FR3075720A1

FR3075720A1 - Piece de carrosserie comprenant un element de decoration et un moyen chauffant

Info

Publication number: FR3075720A1
Application number: FR1762777A
Authority: FR
Inventors: Frederic Stablo; Gilles Moulin; David Tresse
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-06-28

Abstract

- L'invention concerne une pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un film décoratif (20) comportant ○ une face externe (30) destinée à être visible depuis l'extérieur du véhicule et munie d'un élément de décoration (40), ○ une face interne (50) opposée à la première face (30) ; ○ un moyen chauffant (60) sur au moins l'une des faces (30, 50) du film décoratif (20) ; - un corps principal (70) surmoulé sur la face interne (50) du film décoratif (20).

Description

[0001] L’invention concerne les pièces de carrosserie automobile fabriquées par injection d’un matériau thermoplastique, et plus particulièrement de telles pièces comportant un motif décoratif et un moyen de dégivrage.

[0002] En particulier, l’invention concerne un radôme décoratif pour radar de véhicule automobile. On entend par radôme une pièce transparente aux ondes électromagnétiques.

[0003] De nombreux véhicules automobiles comprennent aujourd’hui des dispositifs placés derrière une pièce de carrosserie, un radôme, tels que des capteurs de distance comme par exemple des radars de recul.

[0004] Afin de masquer la présence d’un radôme, ou pour d’autres raisons esthétique du véhicules, il est connu de décorer le radôme.

[0005] Les solutions de décoration actuelles consistent en un dépôt de peinture sur le radôme, et/ou un adhésivage d’une décoration, qui ont en effet de relief, ou encore, en utilisant des grainages texturant ou non, et éventuellement une couche de protection vernis.

[0006] Il a par exemple déjà été proposé, dans le document EP2640609 un procédé de fabrication d’un radôme décoratif, qui peut être l’emblème ou le logo de la grille avant, pour un véhicule automobile par moulage indépendant de deux pièces et assemblage de ces deux pièces par collage. Un film de décoration est posé sur l’une des deux pièces avant le collage afin que le film soit pris entre les deux pièces après le collage. Un tel procédé nécessite la fabrication de deux pièces différentes et donc l’utilisation de deux presses ou au moins deux outillages différents.

[0007] Par ailleurs, il est possible que, en fonction des conditions climatiques, une couche de givre se forme sur ces pièces de carrosserie du véhicule, ce qui peut engendrer des dysfonctionnements des dispositifs émettant des ondes devant traverser lesdites pièces. Il est alors indispensable de prévoir un dégivrage des zones des pièces qui sont traversées par ces ondes, afin d’assurer un bon fonctionnement des différents dispositifs placés derrière ces dernières, par exemple des capteurs.

[0008] Une solution envisagée pour ce dégivrage est l’incorporation, dans la pièce, de fils chauffants, d’encre conductrice chauffante ou encore de nanoparticules de type nanofils d’argent aptes à dégivrer la ou les parties des pièces traversées par les ondes et sur lesquelles une couche de givre s’est formée. Les fils chauffants ou l’encre conductrice chauffante forment des pistes chauffantes. On entend par piste chauffante une piste apte à être chauffée et à libérer l’énergie thermique afin de dégivrer localement la pièce sur lesquelles une couche de givre s’est formée.

[0009] Dans le cas de fils chauffants, ces derniers sont généralement constitués d’un circuit de cuivre ou en alliage. Afin d’insérer ce circuit dans la pièce, un bras robotisé place un fil sur un composant thermoplastique dans un moule d’injection, ou directement dans un moule d’injection ou bien sur un insert. Une fois le circuit ou l’insert portant le fil placé dans le moule, de la matière plastique, par exemple un matériau thermoplastique, est injectée dans le moule afin de surmouler le circuit et de fabriquer la pièce. Alternativement, il est possible de réaliser la pièce de carrosserie puis de placer les pistes chauffantes sur la face interne de cette dernière (la face non visible de la pièce de carrosserie lorsqu’elle est montée sur un véhicule automobile).

[00010] Ces modes d’intégration des pistes chauffantes présentent les inconvénients suivants.

[00011] Dans le cas de figure dans lequel les pistes chauffantes sont placées sur la face interne de la pièce de carrosserie ou si elles sont constituées de fils chauffants surmoulés dans la pièce, il est nécessaire que la puissance de chauffe des pistes chauffantes soit importante pour pouvoir traverser l’épaisseur de la pièce de carrosserie et assurer un dégivrage rapide (de l’ordre d’une minute). Cependant, une puissance de chauffe trop importante peut conduire à des déformations non négligeables de la pièce de carrosserie. On obtient par conséquent un système de dégivrage surdimensionné et gourmand au niveau énergétique.

[00012] Il est envisageable de placer des pistes chauffantes, en l’occurrence de l’encre conductrice chauffante ou bien des fils, sur la face externe de la pièce de carrosserie, c’est-à-dire la face de la pièce visible depuis l’extérieur du véhicule. Cependant, ce positionnement nuit à l’aspect esthétique de la pièce de carrosserie et ce malgré un travail sur la couleur des pistes chauffantes par rapport à la pièce de carrosserie, ce qui peut poser problème aux constructeurs automobiles.

[00013] La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant une pièce de carrosserie comprenant des moyens chauffants aptes à contribuer à un dégivrage satisfaisant tout en n’impactant pas l’aspect esthétique de la pièce de carrosserie.

[00014] Ainsi, l’objet de l’invention concerne une pièce de carrosserie de véhicule automobile, comprenant : - un film décoratif comportant o une face externe destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule et munie d’un élément de décoration ; o une face interne opposée à la première face ; o un moyen chauffant sur au moins l’une des faces du film décoratif ; - un corps principal surmoulé sur la face interne du film décoratif.

[00015] Une telle configuration, permet de positionner les moyens chauffants au plus près de la surface externe de la pièce de carrosserie sans pour autant nuire à la décoration de cette pièce. La fonction de dégivrage est donc plus efficace que les solutions existantes.

[00016] La pièce peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : le moyen chauffant du film décoratif est positionné sur la face interne du film décoratif ; le moyen chauffant du film décoratif est positionné sur la face externe du film décoratif, entre le film décoratif et l’élément de décoration ; le film décoratif a une épaisseur comprise entre 0,25mm et 3mm ; l’élément de décoration est réalisé par dépôt d’encre ou adhésivage ; le moyen chauffant comporte un ensemble de fils apte à dégivrer au moins une zone de la face externe, lorsqu’ils sont soumis à une excitation électrique ; les fils sont des fils métalliques, de préférence en cuivre ou en alliage de cuivre, ou en tungstène ; les moyens chauffants sont disposés de manière à pouvoir laisser passer des ondes électromagnétiques au niveau de la zone ; la distance entre les moyens chauffants et la surface externe est inférieure à 6mm ; le corps principal est surmoulé en matière thermoplastique ; la face externe est recouverte d’un revêtement transparent de protection ; la pièce de carrosserie constitue un radôme décoratif pour radar de véhicule automobile.

[00017] L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce de carrosserie de véhicule automobile selon l’invention, dans lequel on réalise les étapes suivantes : on réalise le film décoratif ; on place les moyens chauffants sur au moins l’une des faces du film décoratif ; on place l’élément de décoration sur la face externe 30 du film décoratif 20 ; on positionne dans un moule le film décoratif muni des moyens chauffants ; on injecte une matière thermoplastique afin de surmouler le corps principal sur la face interne.

[00018] Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : on place les moyens chauffants sur la face interne du film décoratif ; on place les moyens chauffants sur la face externe du film décoratif, puis on place l’élément de décoration sur la face externe du film décoratif et sur les moyens chauffants ; on réalise le film décoratif par moulage de matière thermoplastique ; on place les moyens chauffants sur le film décoratif lorsque les moyens chauffants sont chauds, afin qu’ils pénètrent, au moins partiellement, dans l’épaisseur du film décoratif ; les moyens chauffants ont une épaisseur inférieure à 50% de l’épaisseur du film décoratif ; on surmoule un revêtement sur la face externe.

[00019] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : la figure 1A est une représentation schématique d’un premier exemple de pièce de carrosserie selon l’invention ; la figure 1B est une représentation schématique d’un second exemple de pièce de carrosserie selon l’invention ; la figure 2 est une représentation schématique d’un troisième exemple de pièce de carrosserie selon l’invention ; les figures 3Aà 3C illustrent les différentes étapes du procédé selon l’invention, selon une première alternative de réalisation. les figures 4Aà 4C illustrent les différentes étapes du procédé selon l’invention, selon une deuxième alternative de réalisation.

[00020] On se réfère maintenant aux figures 1A et 1B, qui illustrent de façon schématique deux exemples de réalisation de pièce de carrosserie 10 de véhicule automobile selon l’invention.

[00021 ] La pièce de carrosserie 10 comprend : - un film décoratif 20 comportant o une face externe 30 destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule et munie d’un élément de décoration 40, o une face interne 50 opposée à la première face 30 ; o un moyen chauffant 60 sur au moins l’une des faces 30, 50 du film décoratif 20 ; - un corps principal 70 surmoulé sur la face interne 50 du film décoratif 20.

[00022] Selon un premier exemple de réalisation, illustré sur les figures 1A, 2, 3Aà 3C, le moyen chauffant 60 du film décoratif 20 est positionné sur la face interne 50 du film décoratif 20.

[00023] Selon un second exemple de réalisation, illustré sur les figures 1 B, 4A à 4C, le moyen chauffant 60 du film décoratif 20 est positionné sur la face externe 30 du film décoratif 20, entre le film décoratif 20 et l’élément de décoration 40.

[00024] Il est également possible de prévoir que le moyen chauffant soit intégré sur les deux faces 30 et 50 du film décoratif 20.

[00025] Le film décoratif 20 est un film épais, sans pour autant constituer une plaque. Il a ainsi une épaisseur comprise entre 0,25mm et 3mm, notamment une épaisseur de 0,3mm, de préférence une épaisseur de 0,5mm, et encore plus de préférence une épaisseur de 0,75mm.

[00026] L’élément de décoration 40 peut être réalisé par moulage de matière thermoplastique. Il peut être réalisé par moulage conjointement avec le film décoratif 20 : l’élément de décoration 40 et le film décoratif 20 sont moulées monobloc. L’élément de décoration 40 peut alternativement être réalisé indépendamment du film décoratif 20. Selon ce mode de réalisation, l’élément de décoration 40 et le film décoratif 20 sont assemblés sur la face externe 30 par collage, adhésive, ou tout autre moyen connu de l’homme du métier.

[00027] Selon l’exemple de réalisation décrit, le moyen chauffant 60 comporte un ensemble de fils apte à dégivrer au moins une zone 32 de la face externe 30, lorsqu’ils sont soumis à une excitation électrique.

[00028] Les fils sont de préférence des fils métalliques choisis seuls ou en combinaison parmi les fils suivants : fils en cuivre, fils en alliage de cuivre, fils en tungstène. De façon générale, les fils ont les propriétés principales suivantes : aptes à dégager une chaleur suffisante pour permettre la fonction de dégivrage de la pièce 10 ; et aptes à tenir mécaniquement les conditions de pression et de température d'injection de matière thermoplastique.

[00029] Les moyens chauffants 10 sont disposés de manière à pouvoir laisser passer des ondes électromagnétiques au niveau de la zone 32. Pour ce faire, le diamètre des fils (diamètre inférieure à 0,6mm) et leurs dispositions, notamment leur espacement, sont choisis afin de ne pas perturber l’émission et la réception des ondes électromagnétique par le radar.

[00030] Afin d’optimiser la fonction de dégivrage des moyens chauffants, la distance entre les moyens chauffants 60 et la surface externe 30 est avantageusement inférieure à 6mm.

[00031 ] Le corps principal 70 est surmoulé en matière thermoplastique. Cette matière thermoplastique est de préférence opaque.

[00032] Dans le cas où la face extérieure de l’élément de décoration 40 est compatible avec les normes extérieures automobiles, alors le film décoratif 20 se suffit à lui-même et peut être directement assemblé à l’extérieur de la pièce, sans protection supplémentaire.

[00033] Selon un mode de réalisation particulier, tel qu’illustré à la figure 2, la face extérieure de l’élément de décoration 40 est recouverte d’un revêtement transparent 80 de protection, tel qu’un vernis (« clear coat » ou « hard coat ») ou un surmoulage. Ce revêtement a pour but principal de protéger l’élément de décoration 40.

[00034] Selon un exemple de réalisation, la pièce 10 constitue un radôme décoratif pour radar de véhicule automobile.

[00035] L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce de carrosserie 10 de véhicule automobile selon l’invention.

[00036] Selon une première alternative de réalisation illustrée sur les figures 3A à 3C, le procédé comporte les étapes suivantes : - on réalise le film décoratif 20 ; - on place l’élément de décoration 40 sur la face externe 30 du film décoratif 20 (figure 3A) ; - on place les moyens chauffants 60 sur la face interne 50 du film décoratif 20 (figure 3B) ; - on positionne dans un moule le film décoratif 20 muni des moyens chauffants 60 ; - on injecte une matière thermoplastique afin de surmouler le corps principal 70 sur la face interne 50 (figure 3C).

[00037] Selon une deuxième alternative de réalisation illustrée sur les figures 4A à 4C, le procédé comporte les étapes suivantes : - on réalise le film décoratif 20 ; - on place les moyens chauffants 60 sur la face externe 30 du film décoratif 20 (figure 4A) ; - on place l’élément de décoration 40 sur la face externe 30 du film décoratif 20 (et donc également sur les moyens chauffants 60 ; l’élément de décoration 40 recouvrant notamment les moyens chauffants 60 pour qu’ils ne soient plus visibles de l’extérieur du véhicule) (figure 4B) ; - on positionne dans un moule le film décoratif 20 muni des moyens chauffants 60 ; - on injecte une matière thermoplastique afin de surmouler le corps principal 70 sur la face interne 50 (figure 4C).

[00038] On réalise le film décoratif 20 par moulage de matière thermoplastique. [00039] On place les moyens chauffants 60, que ce soit sur la face interne 50 ou la face externe 30 du film décoratif 20 lorsque les moyens chauffants 60 sont chauds, afin qu’ils pénètrent, au moins partiellement, dans l’épaisseur du film décoratif 20. L’épaisseur des moyens chauffants 60, par exemple le diamètre des fils, doit être inférieure à l’épaisseur du film et avantageusement l’épaisseur est inférieure à 50% de l’épaisseur du film décoratif 20.

[00040] Il est alors nécessaire de rapidement refroidir les moyens chauffants 60 une fois qu’ils sont incrustés dans la face interne 50 ou la face externe 30. Ce refroidissement peut être obtenu par l’envoi d’un jet d’air froid sur les moyens chauffants 60. Avantageusement, on refroidit les moyens chauffants 60 rapidement après dépose, idéalement au fur et à mesure de la dépose, pour que le film décoratif 20 reste froid et ne soit pas endommagé ou déformé par la chaleur qui diffuserait des moyens chauffants 60 dans le film décoratif 20.

[00041 ] Les fils chauffants sont donc déposés directement sur le film décoratif 20, qui est maintenu étendu pour ne pas le déformer ou l'abimer pendant la dépose des fils. On maintient le film décoratif 20 en position par aspiration ou électro-statisme du film décoratif 20 sur la face en fond de moule. De plus, le fait de maintenir étendu le film 20 permet de maîtriser le positionnement des fils et de les déposer sans tirer sur le film décoratif et éviter de le déformer, notamment la face externe qui supporte l’élément de décoration 40.

[00042] Le film décoratif 20 a une épaisseur suffisamment faible pour rester souple et pouvoir se déformer si besoin afin de s’adapter au galbe de la pièce de carrosserie. De façon optionnelle, le film décoratif 20 peut donc être thermoformé avant que le corps principal 70 soit surmoulé sur la face interne 50 du film décoratif 20. Ce thermoformage doit se faire à une température acceptable pour ne pas détériorer le film décoratif 20. De plus, le positionnement des moyens chauffants 60 anticipe ce thermoformage, que ce soit sur pour avoir une pénétration des fils suffisante dans le film décoratif 20 pour qu’ils restent en place ou bien pour garantir la bonne transparence aux ondes de la zone 32 de la pièce de carrosserie 10 après déformation.

[00043] Les conditions d’injection de la matière thermoplastique afin de surmouler le corps principal 70 sur la face interne 50 sont choisies de telle façon à ne pas déplacer les moyens chauffants 60. On évite donc une pression et/ou une température qui pourraient donner lieu à un déplacement de ces moyens chauffants 60. Les points d’injection sont donc judicieusement placés à l’écart de la zone 32 qui contient les moyens chauffants.

[00044] Les matières envisageables pour le film décoratif 20 et réciproquement le corps principal 70 sont des matières compatibles entre elles et notamment : - ABS et ABS ou bien ABS-PC ; PP et PP ; PC et PC ou bien ABS-PC ; PA et PA ; - PMMA et PMMA ; - ABS-PMMA et PMMA ; - PET et PET.

[00045] Selon un exemple de réalisation du procédé, on réalise également une étape de surmoulage du revêtement 80 sur la face externe 30.

Liste des références numériques 10 : pièce de carrosserie de véhicule automobile 20 : film décoratif 30 : face externe du film décoratif 20, destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule 32 : zone de dégivrage de la face externe 30 40 : élément de décoration du film décoratif 20 50 : face interne du film décoratif 20, opposée à la première face 30 60 : moyen chauffant 70 : corps principal surmoulé sur la face interne 50 80 : revêtement transparent recouvrant la face externe 30

Claims

Revendications

1. Pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile, caractérisée en ce qu’elle comprend : - un film décoratif (20) comportant o une face externe (30) destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule et munie d’un élément de décoration (40) ; o une face interne (50) opposée à la première face (30) ; o un moyen chauffant (60) sur au moins l’une des faces (30, 50) du film décoratif (20) ; - un corps principal (70) surmoulé sur la face interne (50) du film décoratif (20).
2. Pièce de carrosserie (10) selon la revendication 1, dans laquelle le moyen chauffant (60) du film décoratif (20) est positionné sur la face interne (50) du film décoratif (20).
3. Pièce de carrosserie (10) selon la revendication 1, dans laquelle le moyen chauffant (60) du film décoratif (20) est positionné sur la face externe (30) du film décoratif (20), entre le film décoratif (20) et l’élément de décoration (40).
4. Pièce de carrosserie (10) selon l’un des revendications précédentes, dans laquelle le film décoratif (20) a une épaisseur comprise entre 0,25mm et 3mm.
5. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’élément de décoration (40) est réalisé par dépôt d’encre ou adhésivage.
6. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le moyen chauffant (60) comporte un ensemble de fils apte à dégivrer au moins une zone (32) de la face externe (30), lorsqu’ils sont soumis à une excitation électrique.
7. Pièce de carrosserie (10) selon la revendication précédente, dans laquelle les fils sont des fils métalliques, de préférence en cuivre ou en alliage de cuivre, ou en tungstène.
8. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications 6 et 7, dans laquelle les moyens chauffants (60) sont disposés de manière à pouvoir laisser passer des ondes électromagnétiques au niveau de la zone (32).
9. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications 6 à 8, dans laquelle la distance entre les moyens chauffants (60) et la surface externe (30) est inférieure à 6mm.
10. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le corps principal (70) est surmoulé en matière thermoplastique.
11. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la face externe (30) est recouverte d’un revêtement transparent (80) de protection.
12. Pièce de carrosserie (10) selon l’une des revendications précédentes, constituant un radôme décoratif pour radar de véhicule automobile.
13. Procédé de fabrication d’une pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’on réalise les étapes suivantes : - on réalise le film décoratif (20) ; - on place les moyens chauffants (60) sur au moins l’une des faces (30, 50) du film décoratif (20) ; - on place l’élément de décoration (40) sur la face externe 30 du film décoratif 20 ; - on positionne dans un moule le film décoratif (20) muni des moyens chauffants (60); - on injecte une matière thermoplastique afin de surmouler le corps principal (70) sur la face interne (50).
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel on place les moyens chauffants (60) sur la face interne (50) du film décoratif (20).
15. Procédé selon la revendication 13, dans lequel on place les moyens chauffants (60) sur la face externe (30) du film décoratif (20), puis on place l’élément de décoration (40) sur la face externe (30) du film décoratif (20) et sur les moyens chauffants (60).
16. Procédé selon l’une des revendications 13 à 15, dans lequel on réalise le film décoratif (20) par moulage de matière thermoplastique.
17. Procédé selon l’une des revendications 13 à 16, dans lequel on place les moyens chauffants (60) sur le film décoratif (20) lorsque les moyens chauffants (60) sont chauds, afin qu’ils pénètrent, au moins partiellement, dans l’épaisseur du film décoratif (20).
18. Procédé selon l’une des revendications 13 à 17, dans lequel les moyens chauffants (60) ont une épaisseur inférieure à 50% de l’épaisseur du film décoratif (20).
19. Procédé selon l’une des revendications 13 à 18, dans lequel on surmoule un revêtement (80) sur la face externe (30).