WO2017153685A1 - Procédé de réalisation d'un écran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile - Google Patents

Procédé de réalisation d'un écran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile Download PDF

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Definitions

  • thermo-acoustic protective screen for a motor vehicle
  • the invention relates to a method for producing a thermo-acoustic protective screen for a motor vehicle and a screen obtained by such a method.
  • thermo-acoustic protective screen for a motor vehicle, said method comprising the following steps:
  • ⁇ Provide a porous layer capable of being molded by thermocompression while maintaining its porosity, so as to allow sound absorption
  • the material of the porous layer is for example based on fibers - in particular glass - bound by a binder.
  • thermo-acoustic protection performance of such a screen is to increase its mass, and therefore its thickness, which leads to an additional cost and an overweight of the vehicle, and if necessary difficulties to make hold the screen in the space allotted to it.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by providing a screen design to improve its thermo-acoustic performance economically, without significant overweight and with a controlled size.
  • the invention proposes a method for producing a thermo-acoustic protection screen for a motor vehicle, said method comprising the following steps:
  • first and a second porous layer capable of being molded by thermocompression while maintaining their porosity, so as to allow sound absorption
  • an air bubble insulation layer comprising two sheets of thermoplastic material associated with each other so as to define a network of bubbles, said sheets being coated on their outer face with a respective metal underlayer,
  • Molding said stack brought to molding temperature, so as to mold said porous layers, to achieve by said crushing a weld of said insulation layer at its periphery between said sheets, and to burst said bubbles, under the effect of heat, for producing an air gap between said porous layers,
  • the welding of the insulation layer at its periphery makes it possible to contain the air of the bubbles in a closed volume, delimited by the metal sub-layers, not degraded by heat, and thus to create the blade of air expected.
  • the screen facing the air gap, the screen must have a substantially flat or developable geometry, this insofar as the insulation layer can not be shaped at will three-dimensionally.
  • the invention proposes a screen made by such a method.
  • FIG. 1 is a schematic partial sectional view of an insulation layer
  • FIG. 2 which is a schematic representation in partial section of a screen during manufacture, according to one embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation in partial section of the screen obtained.
  • thermo-acoustic protection screen 1 for a motor vehicle, in particular for a motor compartment or an exhaust line tunnel, said method comprising the following steps:
  • first 2 and a second 3 porous layers capable of being molded by thermocompression while maintaining their porosity so as to allow sound absorption
  • Molding said stack brought to molding temperature, so as to mold said porous layers, to achieve by said crushing a weld of said insulation layer at its periphery between said sheets, and to burst said bubbles, under the effect of heat, for producing an air gap 9 between said porous layers,
  • At least one porous layer 2,3 is based on fibers - in particular glass - and thermosetting resin - in particular phenolic - bonding said fibers together, the mold 10 being brought to the molding temperature so as to achieve baking said resin.
  • porous layers 2,3 once cooked keep their geometry, which keeps the air gap 9.
  • At least one porous layer 2,3 is based on foam, especially polyurethane.
  • At least one - here the two - porous layer 2,3 is coated on its outer face with a protective layer 1 1 porous, especially non-woven.
  • the thickness of the insulation layer 4 is defined so that the air gap 9 has a thickness of between 2 and 8 mm, and especially between 2 and 6 mm.
  • the thickness of the air gap 9 can be controlled by varying the thickness of the insulation layer 4.
  • at least one sheet 5 - and in particular both - of the insulation layer 4a a thickness less than 100 microns, and especially less than 50 microns.
  • At least one metal sub-layer 7 - and in particular both - has a thickness of less than 20 microns.
  • porous layers 2, 3 are based on glass fibers, their surface mass can be between 400 and 800 g / m 2 .
  • the insulation layer generally has a surface density that can be between 100 and 200 g / m 2 , thus much lower than that of the two porous layers 2.3 superimposed.
  • the insulation layer 4 occupies only a fraction of the surface of the porous layers 2, 3, so as to produce an air gap 9 located on the screen 1, at least one of the faces -
  • the two - of the mold 10 comprising an internal wall 12 closing on itself for performing the crushing accentuated on a peripheral strip 8 of said insulation layer.
  • the insulation layer 4 occupies substantially the entire surface of the porous layers 2, 3, the accentuated crushing of said layer on a peripheral strip 8 being at the level of the joint plane of the mold 10.
  • a screen 1 for thermoacoustic protection for a motor vehicle is described, said screen comprising a first 2 and a second 3 porous layers between which is inserted an air knife 9, said blade being confined between two metal sub-layers 7.

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Abstract

L'invention concerne un procédé comprenant les étapes suivantes : prévoir une première (2) et une deuxième (3) couche poreuses aptes à être moulées par thermocompression; prévoir une couche d'isolation (4) à bulles d'air (6) comprenant deux feuilles revêtues sur leur face externe d'une sous-couche métallique respective; disposer dans un moule (10) un empilement comprenant ladite première couche, ladite couche d'isolation et ladite deuxième couche superposées, ledit moule étant agencé pour réaliser un écrasement accentué sur une bande périphérique (8) de ladite couche d'isolation; mouler ledit empilement à température de moulage, de manière à mouler lesdites couches poreuses, à réaliser par ledit écrasement une soudure de ladite couche d'isolation en sa périphérie entre lesdites feuilles, et à faire éclater lesdites bulles, sous l'effet de la chaleur, pour réaliser une lame d'air entre lesdites couches poreuses; démouler l'ensemble obtenu présentant ladite lame d'air confinée entre les sous-couches métalliques.

Description

Procédé de réalisation d'un écran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile
L'invention concerne un procédé de réalisation d'un écran de protection thermo- acoustique pour véhicule automobile et un écran obtenu par un tel procédé.
Il est connu de mettre en œuvre un procédé de réalisation d'un écran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
· prévoir une couche poreuse apte à être moulée par thermocompression tout en conservant sa porosité, de manière à permettre une absorption acoustique,
• disposer dans un moule ladite couche poreuse,
• mouler ladite couche poreuse à température de moulage,
· démouler le produit obtenu.
Il est par ailleurs connu de prévoir sur un tel écran une sous-couche métallique de réflexion de la chaleur, disposée localement ou sur toute la surface dudit écran, afin d'optimiser sa fonction de protection thermique.
Le matériau de la couche poreuse est par exemple à base de fibres - notamment de verre - liées par un liant.
Une façon traditionnelle de renforcer les performances de protection thermo- acoustique d'un tel écran consiste à en augmenter sa masse, et de ce fait son épaisseur, ce qui induit un surcoût et un surpoids du véhicule, et le cas échéant des difficultés à faire tenir l'écran dans l'espace qui lui est imparti.
L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une conception d'écran permettant d'améliorer ses performances thermo-acoustiques de façon économique, sans surpoids notable et avec un encombrement maîtrisé. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un écran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
• prévoir une première et une deuxième couches poreuses aptes à être moulées par thermocompression tout en conservant leur porosité, de manière à permettre une absorption acoustique,
• prévoir une couche d'isolation à bulles d'air comprenant deux feuilles en matière thermoplastique associées entre elles de manière à définir un réseau de bulles, lesdites feuilles étant revêtues sur leur face externe d'une sous-couche métallique respective,
• disposer dans un moule un empilement comprenant ladite première couche, ladite couche d'isolation et ladite deuxième couche superposées successivement les unes sur les autres, ledit moule étant agencé pour réaliser un écrasement accentué sur une bande périphérique de ladite couche d'isolation,
• mouler ledit empilement porté à température de moulage, de manière à mouler lesdites couches poreuses, à réaliser par ledit écrasement une soudure de ladite couche d'isolation en sa périphérie entre lesdites feuilles, et à faire éclater lesdites bulles, sous l'effet de la chaleur, pour réaliser une lame d'air entre lesdites couches poreuses,
• démouler l'ensemble obtenu présentant ladite lame d'air confinée entre les sous-couches métalliques.
On précise ici que la soudure de la couche d'isolation en sa périphérie permet de contenir l'air des bulles dans un volume fermé, délimité par les sous-couches métalliques, non dégradées par la chaleur, et de créer ainsi la lame d'air attendue.
Avec le procédé proposé, on obtient un écran présentant une lame d'air interne qui lui confère des propriétés de protection thermo-acoustique accrues, et ceci sans surpoids notable dans la mesure où une couche d'isolation telle que définie ci-dessus présente une masse surfacique faible par rapport à celle mise en œuvre usuellement pour les couches poreuses.
En outre, la présence de deux sous-couches métalliques dans l'écran obtenu lui confère des caractéristiques améliorées en matière de protection thermique.
On précise ici que, en regard de la lame d'air, l'écran doit présenter une géométrie sensiblement plane ou développable, ceci dans la mesure où la couche d'isolation ne peut être conformée à volonté de façon tridimensionnelle.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose un écran réalisé par un tel procédé.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles :
• la figure 1 est une vue schématique en coupe partielle d'une couche d'isolation,
• la figure 2 qui est une représentation schématique en coupe partielle d'un écran en cours de fabrication, selon un mode de réalisation,
· la figure 3 est une représentation schématique en coupe partielle de l'écran obtenu.
En référence aux figures, on décrit un procédé de réalisation d'un écran 1 de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, notamment pour un compartiment à moteur ou un tunnel de ligne échappement, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
• prévoir une première 2 et une deuxième 3 couches poreuses aptes à être moulées par thermocompression tout en conservant leur porosité de manière à permettre une absorption acoustique,
· prévoir une couche d'isolation 4 à bulles d'air 6 comprenant deux feuilles
5 en matière thermoplastique associées entre elles - notamment par soudage - de manière à définir un réseau de bulles 6, lesdites feuilles étant revêtues sur leur face externe d'une sous-couche métallique 7 respective, notamment en aluminium,
• disposer dans un moule 10 un empilement comprenant ladite première couche, ladite couche d'isolation et ladite deuxième couche superposées successivement les unes sur les autres, ledit moule étant agencé pour réaliser un écrasement accentué sur une bande périphérique 8 de ladite couche d'isolation,
• mouler ledit empilement porté à température de moulage, de manière à mouler lesdites couches poreuses, à réaliser par ledit écrasement une soudure de ladite couche d'isolation en sa périphérie entre lesdites feuilles, et à faire éclater lesdites bulles, sous l'effet de la chaleur, pour réaliser une lame d'air 9 entre lesdites couches poreuses,
• démouler l'ensemble obtenu présentant ladite lame d'air confinée entre les sous-couches métalliques 7.
Selon une réalisation, au moins une couche poreuse 2,3 est à base de fibres - notamment de verre - et de résine thermodurcissable - notamment phénolique - de liaison desdites fibres entre elles, le moule 10 étant porté à la température de moulage de manière réaliser la cuisson de ladite résine.
Ainsi, les couches poreuses 2,3 une fois cuites gardent leur géométrie, ce qui permet de conserver la lame d'air 9.
Selon une autre réalisation, au moins une couche poreuse 2,3 est à base de mousse, notamment de polyuréthanne.
Selon la réalisation représentée, au moins une - ici les deux - couche poreuse 2,3 est revêtue sur sa face externe d'une couche de protection 1 1 poreuse, notamment en non-tissé.
Selon une réalisation, l'épaisseur de la couche d'isolation 4 est définie de sorte que la lame d'air 9 présente une épaisseur comprise entre 2 et 8 mm, et notamment entre 2 et 6 mm. On peut maîtriser l'épaisseur de la lame d'air 9 en jouant sur l'épaisseur de la couche d'isolation 4. Selon une réalisation, au moins une feuille 5 - et notamment les deux - de la couche d'isolation 4 a une épaisseur inférieure à 100 microns, et notamment inférieure à 50 microns.
Selon une réalisation, au moins une sous-couche métallique 7 - et notamment les deux - a une épaisseur inférieure à 20 microns.
Avec de telles épaisseurs, on a une couche d'isolation 4 présentant une faible masse surfacique par rapport à celle des couches poreuses 2,3, ce qui permet de ne quasiment pas alourdir l'écran 1 du fait de la présence de la lame d'air 9.
A titre d'illustration, lorsque les couches poreuses 2,3 sont à base de fibres de verre, leur masse surfacique peut se situer entre 400 et 800 g/m2.
Quant à la couche d'isolation, elle présente généralement une masse surfacique pouvant être comprise entre 100 et 200 g/m2, donc bien inférieure à celle des deux couches poreuses 2,3 superposées.
Selon la réalisation représentée, la couche d'isolation 4 n'occupe qu'une fraction de la surface des couches poreuses 2,3, de manière à réaliser une lame d'air 9 localisée sur l'écran 1 , au moins une des faces - ici les deux - du moule 10 comprenant un muret 12 interne se refermant sur lui-même destiné à réaliser l'écrasement accentué sur une bande périphérique 8 de ladite couche d'isolation. Selon un mode de réalisation non représenté, la couche d'isolation 4 occupe sensiblement toute la surface des couches poreuses 2,3, l'écrasement accentué de ladite couche sur une bande périphérique 8 se faisant au niveau du plan de joint du moule 10. On décrit enfin un écran 1 de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, ledit écran comprenant une première 2 et une deuxième 3 couches poreuses entre lesquelles est insérée une lame d'air 9, ladite lame étant confinée entre deux sous-couches métalliques 7.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de réalisation d'un écran (1 ) de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
· prévoir une première (2) et une deuxième (3) couches poreuses aptes à être moulées par thermocompression tout en conservant leur porosité de manière à permettre une absorption acoustique,
• prévoir une couche d'isolation (4) à bulles d'air (6) comprenant deux feuilles (5) en matière thermoplastique associées entre elles de manière à définir un réseau de bulles (6), lesdites feuilles étant revêtues sur leur face externe d'une sous-couche métallique (7) respective,
• disposer dans un moule (10) un empilement comprenant ladite première couche, ladite couche d'isolation et ladite deuxième couche superposées successivement les unes sur les autres, ledit moule étant agencé pour réaliser un écrasement accentué sur une bande périphérique (8) de ladite couche d'isolation,
• mouler ledit empilement porté à température de moulage, de manière à mouler lesdites couches poreuses, à réaliser par ledit écrasement une soudure de ladite couche d'isolation en sa périphérie entre lesdites feuilles, et à faire éclater lesdites bulles, sous l'effet de la chaleur, pour réaliser une lame d'air (9) entre lesdites couches poreuses,
• démouler l'ensemble obtenu présentant ladite lame d'air confinée entre les sous-couches métalliques (7).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins une couche poreuse (2,3) est à base de fibres et de résine thermodurcissable de liaison desdites fibres entre elles, le moule (10) étant porté à la température de moulage de manière réaliser la cuisson de ladite résine. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une couche poreuse (2,
3) est revêtue sur sa face externe d'une couche de protection (1 1 ) poreuse.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'isolation (4) est définie de sorte que la lame d'air (9) présente une épaisseur comprise entre 2 et 8 mm, et notamment entre 2 et 6 mm.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une feuille (5) de la couche d'isolation a une épaisseur inférieure à 100 microns, et notamment inférieure à 50 microns.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une sous- couche métallique (7) présente une épaisseur inférieure à 20 microns.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche d'isolation (4) n'occupe qu'une fraction de la surface des couches poreuses (2,3), de manière à réaliser une lame d'air (9) localisée sur l'écran (1 ), au moins une des faces du moule (10) comprenant un muret (12) interne se refermant sur lui-même destiné à réaliser l'écrasement accentué sur une bande périphérique (8) de ladite couche d'isolation.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche d'isolation (4) s'étend sur toute la surface des couches poreuses (2,3), de manière à réaliser une lame d'air (9) sur toute la surface de l'écran (1 ), l'écrasement accentué de ladite couche d'isolation sur une bande périphérique (8) se faisant au niveau du plan de joint du moule (10).
9. Ecran de protection thermo-acoustique pour véhicule automobile, ledit écran étant réalisé par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ledit écran comprenant une première (2) et une deuxième (3) couches poreuses entre lesquelles est insérée une lame d'air (9), ladite lame étant confinée entre deux sous-couches métalliques (7).
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