, par exemple jusqu’à 90°.The malleable spacer 10 also makes it possible to fold the structure with strong angles III, for example up to 90 °.
L’écarteur 10 malléable permet aussi de manière optionnelle de conformer la structure pour présenter des reliefs formant des nervures de renfort.The malleable spacer 10 also optionally allows the structure to be shaped to present reliefs forming reinforcing ribs.
Compte tenu de ce qui précède, il apparaît que le procédé de fabrication selon l’invention permet de réaliser une tablette arrière de véhicule automobile dont les bords ne présentent pas de fibres de verre affleurantes et ne sont pas tranchants. En outre, la structure réalisée selon l’invention présente une masse jusqu’à deux fois moindre que l’équivalent en Sommold, et présente des propriétés en flexion bien supérieures.In view of the above, it appears that the manufacturing method according to the invention makes it possible to produce a rear shelf of a motor vehicle, the edges of which do not have flush glass fibers and are not sharp. In addition, the structure produced according to the invention has a mass up to two times less than the Sommold equivalent, and has much higher flexural properties.
Enfin, il est à noter que le coût d’une tablette réalisée par le procédé selon l’invention est du même ordre de grandeur que le coût d’une tablette en Sommold, notamment grâce à la réduction de poids.Finally, it should be noted that the cost of a tablet produced by the method according to the invention is of the same order of magnitude as the cost of a Sommold tablet, in particular thanks to the reduction in weight.
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