FR3075086A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A STRUCTURAL PART FOR A MOTOR VEHICLE AND STRUCTURAL PART THEREFROM - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce structurelle pour véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : - empilement dans un moule (26) d'au moins un premier mat (12) et d'un écarteur (16) en mousse, le premier mat (12) comportant au moins un voile de fibres et une résine contenant un liquide imprégnant les fibres, et - chauffage de l'empilement pour solidifier la résine. Avant le chauffage de l'empilement, le moule (26) est fermé de manière hermétique. Au moins une partie de la résine s'évapore pour engendrer une pression au sein de l'écarteur (16) en mousse lorsque le moule (26) est fermé de manière hermétique. The present invention relates to a method for manufacturing a structural part for a motor vehicle, comprising the following steps: - Stacking in a mold (26) at least a first mat (12) and a spacer (16) in foam, the first mat (12) comprising at least one veil of fibers and a resin containing a liquid impregnating the fibers, and - Heating the stack to solidify the resin. Before the heating of the stack, the mold (26) is hermetically closed. At least part of the resin evaporates to generate pressure within the foam spacer (16) when the mold (26) is hermetically closed.
Description
Procédé de fabrication d’une pièce structurelle pour véhicule automobile et pièce structurelle issue d’un tel procédéMethod of manufacturing a structural part for a motor vehicle and structural part resulting from such a method
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce structurelle pour véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :The present invention relates to a method of manufacturing a structural part for a motor vehicle comprising the following steps:
- empilement dans un moule d’au moins un premier mat et d’un écarteur en mousse, le premier mat comportant au moins un voile de fibres et une résine contenant un liquide imprégnant les fibres, etstacking in a mold at least a first mat and a foam spacer, the first mat comprising at least one veil of fibers and a resin containing a liquid impregnating the fibers, and
- chauffage de l’empilement pour solidifier la résine.- heating of the stack to solidify the resin.
Par exemple, la pièce structurelle forme un panneau de véhicule automobile, notamment une tablette arrière de masquage de coffre, un faux plancher d’habitacle ou de coffre, un sous-moteur ou un plancher de chargement de coffre.For example, the structural part forms a panel of a motor vehicle, in particular a rear trunk masking shelf, a false interior or trunk floor, an under-engine or a trunk loading floor.
Les cahiers des charges imposent généralement des spécifications strictes pour une telle pièce structurelle. En particulier, la pièce structurelle doit présenter une masse la plus faible possible, de bonnes caractéristiques mécaniques, principalement un bon comportement en flexion et en fluage à température élevée (notamment à 85°C). La pièce doit être propre à présenter des formes tridimensionnelles, par exemple des formes concaves permettant l’inclusion de pièces complémentaires telles que des poignées, et/ou à présenter des bords présentant des profils particuliers, notamment arrondis ou incurvés. De plus, elles doivent conserver un bon comportement face aux différentes conditions climatiques, notamment en conditions humides.The specifications generally impose strict specifications for such a structural part. In particular, the structural part must have the lowest possible mass, good mechanical characteristics, mainly good bending and creep behavior at high temperature (in particular at 85 ° C.). The part must be suitable for presenting three-dimensional shapes, for example concave shapes allowing the inclusion of complementary parts such as handles, and / or for presenting edges having particular profiles, in particular rounded or curved. In addition, they must maintain good behavior in the face of different climatic conditions, especially in wet conditions.
Enfin, une telle pièce structurelle doit rester économique, si bien que son procédé de fabrication doit être particulièrement simple et ne demander que peu d’investissements. Idéalement, le procédé ne doit présenter qu’une seule étape de pressage ne nécessitant qu’un seul moule.Finally, such a structural part must remain economical, so that its manufacturing process must be particularly simple and require little investment. Ideally, the process should have only one pressing step requiring only one mold.
Les pièces structurelles de type « sandwich >> réalisées en une seule étape de pressage, comportant un écarteur, généralement en nid d’abeilles essentiellement en carton, et des peaux à base de mats de fibres naturelles (bois, chanvre, étoupe de lin, kénaf) et de résine, ne présentent généralement pas des caractéristiques mécaniques satisfaisantes, notamment en ce qui concerne le comportement en flexion et sous certaines conditions climatiques, notamment en conditions humides.Structural pieces of the “sandwich” type produced in a single pressing step, comprising a spacer, generally made of honeycomb essentially of cardboard, and skins based on natural fiber mats (wood, hemp, flax tow, kénaf) and resin, generally do not have satisfactory mechanical characteristics, in particular as regards the behavior in bending and under certain climatic conditions, in particular in wet conditions.
L’utilisation d’une mousse comme écarteur est particulièrement avantageuse par rapport aux écarteurs en carton car elle permet d’obtenir des épaisseurs et des densités faibles tout en maintenant une bonne résistance mécanique.The use of a foam as a spacer is particularly advantageous compared to cardboard spacers because it makes it possible to obtain low thicknesses and densities while maintaining good mechanical strength.
Toutefois, pour réaliser un panneau de type « sandwich >> ayant comme écarteur une mousse, il est nécessaire d’exercer une pression importante au moment de la fermeture du moule pour densifier les peaux et les associer parfaitement à l’écarteur.However, to make a sandwich type panel having a foam as a spacer, it is necessary to exert significant pressure when the mold is closed to densify the skins and associate them perfectly with the spacer.
Cette pression amène souvent à l’écrasement de la mousse, même lorsqu’une mousse dite rigide est utilisée.This pressure often leads to the crushing of the foam, even when a so-called rigid foam is used.
Pour toutes ces raisons, la pièce comprenant un écarteur en mousse n’est pas fabriquée en une seule étape et des reprises doivent être effectuées. Ceci engendre des coûts importants ainsi qu’un allongement significatif des temps de cycle.For all these reasons, the part comprising a foam spacer is not produced in a single step and repeats must be carried out. This generates significant costs as well as a significant lengthening of cycle times.
Dans la demande de brevet US 6,287,678 B1, un panneau composite comprenant une mousse thermoplastique recouverte de chaque côté par des fibres naturelles imprégnées d’un matériau thermoplastique est fabriqué par moulage au cours d’un procédé en deux étapes.In patent application US 6,287,678 B1, a composite panel comprising a thermoplastic foam covered on each side by natural fibers impregnated with a thermoplastic material is produced by molding during a two-step process.
Un tel procédé ne donne cependant pas entière satisfaction. Ainsi, plusieurs étapes successives de formation sont nécessaires, ce qui entraîne une logistique et des coûts importants.However, such a method is not entirely satisfactory. Thus, several successive stages of training are necessary, which involves logistics and significant costs.
Un but de l’invention est de fournir un procédé de fabrication d’une pièce structurelle comprenant un écarteur en mousse qui offre un coût de fabrication réduit, tout en respectant les caractéristiques imposées par les cahiers des charges, notamment en terme d’épaisseur, de masse et de propriétés mécaniques.An object of the invention is to provide a method of manufacturing a structural part comprising a foam spacer which offers a reduced manufacturing cost, while respecting the characteristics imposed by the specifications, in particular in terms of thickness, mass and mechanical properties.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’une pièce structurelle, notamment pour véhicule automobile, caractérisé par les étapes suivantes :To this end, the subject of the invention is a method of manufacturing a structural part, in particular for a motor vehicle, characterized by the following steps:
- avant le chauffage de l’empilement, fermeture de manière hermétique du moule, et- before heating of the stack, hermetically closing the mold, and
- évaporation d’au moins une partie de la résine pour engendrer une pression au sein de l’écarteur en mousse lorsque le moule est fermé de manière hermétique.- evaporation of at least part of the resin to generate pressure within the foam spacer when the mold is closed hermetically.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :The method according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination:
- avant la fermeture du moule, l’empilement dans le moule d’un deuxième mat sur l’écarteur, l’écarteur étant disposé entre le premier mat et le deuxième mat ;- Before closing the mold, the stacking in the mold of a second mat on the spacer, the spacer being disposed between the first mat and the second mat;
- il comprend les étapes préliminaires suivantes : fourniture d’un voile de fibres, et imprégnation du voile par la résine liquide pour former un mat imprégné par la résine ;- It includes the following preliminary steps: supply of a veil of fibers, and impregnation of the veil with liquid resin to form a mat impregnated with the resin;
- la résine contient un liquide, notamment entre 30% en masse et 60% en masse de liquide, l’évaporation d’au moins une partie de la résine comprenant la formation de gaz à partir du liquide contenu dans la résine ;the resin contains a liquid, in particular between 30% by mass and 60% by mass of liquid, the evaporation of at least part of the resin comprising the formation of gas from the liquid contained in the resin;
- le liquide contenu dans la résine est de l’eau ;- the liquid contained in the resin is water;
- la résine liquide est une résine acrylique ;the liquid resin is an acrylic resin;
- l’écarteur est à base de mousse PET ;- the spacer is made from PET foam;
- les fibres comprennent des fibres naturelles prises parmi les fibres de lin, de sisal, de jute, de chanvre, de kénaf, et leurs mélanges ;the fibers include natural fibers taken from flax, sisal, jute, hemp, kenaf fibers, and their mixtures;
- l’empilement est chauffé à une température supérieure à 150°C et avantageusement comprise entre 160°C et 200 °C ;- The stack is heated to a temperature above 150 ° C and advantageously between 160 ° C and 200 ° C;
- la pression exercée sur l’empilement lors de la fermeture du moule est inférieure à 0,5 MPa ;- the pressure exerted on the stack when the mold is closed is less than 0.5 MPa;
- l’épaisseur de l’empilement avant la fermeture du moule est strictement inférieure ou égale à l’épaisseur de la cavité de moulage dudit moule, l’écarteur en mousse subissant une expansion lors de l’évaporation au moins partielle de la résine ; et- The thickness of the stack before closing the mold is strictly less than or equal to the thickness of the mold cavity of said mold, the foam spacer undergoing expansion during the evaporation of at least partial resin; and
- l’écarteur est dépourvu d’agents gonflants.- the retractor has no blowing agents.
L’invention concerne aussi une pièce structurelle susceptible d’être obtenue par un procédé tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a structural part capable of being obtained by a process as described above.
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 :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 drawings in which:
- la figure 1 est une vue en coupe d’une pièce structurelle fabriquée selon un mode de réalisation de l’invention ;- Figure 1 is a sectional view of a structural part manufactured according to an embodiment of the invention;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe de l’étape d’empilement selon un mode de réalisation de l’invention ;- Figure 2 is a schematic sectional view of the stacking step according to an embodiment of the invention;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d’un premier mat selon l’invention.- Figure 3 is a schematic sectional view of a first mat according to the invention.
La figure 1 illustre une pièce composite 10 de véhicule automobile. La pièce 10 est une pièce structurante du véhicule automobile, par exemple un panneau, tel qu’une tablette arrière de masquage de coffre, un faux plancher d’habitacle ou de coffre, un sousmoteur ou un plancher de chargement de coffre.FIG. 1 illustrates a composite part 10 of a motor vehicle. The part 10 is a structuring part of the motor vehicle, for example a panel, such as a rear trunk masking shelf, a false cabin or trunk floor, an under-engine or a trunk loading floor.
La pièce 10 est un panneau de type « sandwich >> qui comporte au moins un premier mat 12 et un écarteur 16. Dans un mode de réalisation préférentiel, la pièce 10 comporte un premier mat 12, un deuxième mat 14 et un écarteur 16 interposé entre les deux mats 12, 14. Plus particulièrement, le premier mat 12 et le deuxième mat 14 sont fixés sur des faces 18A, 18B opposées de l’écarteur 16.The part 10 is a “sandwich” type panel which comprises at least a first mat 12 and a spacer 16. In a preferred embodiment, the part 10 comprises a first mat 12, a second mat 14 and a spacer 16 interposed between the two mats 12, 14. More particularly, the first mat 12 and the second mat 14 are fixed on opposite faces 18A, 18B of the spacer 16.
Au moins l’un des premier et deuxième mats 12,14 comporte au moins un voile 20 de fibres 22, ledit voile 20 comprenant une pluralité de fibres 22 parallèles liées entre elles par une résine solidifiée 24.At least one of the first and second masts 12,14 comprises at least one veil 20 of fibers 22, said veil 20 comprising a plurality of parallel fibers 22 linked together by a solidified resin 24.
Au moins une partie des fibres 22 de ce voile 20 présente avantageusement une longueur supérieure à 20 centimètres, notamment à 50 centimètres, par exemple comprise entre 50 et 80 centimètres.At least a portion of the fibers 22 of this veil 20 advantageously has a length greater than 20 centimeters, in particular 50 centimeters, for example between 50 and 80 centimeters.
Plus particulièrement, le premier mat 12 et le deuxième mat 14 comportent chacun une pluralité de voiles 20 de fibres 22, ces voiles 20 étant empilés les uns sur les autres. Par exemple, chacun des mats 12, 14 comporte entre trois et huit voiles 20 empilés.More particularly, the first mat 12 and the second mat 14 each comprise a plurality of webs 20 of fibers 22, these webs 20 being stacked on each other. For example, each of the masts 12, 14 comprises between three and eight sails 20 stacked.
On note que le premier mat 12 et le deuxième mat 14 peuvent comporter le même nombre de voiles 20 empilés, ou en variante des nombres différents de voiles 20 empilés. En effet, selon la fonction de destination de la pièce structurelle 10, les deux faces de cette pièce structurelle 10 ne sont pas soumises par exemple aux mêmes contraintes, si bien qu’il n’est pas nécessaire que ces deux faces présentent les mêmes caractéristiques structurelles. Ainsi, une face de la pièce structurelle 10 qui est soumise à peu de contraintes pourrait ne comporter qu’un faible nombre de voiles 20. La réduction du nombre de voiles 20 sur une face permet de réduire la masse de la pièce structurelle 10.Note that the first mast 12 and the second mast 14 may have the same number of sails 20 stacked, or alternatively different numbers of sails 20 stacked. Indeed, according to the destination function of the structural part 10, the two faces of this structural part 10 are not subjected for example to the same constraints, so that it is not necessary that these two faces have the same characteristics structural. Thus, a face of the structural part 10 which is subjected to few constraints could have only a small number of sails 20. The reduction in the number of sails 20 on one face makes it possible to reduce the mass of the structural part 10.
De préférence, au moins une partie des fibres 22 parallèles de chaque voile 20 sont des fibres 22 naturelles. Dans un mode de réalisation, toutes les fibres 22 d’au moins l’un des voiles 20 sont constituées de fibres 22 longues naturelles. En variante, une partie des fibres 22 d’au moins l’un des voiles 20 est formé par des fibres 22 artificielles ou synthétiques, distinctes des fibres 22 longues naturelles, ou par un mélange de ces fibres 22.Preferably, at least a portion of the parallel fibers 22 of each web 20 are natural fibers 22. In one embodiment, all of the fibers 22 of at least one of the webs 20 are made of long natural fibers 22. As a variant, part of the fibers 22 of at least one of the webs 20 is formed by artificial or synthetic fibers 22, distinct from the natural long fibers 22, or by a mixture of these fibers 22.
Avantageusement, les fibres naturelles sont des fibres extraites de végétaux. De manière préférentielle, les fibres naturelles sont choisies parmi les fibres de lin, de sisal, de jute, de chanvre, de kénaf, et leurs mélanges. Avantageusement, les fibres sont des fibres de lin.Advantageously, natural fibers are fibers extracted from plants. Preferably, the natural fibers are chosen from flax, sisal, jute, hemp, kenaf fibers, and their mixtures. Advantageously, the fibers are flax fibers.
Les fibres artificielles sont par exemple choisies parmi les fibres de cellulose régénérée, telle que la viscose.The artificial fibers are for example chosen from regenerated cellulose fibers, such as viscose.
Les fibres synthétiques sont formées à partir de dérivés du pétrole ou de molécules issues de la chimie verte (par exemple l’éthylène issue du bio éthanol). On peut citer, parmi les fibres convenant au présent procédé, les fibres polyoléfines telles que les fibres de polyéthylène ou/et de polypropylène, de polyester, de polyamide, de polyimide, et leurs mélanges. Elles peuvent être également des fibres bi-composantes formées d’un polymère et d’un copolymère, le polymère et son copolymère ayant des points de fusion différents. Les fibres synthétiques choisies sont préférentiellement à base de polymères thermoplastiques, ce qui permet, lors d’une étape de thermoformage à la température de fusion du polymère, de réaliser un liage des fibres de lin.Synthetic fibers are formed from petroleum derivatives or molecules from green chemistry (for example ethylene from bio ethanol). Mention may be made, among the fibers suitable for the present process, of polyolefin fibers such as polyethylene or / and polypropylene, polyester, polyamide, polyimide fibers, and their mixtures. They can also be bicomponent fibers formed from a polymer and a copolymer, the polymer and its copolymer having different melting points. The synthetic fibers chosen are preferably based on thermoplastic polymers, which makes it possible, during a thermoforming step at the melting point of the polymer, to bind the flax fibers.
Avantageusement, la proportion massique de fibres longues d’origine naturelle dans chaque voile 20 est supérieure à 50% de la masse totale des fibres 22 de ce voileAdvantageously, the mass proportion of long fibers of natural origin in each veil 20 is greater than 50% of the total mass of the fibers 22 of this veil
20.20.
Avantageusement, les fibres 22 du voile 20 sont parallèles à une direction longitudinale. De préférence, le voile 20 utilisé dans le procédé de l’invention comporte des fibres 22 parfaitement parallélisées (le parallélisme étant encore accentué par le fait que les fibres 22 naturelles telles le lin ou le chanvre présentent très peu de frisure). La cohésion transversale de ce type de voile 20 est possible grâce à l’imprégnation d’une résine 24.Advantageously, the fibers 22 of the web 20 are parallel to a longitudinal direction. Preferably, the veil 20 used in the process of the invention comprises fibers 22 perfectly parallelized (the parallelism being further accentuated by the fact that the natural fibers 22 such as flax or hemp have very little crimp). The transverse cohesion of this type of veil 20 is possible thanks to the impregnation of a resin 24.
La résine 24 imprégnant les fibres 22 comprend initialement avant solidification un liquide qui est avantageusement de l’eau. De préférence, la résine 24 comprend entre 30% en masse et 60% en masse de liquide. Avantageusement, elle comprend entre 30% en masse et 60% en masse d’eau.The resin 24 impregnating the fibers 22 initially comprises, before solidification, a liquid which is advantageously water. Preferably, the resin 24 comprises between 30% by mass and 60% by mass of liquid. Advantageously, it comprises between 30% by mass and 60% by mass of water.
De préférence, la résine 24 est choisie parmi les résines acryliques, c’est-à-dire des résines en solution aqueuse, notamment les résines comportant un polymère acrylique tel qu’un polymère ou un copolymère d’acrylate ou de méthacrylate.Preferably, the resin 24 is chosen from acrylic resins, that is to say resins in aqueous solution, in particular resins comprising an acrylic polymer such as a polymer or a copolymer of acrylate or methacrylate.
Ce type de résines génère de l’eau durant sa réticulation.This type of resins generates water during its crosslinking.
Dans un mode de réalisation, au moins le premier mat 12 est fabriqué par la fourniture d’un voile 20 de fibres 22 et l’imprégnation dudit voile 20 par la résine liquide 24.In one embodiment, at least the first mat 12 is produced by supplying a veil 20 of fibers 22 and impregnating said veil 20 with liquid resin 24.
Ladite étape d’imprégnation peut être réalisée de différentes manières, comme par pulvérisation de la résine 24 sur le voile 20 ou par enduction par contact de la résine 24 sur le voile 20.Said impregnation step can be carried out in different ways, such as by spraying the resin 24 on the web 20 or by coating by contact the resin 24 on the web 20.
L’écarteur 16 est réalisé en mousse poreuse. La mousse est de préférence une mousse comportant des cellules ouvertes. Elle comporte avantageusement une porosité comprise entre 0,88 et 0,92, la porosité étant mesurée suivant la méthode décrite dans l’article Pressure/mass method to measure open porosity of porous solids. Y Salissou and R Panneton. Journal of Applied Physics 101, 124913 (2007).The spacer 16 is made of porous foam. The foam is preferably a foam comprising open cells. It advantageously comprises a porosity of between 0.88 and 0.92, the porosity being measured according to the method described in the article Pressure / mass method to measure open porosity of porous solids. Y Salissou and R Panneton. Journal of Applied Physics 101, 124913 (2007).
De préférence, la mousse présente un module de Young dans la direction de l’épaisseur compris entre 15 MPa et 25 MPa, de préférence compris entre 17 et 24 MPa, avantageusement compris entre 20 MPa et 22 MPa, le module d’Young étant mesuré suivant la norme ISO 18437-4 : 2008.Preferably, the foam has a Young's modulus in the thickness direction between 15 MPa and 25 MPa, preferably between 17 and 24 MPa, advantageously between 20 MPa and 22 MPa, the Young's modulus being measured according to ISO 18437-4: 2008.
Avantageusement, la mousse est choisie parmi les mousses polyesters, préférentiellement parmi les mousses à base de co-polyesters semi-aromatiques. Avantageusement, la mousse est une mousse à base de poly(téréphtalate d'éthylène), aussi appelée mousse PET.Advantageously, the foam is chosen from polyester foams, preferably from foams based on semi-aromatic co-polyesters. Advantageously, the foam is a foam based on poly (ethylene terephthalate), also called PET foam.
De manière préférentielle, l’écarteur 16 est dépourvu d’additifs supplémentaires, tels que des agents gonflants. Il est par exemple dépourvu d’hydrocarbones halogénés tels que le trichlorofluorométhane (Fréon 11).Preferably, the spacer 16 is devoid of additional additives, such as blowing agents. It is, for example, free of halogenated hydrocarbons such as trichlorofluoromethane (Freon 11).
Par ailleurs, au moins l’une des faces de la pièce structurelle 10 peut être de manière optionnelle pourvue d’un parement (non représenté ici) donnant son aspect esthétique à la pièce structurelle 10.Furthermore, at least one of the faces of the structural part 10 can optionally be provided with a facing (not shown here) giving its aesthetic appearance to the structural part 10.
Un procédé de fabrication de la pièce structurelle 10 est mis en œuvre dans un moule 26, illustré schématiquement sur la figure 2.A method of manufacturing the structural part 10 is implemented in a mold 26, illustrated diagrammatically in FIG. 2.
Le moule 26 comporte deux demi-moules 28A, 28B mobiles l’un par rapport à l’autre entre une position ouverte et une position fermée.The mold 26 comprises two half-molds 28A, 28B movable relative to one another between an open position and a closed position.
Les deux demi-moules 28A, 28B définissent une cavité de moulage 30. Avantageusement, la cavité de moulage 30 dans la position fermée est conjuguée à la forme de la pièce structurelle 10 à l’issue du procédé de fabrication.The two half-molds 28A, 28B define a molding cavity 30. Advantageously, the molding cavity 30 in the closed position is combined with the shape of the structural part 10 at the end of the manufacturing process.
Le moule 26 possède au moins un mécanisme de fermeture (non représenté ici) propre à passer le moule en position fermée et à le maintenir fermé de manière hermétique.The mold 26 has at least one closing mechanism (not shown here) capable of passing the mold into the closed position and of keeping it closed hermetically.
Avantageusement, la cavité de moulage 30 présente une épaisseur égale ou supérieure à l’épaisseur de l’empilement comprenant le premier mat 12, l’écarteur 16 et éventuellement le deuxième mat 14 lorsque l’empilement comprend deux mats.Advantageously, the molding cavity 30 has a thickness equal to or greater than the thickness of the stack comprising the first mat 12, the spacer 16 and possibly the second mat 14 when the stack comprises two mats.
Le procédé de fabrication va maintenant être décrit. Ce procédé comporte une étape d’empilement dans le moule 26 d’au moins un premier mat 12 et d’un écarteur 16. Avantageusement, un deuxième mat 14 est disposé sur la face libre de l’écarteur 16, l’écarteur 16 étant ainsi disposé entre le premier mat 12 et le deuxième mat 14.The manufacturing process will now be described. This method comprises a step of stacking in the mold 26 at least a first mat 12 and a spacer 16. Advantageously, a second mat 14 is disposed on the free face of the spacer 16, the spacer 16 being thus arranged between the first mat 12 and the second mat 14.
Puis le moule 26 est passé dans sa position de fermeture. Lors de la fermeture du moule 26, la pression exercée sur l’empilement par les parois du moule 26 est inférieure à 0,5 MPa (Mégapascals).Then the mold 26 is passed into its closed position. When the mold 26 is closed, the pressure exerted on the stack by the walls of the mold 26 is less than 0.5 MPa (Megapascals).
Le procédé comprend ensuite une étape de chauffage de l’empilement. Cette étape a lieu après la fermeture de façon hermétique du moule 26. Le chauffage de l’empilement dans le moule 26 est réalisé grâce à un fluide thermique.The method then includes a step of heating the stack. This step takes place after the mold 26 is closed hermetically. The heating of the stack in the mold 26 is carried out using a thermal fluid.
Le chauffage de l’empilement permet la solidification de la résine 24 et sa réticulation. Le chauffage de l’empilement entraîne également l’évaporation d’au moins une partie du liquide compris dans la résine 24 et générée par la réticulation. Avantageusement, la totalité du liquide présent dans la résine 24 après réticulation s’évapore.Heating the stack allows the resin 24 to solidify and crosslink. The heating of the stack also causes the evaporation of at least part of the liquid included in the resin 24 and generated by the crosslinking. Advantageously, all of the liquid present in the resin 24 after crosslinking evaporates.
De manière préférentielle, l’empilement est chauffé à une température supérieure à 150 ° C et avantageusement comprise entre 160 ° C e1200 ° C.Preferably, the stack is heated to a temperature above 150 ° C and advantageously between 160 ° C and 1200 ° C.
Le gaz généré par le chauffage de l’empilement est inapte à sortir du moule 26 fermé hermétiquement et migre donc à l’intérieur de l’écarteur 16 en mousse, notamment dans les pores de la mousse. L’écarteur 16 en mousse subit alors une expansion.The gas generated by heating the stack is unable to leave the hermetically sealed mold 26 and therefore migrates inside the foam spacer 16, in particular in the pores of the foam. The foam spacer 16 then expands.
La pression dans le moule est alors supérieure à 0,5 MPa et est notamment comprise entre 1,0 MPa et 1,5 MPa.The pressure in the mold is then greater than 0.5 MPa and is in particular between 1.0 MPa and 1.5 MPa.
Dans un mode de réalisation où la cavité de moulage 30 initiale est de la même épaisseur que l’empilement initial, l’écarteur 16 exerce une pression sur les mats 12, 14 contre les parois du moule entraînant la densification des mats 12, 14. Dans le cas où les mats 12, 14 comportent un excès de résine 24, la résine en excès migre vers l’écarteur 16 ce qui assure un meilleur collage.In an embodiment where the initial molding cavity 30 is of the same thickness as the initial stack, the spacer 16 exerts pressure on the mats 12, 14 against the walls of the mold resulting in the densification of the mats 12, 14. In the case where the mats 12, 14 comprise an excess of resin 24, the excess resin migrates towards the spacer 16 which ensures better bonding.
L’évaporation de l’eau présente dans les mats ainsi que d’une partie de la résine 24 dans le moule hermétique 26 engendre ainsi une contre-pression au sein de l’écarteur 16 qui s’oppose à l’effort d’écrasement. Il n’est donc pas nécessaire d’exercer une pression importante sur l’écarteur 16 lors de la fermeture du moule 26 pour associer l’écarteur 16 et les mats 12, 14 et fabriquer la pièce structurelle 10.Evaporation of the water present in the masts as well as of a part of the resin 24 in the hermetic mold 26 thus generates a back pressure within the spacer 16 which opposes the crushing force . It is therefore not necessary to exert significant pressure on the spacer 16 when the mold 26 is closed in order to associate the spacer 16 and the mats 12, 14 and manufacture the structural part 10.
Avantageusement, la pression exercée sur l’empilement lors de la fermeture du moule 26 est inférieure à 0,5 MPa.Advantageously, the pressure exerted on the stack when the mold 26 is closed is less than 0.5 MPa.
Dans un mode de réalisation alternatif où l’épaisseur de la cavité de moulage 30 initiale est supérieure à l’épaisseur de l’empilement initial, l’écarteur 16 subit une première phase au cours de laquelle il subit une expansion jusqu’à ce que l’empilement soit de la même épaisseur que la cavité de moulage 30, puis il exerce une pression sur chacun des mats 12,14 contre les parois du moule 26 entraînant la densification des mats 12, 14.In an alternative embodiment where the thickness of the initial molding cavity 30 is greater than the thickness of the initial stack, the spacer 16 undergoes a first phase during which it undergoes expansion until the stack is of the same thickness as the molding cavity 30, then it exerts pressure on each of the mats 12, 14 against the walls of the mold 26 causing the densification of the mats 12, 14.
Par exemple, il est possible d’obtenir à partir d’un empilement d’un premier mat 12, d’un écarteur 16 et d’un deuxième mat 14 une pièce structurelle 10 ayant une épaisseur au moins 20% plus importante, notamment au moins 30% plus importante que l’épaisseur de l’empilement initial.For example, it is possible to obtain from a stack of a first mat 12, a spacer 16 and a second mat 14 a structural part 10 having a thickness at least 20% greater, in particular at minus 30% greater than the thickness of the initial stack.
Grâce à la présente invention, il est possible de fabriquer des pièces structurelles 10 pour véhicule en une seule étape de fabrication. Il n’est pas nécessaire d’exercer une pression importante sur l’empilement pour densifier les mats 12, 14. Cela évite l’écrasement de l’écarteur 16 en mousse qui garde donc son intégrité et sa résistance mécanique.Thanks to the present invention, it is possible to manufacture structural parts 10 for a vehicle in a single manufacturing step. It is not necessary to exert significant pressure on the stack to densify the mats 12, 14. This avoids the crushing of the foam spacer 16 which therefore retains its integrity and its mechanical strength.
Il n’est pas nécessaire d’utiliser des agents gonflants potentiellement polluants dans l’écarteur 16 en mousse, l’expansion étant générée directement par l’évaporation d’au moins une partie de la résine 24.It is not necessary to use potentially polluting blowing agents in the foam spacer 16, the expansion being generated directly by the evaporation of at least part of the resin 24.
Le procédé selon l’invention permet en outre de fabriquer des pièces structurelles 10 pour véhicule automobile d’épaisseur variable à partir d’un même écarteur 16 en choisissant des moules 26 de cavités de moulage 30 différentes.The method according to the invention also makes it possible to manufacture structural parts 10 for motor vehicles of variable thickness from the same spacer 16 by choosing molds 26 of different molding cavities 30.
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