FR3123859A1 - Profilé de lame d’essuyage et son procédé de fabrication - Google Patents

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Abstract

TITRE : Profilé de lame d’essuyage et son procédé de fabrication Procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage, notamment pour un essuie-glace comprenant les étapes suivantes consistant à : a) fournir un profilé de lame d’essuyage (10) comportant un segment de lèvre d’essuyage (2) et un segment de fixation (4), b) appliquer une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement sur au moins une zone partielle du profilé de lame d’essuyage (10), et c) durcir au moins la zone partielle du profilé de lame d’essuyage (10). Selon l’invention, on applique une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement par un procédé additif. Figure 1

Description

Profilé de lame d’essuyage et son procédé de fabrication
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un profilé de lame d’essuyage et son procédé de fabrication ainsi que l’utilisation de ce profilé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les lames d’essuyage pour les essuie-glaces sont en générale conçues pour que leur contour soit adapté à la vitre du véhicule et reste flexible aux différentes températures.
Comparés à d’autres matériaux tels que le verre ou la matière plastique, les élastomères ont néanmoins un fort coefficient de frottement, ce qui, lors des mouvements d’essuyage peut se traduire par des bruits et aussi user rapidement la lame d’essuyage.
Pour réduire le coefficient de frottement, il est connu d’appliquer des particules thermoplastiques à la surface d’une lame d’essuyage et, le cas échéant, de les faire fondre pour obtenir une couche réduisant le coefficient de frottement. Dans les procédés connus, les particules sont toutefois appliquées de manière non contrôlée selon une répartition aléatoire sur la lame d’essuyage, ce qui peut se traduire par des variations considérables de la structure à l’intérieur de la couche destinée à réduire le coefficient de frottement.
Le document DE 10 2009 003 095 A1 décrit un procédé de fabrication d’une lame d’essuyage selon lequel on forme tout d’abord un profilé puis on vulcanise si bien qu’il subsiste une zone du profilé formant la lèvre d’essuyage qui, après la vulcanisation, est structurée à la surface avec un laser et/ou est revêtue de particules de lubrifiant sec que l’on fixe avec un laser.
En outre, selon le document DE 10 2012 204 761 A1 on connaît un procédé de réalisation d’une lame d’essuyage selon lequel on introduit des microcavités dans le profilé de la lame d’essuyage ; puis on munit la surface du profilé de lame d’essuyage avec des particules ou d’un liquide de revêtement et on chauffe ensuite la couche qui se forme.
On connaît également, selon le document DE 20 2017 007 016 U1 un dispositif de bras d’essuyage muni d’une unité de buse supplémentaire qui est réalisée, comme pièce injectée ou en variante comme pièce imprimée 3D.
EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION
La présente invention a pour objet un procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage, notamment pour un essuie-glace comprenant les étapes suivantes consistant à fournir un profilé de lame d’essuyage comportant un segment de lèvre d’essuyage et un segment de fixation, appliquer une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement sur au moins une zone partielle du profilé de lame d’essuyage et durcir au moins la zone partielle du profilé de lame d’essuyage, ce procédé étant caractérisé en ce que on applique une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement par un procédé additif.
Ainsi, l’invention a pour objet un procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage qui sert, par exemple, à la fabrication d’un essuie-glace d’un dispositif de nettoyage de la surface extérieure d’un capteur ou d’un dispositif de nettoyage de fenêtre. Selon ce procédé, comme indiqué, on réalise tout d’abord un profilé de lame d’essuyage comportant un segment de lèvre d’essuyage tourné vers la surface à nettoyer et un segment de fixation. Au moins une zone partielle du profilé de la lame d’essuyage est munie d’une suspension d’une substance réduisant le coefficient de frottement, par exemple, sous la forme de particules réduisant le coefficient de frottement dans un liant de polymère liquide ou encore une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement dans un solvant.
Selon une autre étape, on fait durcir au moins la zone partielle du profilé de lame d’essuyage pour former une couche réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage dans la zone partielle concernée. Ainsi, l’application d’une suspension ou d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement sur la surface du profilé de lame d’essuyage est effectuée au moins dans une zone partielle du profilé de lame d’essuyage par un procédé additif.
Un procédé additif est un procédé de fabrication selon lequel on obtient un corps tridimensionnel de géométrie prédéfinie par une application couche par couche d’un matériau formant le corps de forme par plusieurs étapes d’application successives.
Un avantage particulier de ce procédé de fabrication est que les surfaces de profilé de lame d’essuyage, structurées par les procédés habituels de l’état de la technique, qui, de façon reconnue, influencent favorablement les caractéristiques d’essuyage de tels profilés de lame d’essuyage sont obtenues soit uniquement selon des points de vue statistiques, par exemple, par application d’une couche de particules réduisant le coefficient de frottement soit en réalisant une couche réduisant le coefficient de frottement dont la géométrie de segments de surface, réguliers, de forme géométrique simple, sont appliqués à la surface d’un tel profilé de lame d’essuyage.
Il est impossible de réaliser des géométries de surface plus complexes, régulières pour réduire le coefficient de frottement selon des procédés de l’état de la technique.
L’avantage particulier du procédé selon l’invention est qu’en s’appuyant sur des procédés additifs de fabrication, on peut réaliser également des formes géométriques de surfaces plus complexes avec une plus grande précision de fabrication et de reproductibilité. Cela améliore les propriétés d’essuyage des profilés de lame d’essuyage ainsi réalisés.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, on réalise d’abord, par extrusion, le profilé de lame d’essuyage. Sur ce profilé de lame d’essuyage fraîchement extrudé, par un procédé de fabrication additif, on applique une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement. Avantageusement, ensuite, on fait réticuler la matière caoutchouteuse du profilé de lame d’essuyage, par exemple, en utilisant un four à air chaud. Cela se traduit par la vulcanisation de la matière caoutchouteuse extrudée pour former la base du profilé de lame d’essuyage. Ensuite, on durcit la substance réduisant le coefficient de frottement, ce que l’on fait, par exemple, en appliquant un faisceau laser, notamment en appliquant deux faisceaux laser en parallèle. L’avantage particulier de cette étape de procédé est que pendant la vulcanisation de la matière caoutchouteuse qui est la base du profilé de lame d’essuyage, on sèche la structure de surface appliquée préalablement sous la forme d’une suspension ou d’une dispersion d’une matière réduisant le coefficient de frottement et ainsi on évite une étape de procédé supplémentaire.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l’invention, comme suspension d’une substance réduisant le coefficient de frottement dans la seconde étape du procédé, on utilise une suspension de particules de polymère, par exemple, des particules de polyéthylène, des particules de polypropylène ou des particules PTFE dans un liant polymère liquide ou, par exemple, dans une émulsion correspondante.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l’invention, on applique la substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage au moins dans une zone partielle de celui-ci en mettant le profilé de lame d’essuyage dans un bain d’émulsion de la substance réduisant le coefficient de frottement, par exemple, après son extrusion et vulcanisation. On photopolymérise, par exemple, en utilisant la lumière UV focalisée pour un durcissement sélectif des composants de polymère contenus dans l’émulsion à la surface du profilé de lame d’essuyage. On réalise, de cette manière, une fabrication additive de structures de surface de la matière réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage. Comme émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement, on utilise, par exemple, un aquagel PTFE.
L’invention se rapporte également à un profilé de lame d’essuyage ayant un segment de lèvre d’essuyage et un segment de fixation, le segment de lèvre d’essuyage étant muni au moins en partie d’un revêtement réduisant le coefficient de frottement et que l’on réalise à l’aide du procédé selon l’invention tel que décrit ci-dessus. L’avantage particulier d’un tel profilé de lame d’essuyage est que, grâce à la méthode de fabrication additive, le revêtement de matière réduisant le coefficient de frottement qui présente une structure de surface composée d’éléments de structure de surface, séparés, ont à leur tour, une structure stratifiée. De cette manière, on arrive à des structures de surface complexes, jusqu’alors non accessibles pour le revêtement réduisant le coefficient de frottement.
Le procédé de fabrication du profilé de lame d’essuyage selon l’invention peut s’utiliser pour fabriquer des profilés de lame d’essuyage servant à nettoyer les parebrises de véhicules ainsi qu’à nettoyer des surfaces de capteur ou des surfaces vitrées d’immeuble.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage représenté dans les dessins annexés dans lesquels :
section schématique d’un profilé de lame d’essuyage correspondant à un mode de réalisation de l’invention,
schéma du procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage selon la correspondant à un premier mode de réalisation du procédé de l’invention, et
schéma du procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage selon la correspondant à un second mode de réalisation du procédé de l’invention.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION
La montre un procédé selon l’invention pour la réalisation d’un profilé de lame d’essuyage 10. La montre que le profilé de lame d’essuyage 10 se compose d’un corps de base de lame d’essuyage 1 ayant un segment de lèvre d’essuyage 2 relié par l’intermédiaire d’un segment d’entretoise de basculement 3 à un segment de fixation 4. La montre que le segment de lèvre d’essuyage 2 présente deux arêtes d’essuyage 2a entre lesquelles on a une surface frontale 2b et rejointe par une surface latérale 2c respective. A côté des deux arêtes d’essuyage 2a du segment de lèvre d’essuyage 2, les zones partielles des deux surfaces latérales 2c adjacentes aux arêtes d’essuyage 2a, participent à cette fonction d’essuyage de la lame d’essuyage 10. Il s’est avéré comme avantageux notamment que les surfaces latérales 2c du segment de lèvre d’essuyage 2 soient munies d’une couche fonctionnelle 6, par exemple, d’une couche hydrofuge ou autre couche réduisant le coefficient de frottement.
La substance réduisant le coefficient de frottement est, par exemple, une suspension de particules d’une substance réduisant le coefficient de frottement dans une solution d’un liant organique ou encore d’un liant polymère liquide. La suspension est appliquée par un procédé additif à la surface du profilé de lame d’essuyage pour être ensuite durcie.
En variante ou en plus, les particules peuvent être celles d’une matière réduisant le coefficient de frottement ou celles d’un lubrifiant tel que du graphite qui réduit le coefficient de frottement entre la lame d’essuyage et une vitre en verre.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les particules comprennent des particules de polymère, notamment des particules de polymère thermoplastiques. Par exemple, les particules de polymère peuvent être du polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHM-PE), en polyéthylène de densité élevée (HD-PE) en polyéthylène de faible densité (LD-PE), en polypropylène isotactique (PP), en polyamide (PA), en polytétra-fluoréthylène (PTFE) ou des mélanges de ceux-ci. En particulier, les particules sont des particules de polyoléfines, par exemple, des particules de polyoléfines cristallines notamment des particules en polyéthylène à masse moléculaire très élevée (UHM-PE).
Les particules réduisant le coefficient de frottement peuvent également être ou comporter des particules de noir de fumée, des particules de graphite, des particules de disulfure de molybdène et/ou des particules de silicate.
Le profilé de lame d’essuyage comprend notamment au moins une matière élastomère ou est réalisé avec celle-ci. La matière élastomère peut être choisie, par exemple, dans le groupe comprenant : caoutchouc, éthylène-propylène-diène-monomère (EPDM), en caoutchouc éthylène propylène monomère (EPM), en caoutchouc polypropylène (CR), en caoutchouc naturel (NR), en caoutchouc de polyuréthane ou des combinaisons de ceux-ci. En particulier, la matière élastomère du profilé de lame d’essuyage peut être à base de polyoléfines.
En outre, le revêtement d’une substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage peut également se faire à l’aide d’une émulsion d’une substance fluide réduisant le coefficient de frottement dans un solvant. Dans ce cas, l’application d’un aquagel PTFE suivi d’une photopolymérisation convient par exemple.
La montre schématiquement le déroulement d’un procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage selon la correspondant à un premier mode de réalisation du procédé. Les mêmes références désignent les mêmes composants qu’à la .
Selon une première étape de procédé 20 on obtient d’abord un profilé de lame d’essuyage. Cela se fait, par exemple, par l’extrusion d’une matière caoutchouteuse appropriée formant le profilé de lame d’essuyage.
Dans une seconde étape de procédé 22, on applique une substance réduisant le coefficient de frottement par un procédé additif. Il peut s’agir, par exemple, de l’application d’une dispersion ou d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage, de préférence, dans la région de son segment de lèvre d’essuyage.
Dans une troisième étape de procédé 24, on vulcanise, de préférence, la matière caoutchouteuse du profilé de lame d’essuyage 10. Dans cette troisième étape de procédé 24 on soumet le profilé de lame d’essuyage 10 à un bain de sel chaud ou à un four d’air chaud.
Ensuite, dans une quatrième étape de procédé 26 on fait durcir ou postréticuler la substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage. Cela se fait, par exemple, avec un faisceau laser pour appliquer de la lumière ultraviolette.
Selon une variante de réalisation du procédé selon l’invention pour la réalisation d’un profilé de lame d’essuyage selon la , après la fourniture initiale d’un profilé de lame d’essuyage par extrusion dans une première étape de procédé 20, on fait ensuite une vulcanisation du profilé de lame d’essuyage selon la troisième étape de procédé 24 à une température dans une plage comprise entre 150°C et 300°C.
Ensuite, selon une variante de la seconde étape de procédé 22a, on applique une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage. Cela se fait, par exemple, en plaçant le profilé de lame d’essuyage dans un bain d’une émulsion de substance réduisant le coefficient de frottement. Pendant ce séjour du profilé de lame d’essuyage dans le bain d’une émulsion de substance réduisant le coefficient de frottement, il se produit, de préférence, la combinaison d’un durcissement de la substance réduisant le coefficient de frottement dans le bain, par exemple, par une photopolymérisation sous l’action de la lumière ultraviolette qui est, par exemple, focalisée notamment sous la forme d’un faisceau laser. Ainsi, avec cette variante du procédé de fabrication additive on obtient des structures de surface à partir de la substance réduisant le coefficient de frottement sur la surface du profilé de lame d’essuyage. Comme émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement, on peut utiliser un aquagel PTFE.
En variante, l’application de l’émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement à la surface du profilé de lame d’essuyage peut également se faire par une impression 3D.
En résumé, suivant une caractéristique du procédé, on soumet le profilé de lame d’essuyage 10 muni d’une suspension ou d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape de procédé b), avant le durcissement de la substance réduisant le coefficient de frottement, selon l’étape de procédé c) à une étape de réticulation pour faire réticuler la matière caoutchouteuse du profilé de lame d’essuyage 10, notamment par un bain de sel ou par un traitement à l’air chaud.
Suivant une autre caractéristique du procédé on durcit la substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape c) par au moins un faisceau laser notamment par deux faisceaux laser en parallèle.
Suivant une autre caractéristique la substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape b) est appliquée sous la forme d’une suspension de particules de polymère, de particules de graphite ou de particules de disulfure de molybdène dans un liant polymère liquide.
Suivant une autre caractéristique dans l’étape de procédé b), le revêtement à l’aide d’une substance réduisant le coefficient de frottement se fait par une imprimante 3D avec une émulsion d’un liant polymère liquide dans une solution aqueuse, notamment sous la forme d’un aquagel PTFE.
Suivant une autre caractéristique on fournit d’abord un profilé de caoutchouc extrudé selon l’étape de procédé a) que l’on vulcanise ensuite et ensuite pour effectuer l’étape de procédé b) on l’introduit dans un bain d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement et pendant cela, on durcit la substance réduisant le coefficient de frottement, notamment par l’action d’un faisceau laser.
Suivant une autre caractéristique, comme émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement on utilise un aquagel de PTFE.
L’invention a également pour objet un profilé de lame d’essuyage comprenant un segment de lèvre d’essuyage 2 et un segment de fixation 4,
caractérisé en ce que
au moins le segment de lèvre d’essuyage 2 est muni au moins partiellement d’un revêtement réduisant le coefficient de frottement 6 obtenu par le procédé selon l’une des revendications précédentes.
L’invention a également pour objet l’application d’un procédé tel que défini ci-dessus pour réaliser des profilés de lame d’essuyage de pare-brise de véhicule ou pour nettoyer les surfaces de capteur ou de vitrage d’immeuble.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX
1 Corps de base de la lame d’essuyage
2 Segment de lèvre d’essuyage
2a Arête d’essuyage
2b Surface frontale
2c Surface latérale
3 Segment de l’entretoise de basculement
4 Segment de fixation
10 Profilé de lame d’essuyage
20 Etape du procédé de réalisation
22 Etape du procédé de réalisation
22a Etape du procédé de réalisation
24 Etape du procédé de réalisation
26 Etape du procédé de réalisation

Claims (9)

  1. Procédé de réalisation d’un profilé de lame d’essuyage, notamment pour un essuie-glace comprenant les étapes suivantes consistant à :
    a) fournir un profilé de lame d’essuyage (10) comportant un segment de lèvre d’essuyage (2) et un segment de fixation (4),
    b) appliquer une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement sur au moins une zone partielle du profilé de lame d’essuyage (10), et
    c) durcir au moins la zone partielle du profilé de lame d’essuyage (10),
    procédé caractérisé en ce que
    on applique une suspension ou une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement par un procédé additif.
  2. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    on soumet le profilé de lame d’essuyage (10) muni d’une suspension ou d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape de procédé b), avant le durcissement de la substance réduisant le coefficient de frottement, selon l’étape de procédé c) à une étape de réticulation pour faire réticuler la matière caoutchouteuse du profilé de lame d’essuyage (10), notamment par un bain de sel ou par un traitement à l’air chaud.
  3. Procédé selon l’une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    on durcit la substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape c) par au moins un faisceau laser notamment par deux faisceaux laser en parallèle.
  4. Procédé selon l’une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la substance réduisant le coefficient de frottement selon l’étape b) est appliquée sous la forme d’une suspension de particules de polymère, de particules de graphite ou de particules de disulfure de molybdène dans un liant polymère liquide.
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    dans l’étape de procédé b), le revêtement à l’aide d’une substance réduisant le coefficient de frottement se fait par une imprimante 3D avec une émulsion d’un liant polymère liquide dans une solution aqueuse, notamment sous la forme d’un aquagel PTFE.
  6. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    on fournit d’abord un profilé de caoutchouc extrudé selon l’étape de procédé a) que l’on vulcanise ensuite et ensuite pour effectuer l’étape de procédé b) on l’introduit dans un bain d’une émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement et pendant cela, on durcit la substance réduisant le coefficient de frottement, notamment par l’action d’un faisceau laser.
  7. Procédé selon la revendication 6,
    caractérisé en ce que
    comme émulsion d’une substance réduisant le coefficient de frottement on utilise un aquagel de PTFE.
  8. Profilé de lame d’essuyage comprenant un segment de lèvre d’essuyage (2) et un segment de fixation (4),
    caractérisé en ce que
    au moins le segment de lèvre d’essuyage (2) est muni au moins partiellement d’un revêtement réduisant le coefficient de frottement (6) obtenu par le procédé selon l’une des revendications précédentes.
  9. Application d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 7 pour réaliser des profilés de lame d’essuyage de pare-brise de véhicule ou pour nettoyer des surfaces de capteur ou des vitrages d’immeuble.
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