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WO2006040323A1 - Piece de vehicule presentant un materiau non fluable, methode et moule pour la production d’une telle piece - Google Patents

Piece de vehicule presentant un materiau non fluable, methode et moule pour la production d’une telle piece Download PDF

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Publication number
WO2006040323A1
WO2006040323A1 PCT/EP2005/055167 EP2005055167W WO2006040323A1 WO 2006040323 A1 WO2006040323 A1 WO 2006040323A1 EP 2005055167 W EP2005055167 W EP 2005055167W WO 2006040323 A1 WO2006040323 A1 WO 2006040323A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flowable
materials
flowable material
punch
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/055167
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric Charnoz
Thierry Renault
Jacques Heinry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cadence Innovation SAS
Original Assignee
Cadence Innovation SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cadence Innovation SAS filed Critical Cadence Innovation SAS
Priority to EP05792075A priority Critical patent/EP1809468A1/fr
Publication of WO2006040323A1 publication Critical patent/WO2006040323A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/74—Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
    • B29C70/76—Moulding on edges or extremities of the preformed part
    • B29C70/763—Moulding on edges or extremities of the preformed part the edges being disposed in a substantial flat plane

Definitions

  • the invention relates to at least partially plastic parts, in particular for a motor vehicle, and in particular but not exclusively the underbody parts.
  • the sandwich structure makes it possible to manufacture pieces that are both light and very rigid.
  • a base piece such as a motor underbody or an aerodynamic screen conventionally made of reinforced thermoplastic material is stampable with 20 to 30% glass fibers and having a thickness of 2 mm, has a weight per meter. square of 2.2 kg.
  • the same part made by means of a 5 mm sandwich structure may have a weight per square meter of between 1.4 and 1.7 kg and a much greater rigidity.
  • the shaping of these sandwich structures in a mold does not involve any creep of material and can be related in its main principles to a stamping operation of a sheet. This implies that the blank of material placed in the mold must cover the latter integrally. It is even better to use blanks approximately 2 to 3 cm beyond the entire periphery of the workpiece.
  • the material that protrudes from the mold can be cut directly into the mold or taken up again. This implies, however, that the material falls required for forming the part are substantial. They can represent a few percentages of the mass of the piece for a rectangular piece, or even 35 to 40% of its mass for a piece of complex shape. In the latter case, the cost price of the part is relatively high. When this cost price becomes prohibitive, it is preferred to use conventional molding solutions such as the compression of solid thermoplastic materials, that is to say dense or fluable, or injection techniques.
  • An object of the invention is to provide a part having the advantages of the sandwich structure but having a reduced cost.
  • a part especially for a vehicle, having two main faces opposite to each other and comprising at least one non-flowable material extending from one to the other of the two face, the part further comprising at least one flowable plastic material extending from one to the other of the two faces.
  • the one or one of the non-flowable materials comprises a plastics material
  • the one or one of the non-flowable materials comprises a material other than a plastic material
  • the one or one of the non-flowable materials is alveolar; the one or one of the non-flowable materials comprises a weave;
  • the or each non-flowable material occupies a medial part of the part when it is seen in plan; the or each flowable material extends around the periphery of the part;
  • the or each fluidizable material occupies at least one part fixing part
  • the or each non-flowable material occupies a surface of the piece larger than the area occupied by the or each flowable material;
  • the non-flowable and flowable materials comprise an identical material; it comprises a zone of mutual overlapping of the non-flowable and flowable materials;
  • the room is a piece of bedrock.
  • a method for manufacturing a part, especially for a vehicle in which at least one non-flowable material and at least one flowable plastic material are assembled so that the non-flowable material (s) extend from one to the other of two main faces of the part opposite to each other and that the fluable material or materials extend from one to the other of the two faces.
  • the method according to the invention may also have at least one of the following characteristics:
  • a mold for manufacturing a part, in particular for a vehicle comprising at least a first zone arranged to shape at least one non-flowable material so that the non-flowable material or materials extend. from one to the other of two opposite major faces of the workpiece and at least one second zone arranged to shape at least one flowable plastic material so that the flowable material or materials extend from one to the other. other of the two main faces.
  • the first and second zones of the part are arranged to generate different shaping pressures from each other;
  • first and second punches each mounted movable relative to the die so that the first punch can be immobilized relative to the die while the second punch is moving closer to the die; the first punch is mounted on the second punch;
  • It comprises at least one spring bearing on the second punch to solicit the first punch in the direction of the matrix.
  • FIG. 1 is a perspective view of a part according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the sandwich structure blank that would be necessary to integrally produce the part of FIG. 1;
  • Figure 3 is a view similar to Figure 1 showing in hatched form the location of the sandwich structure in the part of Figure 1;
  • FIG. 4 is a view similar to Figure 3 showing an alternative embodiment
  • FIGS 5, 6 and 7 are three partial views in vertical section of a mold according to a preferred embodiment of the invention illustrating three steps in the manufacture of the part of Figure 1;
  • FIG. 8 and 9 are two perspective views of principle illustrating two variants.
  • FIG. 1 illustrates a part 2 according to a preferred embodiment of the invention.
  • This is a base piece for a motor vehicle.
  • This piece is in this case a refit under engine. It could also be an aerodynamic screen.
  • the one or more Foam blanks should have a larger surface area than the part.
  • This blank 4 has been illustrated in FIG. 2.
  • the part according to the invention comprises at least two materials, namely at least one non-flowable material and at least one flowable material.
  • the part 2 comprises two main faces 6 and 8 opposite one another on both sides of the room. In the parts 12 comprising flowable material, this material extends from one to the other of the two faces 6, 8. In the part 10 comprising the non-flowable materials, these form a stack extending from the one to the other of the two faces.
  • FIG. 3 shows with hatching the part 10 of the part formed with non-flowable materials in a first embodiment.
  • This part consists of the sandwich structure, namely and as illustrated in FIG. 8, a stack of three layers comprising two skins 50 made of thermoplastic material between which a cellular thermoplastic material 52, for example with a honeycomb structure, extends. bee. Each of these three materials is non-flowable in this arrangement.
  • the portion 10 has a rectangular planar shape and occupies a medial portion of the workpiece without extending to any of the peripheral edges of the workpiece.
  • the part comprises a portion 12 of solid material, dense, and flowable. This material is here a stampable thermoplastic material reinforced by glass fibers.
  • the peripheral edge of the finished part is formed partly by the sandwich structure 10 and partly by the flowable material 12.
  • the area occupied by the flowable material 12 is thus reduced, which makes the piece lighter. Admittedly, this leads to the generation of a few drops in the cellular material, in particular to generate certain edges of the part, but these falls are limited. Knowing that the piece thus manufactured is much more rigid than a part made entirely of flowable material, the number can be reduced. This piece is also much lighter than the part made entirely of flowable material.
  • FIGS. 5 to 7 illustrate a mold for manufacturing the part of FIG. 1.
  • the mold according to this principle will allow the parts of FIGS. 3 or 4 to be made as desired.
  • the mold 30 comprises a matrix 32 extending in the lower part and two punches 34, 35 extending above the matrix.
  • the mold comprises a cavity 36 delimited between the die and the punches for forming the workpiece.
  • Each of the punches 34 and 35 is movably mounted with respect to the sliding die 32 in the vertical direction 38.
  • the means ensuring this mobile assembly for the punch 35 have not been illustrated and are conventional.
  • the first punch 34 is mounted on the second punch 35. It is movable with respect to the latter and is slidably guided along the direction 38 in a cavity 40 formed in the underside of the punch 35.
  • the mold comprises at least one spring 42, and preferably several, extending in the vertical direction and a lower end bears on an upper face of the first punch 34 and an upper end bears against a lower face of the second punch 35.
  • the spring 42 urges the first punch 34 towards the die by resting on the second punch 35.
  • the assembly formed by the first punch 34 and the portion of the matrix 32 extending facing constitutes in the mold a forming zone of the portion 10 associated with the sandwich structure. Furthermore, the assembly formed by the second punch 35 and the other parts of the facing matrix constitutes a zone of the mold dedicated to forming the parts 12 of flowable material.
  • the sandwich structure 10 comprising the cellular material is deposited on the central part of the matrix 32 and at the periphery one or more sections of flowable material 12.
  • the sandwich structure extends opposite the first punch 34 while the material fluidable extends opposite the second punch 35 at the periphery of the structure 10.
  • the crew formed by the first punch 34 and the second punch 35 is then lowered. During this descent, the first punch 34 remains stationary relative to the second punch 35. It then comes into contact with the sandwich structure 10 before the second punch 35 does not come into contact with the flowable material 12 as illustrated in FIG. 6. This contact causes the sandwich structure 10 to be pinched and therefore immobilized relative to the matrix.
  • the first punch 34 then remains stationary relative to the die 32 while the descent of the second punch 35 which comes into contact with the flowable material 12 continues and the springs 42 press down.
  • the flowable material 12 compressed between the second punch 35 and the matrix 32 flows at the periphery of the material 10 without migrating to the upper and lower faces of the material 10 which are pinched between the first punch 34 and the die 32.
  • the pressure exerted between the first punch 34 and the matrix may be relatively small, for example of the order of 10 ⁇ 10 5 Pa, whereas, between the second punch 35 and the matrix 32, it may be much more high and for example between 200 and 250.10 5 Pa.
  • the materials 10 and 12 are welded in the mold by the action of temperature and pressure. This welding is facilitated by the fact that the materials are formed by the same basic material.
  • the part is formed by means of a single forming step in a common mold receiving the materials.
  • the method of the invention it may be possible in a first step to mold to shape the sandwich structure for forming part 10 of the part. Independently of this and in a second step, the flowable material 12 may be shaped in another mold.
  • the portion 10 is assembled with the part or parts 12 by a conventional assembly method such as welding. ⁇ by vibration, ultrasound, laser, mirror, ...), by gluing or by mechanical assembly (screw, clip, rivet, ).
  • a conventional assembly method such as welding. ⁇ by vibration, ultrasound, laser, mirror, ...), by gluing or by mechanical assembly (screw, clip, rivet, ).
  • the invention makes it possible to take advantage of the advantages of the sandwich structure (weight gain compared to molded parts with a material dense) and higher stiffness, which in turn reduces the number of attachment points of the part to its support on the vehicle.
  • the invention makes it possible to avoid significant falls in material.
  • the flowable material 12 will make technical parts of the room such as fixing areas, legs, etc.
  • FIG. 8 illustrates an alternative embodiment of the part 2 according to the invention.
  • This is an exploded perspective view illustrating the structure of parts 10 and 12.
  • the sandwich structure comprising two skins 50 of thermoplastic material and a honeycomb material 52, for example honeycomb s' extending between the two skins.
  • the skins are intended to form the main faces 6 and 8 of the part.
  • the parts 12 are made of a reinforced thermoplastic material stampable as before.
  • the honeycomb portion 52 is formed not of thermoplastic material but of a material other than a plastic material. This is cardboard or paper.
  • the parts 12 are unchanged and still made of a flowable thermoplastic material.
  • the portion 10 is constituted by means of a fabric 54 comprising strands of thermoplastic material forming for example weft son, interwoven with strands of glass fibers forming for example warp son.
  • a fabric 54 comprising strands of thermoplastic material forming for example weft son, interwoven with strands of glass fibers forming for example warp son.
  • Twintex strands of thermoplastic material forming for example weft son, interwoven with strands of glass fibers forming for example warp son.
  • Twintex a product which is intended to form the main faces 6 and 8 of the part at the level of the portion 10.
  • several layers of this fabric may be superimposed between them.
  • Symalite also has a slightly porous character. Twintex and Symalite materials are non-flowing.
  • the part and its manufacture are, moreover, in accordance with what has been described above with reference to Figures 1 and 3 to 7.
  • the invention is not limited to vehicles and extends to the most varied fields.
  • the invention may be used in aircraft, etc.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

La pièce, (2) notamment pour véhicule, présente deux faces principales (6, 8) opposées l'une à l'autre et comprend au moins un matériau non fluable (10) s'étendant de l'une à l'autre des deux faces, et en outre au moins un matériau plastique fluable (12) s'étendant de l'une à l'autre des deux faces. Une méthode et un moule (30) de fabrication d'une telle pièce sont également décrits.

Description

PIECE DE VEHICULE PRESENTANT UN MATERIAU NON FLUABLE , METHODE ET MOULE POUR LA PRODUCTION D ' UNE TELLE PIECE
L'invention concerne les pièces au moins partiellement en matière 5 plastique, notamment pour véhicule automobile, et en particulier mais non exclusivement les pièces de soubassement.
On connaît du document EP-649 736 au nom de la demanderesse une pièce de véhicule automobile réalisée par mise en forme dans un moule d'un empilement comprenant deux peaux en matière thermoplastique et un 0 matériau alvéolaire s'étendant entre les peaux. Chacun de ces trois matériaux n'est pas fluable.
Nous appellerons cet empilement dans la suite une structure sandwich. La structure sandwich permet de fabriquer des pièces qui sont à la fois légères et très rigides. Par exemple, une pièce de soubassement telle 5 qu'un carénage sous moteur ou un écran aérodynamique réalisé de manière classique en matière thermoplastique renforcée estampable avec 20 à 30% de fibres de verre et ayant une épaisseur de 2 mm, présente un poids par mètre carré de 2,2 kg. La même pièce réalisée au moyen d'une structure sandwich de 5 mm peut présenter un poids par mètre carré compris entre 1 ,4 0 et 1 ,7 kg et une rigidité très supérieure. Le même constat s'applique pour des pièces injectées en polypropylène éventuellement renforcées par des fibres de verre.
La mise en forme de ces structures sandwich dans un moule n'implique aucun fluage de matière et peut s'apparenter dans ses grands 5 principes à une opération d'emboutissage d'une tôle. Cela implique que le flan de matière placé dans le moule doit recouvrir ce dernier intégralement. Il est même préférable d'utiliser des flans dépassant d'environ 2 à 3 cm au- delà de l'ensemble de la périphérie de la pièce. Le matériau qui dépasse du moule peut être découpé directement dans le moule ou en reprise. Cela 0 implique néanmoins que les chutes de matériau nécessaires au formage de la pièce sont susbtantielles. Elles peuvent ainsi représenter quelques pourcentages de la masse de la pièce pour une pièce rectangulaire, voire 35 à 40% de sa masse pour une pièce de forme complexe. Dans ce dernier cas, le prix de revient de la pièce est relativement élevé. Lorsque ce prix de revient devient prohibitif, on préfère utiliser des solutions de moulage classiques telles que la compression de matières thermoplastiques pleines, c'est-à-dire denses ou encore fluables, ou encore des techniques d'injection.
Un but de l'invention est de réaliser une pièce présentant les avantages de la structure sandwich mais ayant un prix de revient réduit.
A cet effet, on prévoit selon l'invention une pièce, notamment pour véhicule, présentant deux faces principales opposées l'une à l'autre et comprenant au moins un matériau non fluable s'étendant de l'une à l'autre des deux faces, la pièce comprenant en outre au moins un matériau plastique fluable s'étendant de l'une à l'autre des deux faces.
La pièce selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- le ou l'un des matériaux non fluables comprend une matière plastique ;
- le ou l'un des matériaux non fluables comprend une matière autre qu'une matière plastique ;
- le ou l'un des matériaux non fluables est alvéolaire ; - le ou l'un des matériaux non fluables comprend un tissage ;
- elle comprend un unique matériau non fluable s'étendant de l'une à l'autre des deux faces ;
- le ou chaque matériau non fluable occupe une partie médiane de la pièce lorsque celle-ci est vue en plan ; - le ou chaque matériau fluable s'étend en périphérie de la pièce ;
- le ou chaque matériau fluable occupe au moins une partie de fixation de la pièce ;
- le ou chaque matériau non fluable occupe une surface de la pièce plus grande que la surface occupée par le ou chaque matériau fluable ; - les matériaux non fluable et fluable comprennent une matière identique ; - elle comprend une zone de recouvrement mutuel des matériaux non fluable et fluable ; et
- la pièce est une pièce de soubassement.
On prévolt également selon l'invention un procédé de fabrication d'une pièce, notamment pour véhicule, dans lequel on assemble au moins un matériau non fluable et au moins un matériau plastique fluable de sorte que le ou les matériaux non fluables s'étendent de l'une à l'autre de deux faces principales de la pièce opposées l'une à l'autre et que le ou les matériaux fluables s'étendent de l'une à l'autre des deux faces. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- on assemble les matériaux lors de la mise en forme de la pièce ;
- on immobilise le ou chaque matériau non fluable avant de comprimer le ou chaque matériau fluable ; - on découpe le ou chaque matériau non fluable lors de la mise en forme ;
- on met en forme les matériaux, puis on assemble les matériaux ; et
- on assemble plusieurs parties en matériau fluable à une même partie en matériau non fluable.
Enfin, on prévoit selon l'invention un moule de fabrication d'une pièce, notamment pour véhicule, comprenant au moins une première zone agencée pour mettre en forme au moins un matériau non fluable de sorte que le ou les matériaux non fluables s'étendent de l'une à l'autre de deux faces principales opposées de la pièce et au moins une deuxième zone agencée pour mettre en forme au moins un matériau plastique fluable de sorte que le ou les matériaux fluables s'étendent de l'une à l'autre des deux faces principales.
Le moule selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- les première et deuxième zones de la pièce sont agencées pour générer des pressions de mise en forme différentes l'une de l'autre ;
- il comprend : - une matrice ; et
- des premier et deuxième poinçons chacun montés mobiles par rapport à la matrice de sorte que le premier poinçon peut être immobilisé par rapport à la matrice pendant que le deuxième poinçon se rapproche de la matrice ; - le premier poinçon est monté sur le deuxième poinçon ; et
- il comprend au moins un ressort en appui sur le deuxième poinçon pour solliciter le premier poinçon en direction de la matrice.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et de variantes donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une pièce selon un mode préféré de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant le flan en structure sandwich qui serait nécessaire pour réaliser intégralement la pièce de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 montrant sous forme hachurée l'emplacement de la structure sandwich dans la pièce de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 montrant une variante de réalisation ;
- les figures 5, 6 et 7 sont trois vues partielles en coupe verticale d'un moule selon un mode préféré de réalisation de l'invention illustrant trois étapes de la fabrication de la pièce de la figure 1 ; et
- les figures 8 et 9 sont deux vues en perspective de principe illustrant deux variantes de réalisation.
On a illustré à la figure 1 une pièce 2 selon un mode préféré de réalisation de l'invention. Il s'agit ici d'une pièce de soubassement pour un véhicule automobile. Cette pièce est en l'espèce un carénage sous moteur. Il pourrait aussi s'agir d'un écran aérodynamique. En référence à la figure 2, dans l'hypothèse où cette pièce est réalisée au moyen de la structure sandwich sur toute sa surface, le ou les flans de matière alvéolaire doivent avoir une surface supérieure à celle de la pièce. Ce flan 4 a été illustré sur la figure 2. S'agissant d'un flan rectangulaire, il est facile d'observer que les chutes seront nombreuses, ce qui rendra le prix de revient de la pièce relativement élevé. C'est pourquoi la pièce selon l'invention comprend au moins deux matériaux, à savoir au moins un matériau non fluable et au moins un matériau fluable. La pièce 2 comprend deux faces principales 6 et 8 opposées l'une à l'autre de part et d'autre de la pièce. Dans les parties 12 comprenant du matériau fluable, ce matériau s'étend de l'une à l'autre des deux faces 6, 8. Dans la partie 10 comprenant les matériaux non fluables, ceux-ci forment un empilement s'étendant de l'une à l'autre des deux faces.
On a illustré à la figure 3 avec des hachures la partie 10 de la pièce formée avec les matériaux non fluables dans une première possibilité de réalisation. Cette partie est constituée de la structure sandwich, à savoir et comme illustré à la figure 8, un empilement de trois couches comprenant deux peaux 50 en matière thermoplastique entre lesquelles s'étend un matériau thermoplastique alvéolaire 52, par exemple à structure en nid d'abeille. Chacun de ces trois matériaux est non fluable dans cet agencement. Comme on le voit sur la figure 3, la partie 10 a une forme rectangulaire en plan et occupe une partie médiane de la pièce sans s'étendre jusqu'à aucun des bords périphériques de la pièce. Par ailleurs, la pièce comprend une partie 12 en matériau plein, dense, et fluable. Ce matériau est ici une matière thermoplastique estampable renforcée par des fibres de verre. Cette partie s'étend tout autour de la partie 10 et forme la périphérie de la pièce en constituant un cadre. C'est au sein de cette partie 12 que sont ménagées des zones de fixation 14 de la pièce 2 au reste du véhicule. Le matériau fluable formant la partie 12 est en effet particulièrement adapté pour constituer les formes complexes de la géométrie de la pièce, telles que les zones techniques de fixation. La partie 10 comprenant les matériaux non fluables s'étend sur une plus grande surface de la pièce que la partie 12 en matériau fluable. De manière préférentielle, les matières de base utilisées pour constituer les matériaux non fluables 10 et le matériau fluable 12 seront des matières thermoplasîîques identiques, telles que du polypropylène, du polyamide ou encore du polyéthylènetéréphtalate (PET). Dans le cas de ce carénage, on peut ainsi obtenir une pièce constituée de :
- 0,6 m2 de structure sandwich avec une épaisseur de 5 mm et une grande rigidité. La part de chutes dans le matériau alvéolaire est réduite à 0.
- 0,15 m2 de matériau fluable qui remplit les zones de périphérie de la pièce et intègre les points de fixation.
Sachant que dans le mode de réalisation de la figure 3 la partie 12 en matériau dense rend la pièce relativement lourde, on préfère fabriquer la pièce 2 comme illustré dans la variante de la figure 4. Sur celle-ci, on observe que, à nouveau, la plus grande partie de la pièce qui correspond à sa partie médiane est formée au moyen de la structure sandwich 10. Pour cela, on utilise un flan 22 de structure sandwich dont les dimensions dépassent celles de la partie médiane de la pièce sans toutefois recouvrir certaines zones de la périphérie. Par ailleurs, on forme plusieurs parties 12 de la périphérie de la pièce au moyen de plusieurs flans 16 de matériau fluable tel que du matériau thermoplastique renforcé estampable. Comme indiqué sur la figure 4, les flans 16 disposés dans le moule à cette fin sont par exemple au nombre de 5. Dans cette variante, les parties 12 sont donc discontinues les unes avec les autres. Le bord périphérique de la pièce finie est formé pour partie par la structure sandwich 10 et pour partie par le matériau fluable 12. Par rapport à l'exemple de la figure 3, on réduit donc la surface occupée par le matériau fluable 12, ce qui permet de rendre la pièce plus légère. Certes, cela entraîne la génération de quelques chutes dans le matériau alvéolaire, en particulier pour générer certains bords de la pièce, mais ces chutes sont limitées. Sachant que la pièce ainsi fabriquée est beaucoup plus rigide qu'une pièce réalisée intégralement en matériau fluable, on peut réduire le nombre de points de fixation 14. Cette pièce est également beaucoup plus légère que la pièce intégralement réalisée en matériau fluable.
On a illustré aux figures 5 à 7 un moule de fabrication de la pièce de la figure 1. Le moule suivant ce principe permettra de réaliser au choix les pièces des figures 3 ou 4.
Le moule 30 comprend une matrice 32 s'étendant en partie inférieure et deux poinçons 34, 35 s'étendant au-dessus de la matrice. Le moule comprend une cavité 36 délimitée entre la matrice et les poinçons pour le formage de la pièce. Chacun des poinçons 34 et 35 est monté mobile par rapport à la matrice 32 à coulissement suivant la direction verticale 38. Les moyens assurant ce montage mobile pour le poinçon 35 n'ont pas été illustrés et sont classiques. Dans le présent exemple, le premier poinçon 34 est monté sur le deuxième poinçon 35. Il est mobile par rapport à ce dernier en étant guidé à coulissement suivant la direction 38 dans une cavité 40 ménagée dans la face inférieure du poinçon 35.
Le moule comprend au moins un ressort 42, et de préférence plusieurs, s'étendant suivant la direction verticale et dont une extrémité inférieure est en appui sur une face supérieure du premier poinçon 34 et dont une extrémité supérieure est en appui contre une face inférieure du deuxième poinçon 35. Ainsi, le ressort 42 sollicite le premier poinçon 34 en direction de la matrice en prenant appui sur le deuxième poinçon 35.
L'ensemble formé par le premier poinçon 34 et la partie de la matrice 32 s'étendant en regard constitue dans le moule une zone de formage de la partie 10 associée à la structure sandwich. Par ailleurs, l'ensemble formé par le deuxième poinçon 35 et les autres parties de la matrice en regard constitue une zone du moule dédiée au formage des parties 12 en matériau fluable.
Pour réaliser la pièce, on dépose la structure sandwich 10 comprenant le matériau alvéolaire sur la partie centrale de la matrice 32 et en périphérie un ou plusieurs tronçons de matériau fluable 12. La structure sandwich s'étend en regard du premier poinçon 34 tandis que le matériau fluable s'étend en regard du deuxième poinçon 35 en périphérie de la structure 10.
On fait ensuite descendre l'équipage formé par le premier poinçon 34 et le deuxième poinçon 35. Au cours de cette descente, le premier poinçon 34 reste immobile par rapport au deuxième poinçon 35. Il vient ensuite en contact avec la structure sandwich 10 avant que le deuxième poinçon 35 ne vienne en contact avec le matériau fluable 12 comme illustré à la figure 6. Ce contact provoque le pincement de la structure sandwich 10 et par conséquent son immobilisation par rapport à la matrice. Le premier poinçon 34 reste alors immobile par rapport à la matrice 32 tandis que se poursuit la descente du deuxième poinçon 35 qui vient en contact avec le matériau fluable 12 et que se compriment les ressorts 42. Le matériau fluable 12 comprimé entre le deuxième poinçon 35 et la matrice 32 flue en périphérie du matériau 10 sans migrer sur les faces supérieure et inférieure du matériau 10 qui se trouvent pincées entre le premier poinçon 34 et la matrice 32.
Grâce à un tel agencement, la pression exercée entre le premier poinçon 34 et la matrice peut être relativement faible et par exemple de l'ordre de 10.105 Pa tandis que, entre le deuxième poinçon 35 et la matrice 32, elle peut être beaucoup plus élevée et par exemple comprise entre 200 et 250.105 Pa.
Lors du moulage, à la frontière entre les matériaux 10 et 12 est générée une zone de recouvrement mutuel dans laquelle l'épaisseur de la pièce est formée par l'assemblage des matériaux fluable et non fluables. A cette zone, les matériaux se soudent dans le moule par action de la température et de la pression. Ce soudage est facilité par le fait que les matériaux sont formés par la même matière de base. Comme on le voit, la pièce est formée au moyen d'une unique étape de mise en forme dans un moule commun recevant les matériaux.
Le matériau 12 se présentera généralement sous la forme de barres rectangulaires 16 que l'on disposera dans le moule de préférence après une étape de chauffage préalable, de même que pour la structure sandwich. De préférence, on disposera toujours les tronçons de matériau 12 dans des zones du moule correspondant à des parties de la pièce destinées à être formées par ce matériau une fois celles-ci mises en forme. Le fluage du matériau permet en effet de boucher les zones non recouvertes par la matière avant la fermeture du moule. Un avantage du pincement préalable de la structure sandwich avant de provoquer le fluage du matériau 12 est de la confiner dans une zone bien précise du moule pour éviter un manque de matière lors du fluage du matériau 12. Il est à noter que des techniques de projection de matière pourraient éventuellement permettre de se dispenser du pincement préalable de la structure sandwich. Bien que cela n'ait pas été illustré sur les figures 5 à 7, on pourra prévoir de découper à l'occasion de la fermeture du moule les parties excédentaires de la structure sandwich non destinées à faire partie de la pièce 2 comme dans l'exemple de la figure 4.
Dans un autre mode de mise en œuvre du procédé de l'invention, on pourra prévoir dans une première étape de mouler pour la mettre en forme la structure sandwich destinée à former la partie 10 de la pièce. Indépendamment de cela et dans une deuxième étape, on pourra mettre en forme dans un autre moule le matériau fluable 12. Dans une troisième étape, on assemble la partie 10 avec la ou les parties 12 par un mode d'assemblage classique tel que la soudure {par vibration, ultrasons, laser, miroir, ...), par collage ou encore par assemblage mécanique (vis, clip, rivet, ...). Notamment, on pourra dans le cadre de ce deuxième mode de réalisation constituer des parties 12 séparément les unes des autres pour les rapporter indépendamment les unes des autres sur la partie 10. En variante, on pourrait prévoir de fabriquer les parties 12 en matériau fluable par extrusion compression, injection ou autre.
Dans tous ces modes de réalisation, sachant que les temps de préchauffage des matériaux 10 et 12 sont différents, on pourra utiliser deux fours différents. L'invention permet de profiter des avantages de la structure sandwich (gain de poids par rapport à des pièces moulées avec un matériau dense) et rigidité plus élevée, ce qui permet en retour de réduire le nombre de points de fixation de la pièce à son support sur le véhicule. L'invention permet d'éviter les chutes importantes de matière. Le matériau fluable 12 permettra de réaliser des parties techniques de la pièce telles que les zones de fixation, les pattes, etc.
On a illustré à la figure 8 une variante de réalisation de la pièce 2 selon l'invention. Il s'agit d'une vue éclatée en perspective illustrant la structure des parties 10 et 12. On retrouve dans la partie 10 la structure sandwich comprenant deux peaux 50 en matière thermoplastique et un matériau alvéolaire 52 par exemple en nid d'abeilles s'étendant entre les deux peaux. Au niveau de la partie 10, les peaux sont destinées à former les faces principales 6 et 8 de la pièce. Les parties 12 sont constituées au moyen d'un matériau thermoplastique renforcé estampable comme précédemment. Dans le présent exemple, la partie 52 en nid d'abeilles est formée non pas en matière thermoplastique mais dans une autre matière qu'une matière plastique. Il s'agit en l'espèce de carton ou de papier.
Dans la variante de réalisation de la figure 9, les parties 12 sont inchangées et encore réalisées dans une matière thermoplastique fluable. Cette fois, la partie 10 est constituée au moyen d'un tissu 54 comprenant des brins de matière thermoplastique formant par exemple des fils de trame, entrelacés avec des brins de fibres de verre formant par exemple des fils de chaîne. Un tel produit est commercialisé par la société Vétrotex sous la dénomination Twintex. Aucune autre couche n'est superposée à ce tissu qui est destiné à former les faces principales 6 et 8 de la pièce au niveau de la partie 10. Alternativement, on pourra superposer entre elles plusieurs couches de ce tissu. On pourra de même remplacer ce tissu 54 par le matériau dénommé Symalite et commercialisé par la société Quadrant. Le Symalite présente par ailleurs un caractère légèrement poreux. Les matériaux Twintex et Symalite sont en effet non fluables. Dans les deux variantes des figures 8 et 9, la pièce et sa fabrication sont, par ailleurs, conformes à ce qui a été décrit plus haut en référence aux figures 1 et 3 à 7.
L'invention vise en particulier les cas où plusieurs matériaux non fluables (par exemple au nombre de deux) sont empilés de sorte que cet empilement s'étend de l'une à l'autre des faces principales 6, 8 de la pièce pour former la partie 10, cet empilement étant constitué uniquement de matériaux non fluables.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
Dans la structure sandwich, on pourra remplacer la couche en nid d'abeilles par une mousse.
L'invention n'est pas limitée aux véhicules et s'étend aux domaines les plus variés. L'invention pourra servir dans les aéronefs, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pièce, (2) notamment pour véhicule, présentant deux faces principales (6, 8) opposées l'une à l'autre et comprenant au moins un matériau non fluable (10) s'étendant de l'une à l'autre des deux faces, caractérisée en ce que la pièce comprend en outre au moins un matériau plastique fluable (12) s'étendant de l'une à l'autre des deux faces.
2. Pièce selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le ou l'un des matériaux non fluables comprend une matière plastique.
3. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou l'un des matériaux non fluables comprend une matière autre qu'une matière plastique.
4. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou l'un des matériaux non fluables est alvéolaire.
5. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou l'un des matériaux non fluables comprend un tissage.
6. Pièce seioπ l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un unique matériau non fluable s'étendant de l'une à l'autre des deux faces.
7. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque matériau non fluable (10) occupe une partie médiane de la pièce lorsque celle-ci est vue en plan.
8. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque matériau fluable (12) s'étend en périphérie de la pièce.
9. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque matériau fluable (12) occupe au moins une partie de fixation (14) de la pièce.
10. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque matériau non fluable (10) occupe une surface de la pièce plus grande que la surface occupée par le ou chaque matériau fluable (12).
11. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les matériaux non fluable et fluabie comprennent une matière identique.
12. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une zone de recouvrement mutuel des matériaux non fluable et fluable.
13. Pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce (2) est une pièce de soubassement.
14. Procédé de fabrication d'une pièce (2), notamment pour véhicule, caractérisé en ce qu'on assemble au moins un matériau non fluable (10) et au moins un matériau plastique fluable (12) de sorte que le ou les matériaux non fluables s'étendent de l'une à l'autre de deux faces principales (6,8) de la pièce opposées l'une à l'autre et que le ou les matériaux fluables s'étendent de l'une à l'autre des deux faces.
15. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on assemble les matériaux lors de la mise en forme de la pièce.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'on immobilise le ou chaque matériau non fluable (10) avant de comprimer le ou chaque matériau fluable (12).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'on découpe le ou chaque matériau non fluable (10) lors de la mise en forme.
18. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on met en forme les matériaux, puis on assemble les matériaux.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 ou 18, caractérisé en ce qu'on assemble plusieurs parties en matériau fluable (12) à une même partie en matériau non fluable (10).
20. Moule (30) de fabrication d'une pièce, notamment pour véhicule, comprenant au moins une première zone agencée pour mettre en forme au moins un matériau non fluable de sorte que le ou les matériaux non fluables (10) s'étendent de l'une à l'autre de deux faces principales opposées de la pièce, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une deuxième zone agencée pour mettre en forme au moins un matériau plastique fluable (12) de sorte que le ou les matériaux fluables s'étendent de l'une à l'autre des deux faces principales (6,8).
21. Moule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les première et deuxième zones de la pièce sont agencées pour générer des pressions de mise en forme différentes l'une de l'autre.
22. Moule selon l'une quelconque des revendications 20 à 21 , caractérisé en ce qu'il comprend :
- une matrice (32) ; et
- des premier et deuxième poinçons (34,35) chacun montés mobiles par rapport à la matrice de sorte que le premier poinçon (34) peut être immobilisé par rapport à la matrice pendant que le deuxième poinçon (35) se rapproche de la matrice (32).
23. Moule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier poinçon (34) est monté sur le deuxième poinçon (35).
24. Moule selon l'une quelconque des revendications 22 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ressort (42) en appui sur le deuxième poinçon (35) pour solliciter le premier poinçon (34) en direction de la matrice (32).
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