Brevet FR2101074A1 — publié le 19720331

La présente invention a pour objet un procédé de formage par pressage d'articles en verre creux de forme complexe présentant des cavités, qui améliore la qualité superficielle et régularise les dimensions, grâce à l'utilisation d'un poinçon et/ou d'éléments de moulage fusibles. Jusqu'à présent il nta pas été possible de former par pressage des articles en verre présentant des formes complexes, avec des parties creuses ou des cavités, parce que lesdites parties creuses ou cavités empêchaient l'extraction du moule et du poinçon une fois l'article mis en forme. Par conséquent, il était nécessaire de multiplier les opérations, telles que pressage et soufflage, double soufflage, ou moulage par centrifugation, pour former des articles creux en verre présentant des cavités. Dans la technique du moulage des métaux, il est classique d'utiliser de la cire non récupérable, du mercure sous forme solide, des moules en sels fusibles, pour fabriquer des articles métalliques creux. Cependant, ces expédients ne donnent pas éntière satisfaction dans la technique du verre, en raison des caractéristiques physiques spécifiques de ce matériau. En effet, les moules doivent refroidir rapidement le verre fondu pour qu'il présente une viscosité telle qu'elle assure le maintien de la configuration désirée avant que la chaleur dégagée par le verre ne fonde les moules, or ceci n'est pas possible avec la cire. Eh outre, le verre, s 'il est soumis au refroidissement rigoureux provoque par exemple par le mercure solidifié, présente des craquelures superficielles et des fissures dues à la contraction du verre en surface. De plus, le durcissement rendant le verre fragile, il faut tenir compte des dilatation et contraction relatives du verre et du matériau de moulage, car une contraction de l'article en verre récemment formé dans un matériau de moulage rigide, comme un sel fusible provoquerait probablement la rupture de l'article. Finalement les températures de fusion relatives du matériau de moulage et du verre doivent être telles que les moules puissent former avec précision un article à partir de verre fondu, avant d'être consumés par la chaleur s'en dégageant, mais en outre le matériau de moulage doit fondre à une température inférieure à celle de déformation du verre pour pouvoir être séparé de l'article en verre récemment formé. La présente invention a pour objet un procédé spécifique de formage par pressage d'articles en verre présentant des formes complexes comportant des cavités, dans lequel les éléments de formage sont séparables par fusion, sans pour autant affecter la configuration de l'article en verre. Pour la réalisation de l'invention on utilise un poinçon et/ou un moule en un métal approprié ou en un alliage métallique, ayant une température de fusion inférieure à celle du point de ramollissement du verre à mouler et, de préférence, inférieure à la température de recuit, pour former par pressage une paraison en un article de configuration complexe désirée. Le poinçon et/ou le moule consumables sont placés dans un four, au-dessus d'une grille ou d'un bassin de drainage, à une température inférieure à celle du point de ramollissement du verre et, de préférence au-dessus de sa température de recuit. Le verre est recuit dans le four et le poinçon et/ou le moule consumables fondent et se séparent de l'article récemment formé, qui conserve la forme primitivement acquise par pressage. Les caractéristiques ci-dessus, leurs avantages ainsi que d'autres caractéristiques et avantages secondaires, apparattront de façon plus détaillée dans la description ci-après d'un mode particulier de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin unique qui est une vue en coupe verticale d'un moule et d'un poinçon, illustrant une application du procédé objet de l'invention. En utilisant un moule et/ou un poinçon pouvant se séparer par fusion de l'article en verre récemment formé, il est maintenant possible de mouler par pressage des articles en verre présentant des formes complexes,telles que des cavités et des parties en retrait, ce qui était impossible auparavant avec les méthodes classiques. Pour former un article en verre ayant des formes complexes, avec des cavités en retrait ou des parties én saillies, il faut que le moule soit en un matériau consumable ou fusible. Cependant, quand l'extérieur de l'article ne présente qu'une saillie conventionnelle et aucune cavité, on peut utiliser un moule classique. De meme on n'utilise un poinçon consumable que dans le cas où on désire former un article creux présentant des dépouilles. Le dessin représente un moule M, en matériau fusible approprié, tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium, présentant des formes complémentaires en regard. Un poinçon P presse la paraison, de façon à former un article creux A présentant une partie en dépouille R. Le poinçon est réalisé dans le même matériau fusible que le moule M. Le poinçon et le moule sont constitués de préférence en un matériau qui fond en dessous du point de recuit du verre constituant l'article A, de façon que l'article puisse être en même temps soumis à recuisson pendant que le moule et le poin çon se séparent de l'article en verre A récemment formé, par fusion et drainage.Cependant on peut-utiliser tout matériau fondant en dessous du point de ramollissement du verre constituant l'article à former, à condition que la composition du poinçon et/ou du moule fonde à une température inférieure à la température de déformation de l'article récemment formé. Au cours de la fusion du poin çon et du moule il faut non seulement conserver la configuration initiale exacte, mais aussi -les dimensions précises^. Si l'on se reporte encore à la figure, on y voit tout d'abord une parai son coulée dans le moule M, en un métal ou alliage métallique, présentant une température de fusion inférieure à celle du point de ramollissement de la composition de verre coulé , puis le poinçon P est introduit dans le moule-de façon à presser la paraison pour former l'article A. Le poinçon lui aussi est en un matériau sensiblement identique à celui du moule, de façon à fondre en dessous du point de ramollissement du verre. Le poinçon P et le moule M sont de préférence à la température ambiante au début du remplissage et du pressage, bien que cela ne soit pas nécessaire, en conséquence le poinçon P et le moule M coopèrent pour donner, avec précision, à l'article la configuration désirée avant de fondre sous l'effet de la chaleur de la paraison. En outre, la chaleur de fusion du métal, en lequel le moule et le poinçon sont constitués, refroidit les faces de l'article formé, en maintenant la configuration désirée, même quand le poinçonet le moule commencent à fondre. Immédiatement après le formage on place le moule, le poinçon et l'article formé dans un four, au dessus d'un bassin de drainage ou d'une grille, de façon à recuire l'article A et en même temps fondre le moule M et le poinçon P pour les séparer de l'article. Le métal constituant le moule et le poinçon est récupéré pour un usage ultérieur. Dans un exemple spécifique, mais non limitatif, on a fait tomber une raison à la température de I4500C dans un moule en aluminium maintenu à la température ambiante "-' r'o poinçon en alu- minium lui aussi, à la température ambiante, a été utilisé pour presser l'article suivant la forme creuse désirée, présentant une dépouille. Immédiatement après on a placé l'ensemble moule, poinçon et article, au dessus d'un bassin de drainage, dans un four chauffé à 6800C, température de recuit du verre utilisé, de façon que le moule en aluminium et le poinçon, qui ont une température de fusion de 66onc environ, se séparent de l'article récemment formé, lors de la recuisson qui s'effectue pendant ce temps. L'article reste dans le four jusqu'à sa recuisson complète et fusion complète du moule et du poinçon ainsi que leur drainage du four. Bien que la présente invention ait été illustrée à partir d'un exemple particulier de réalisation, il est clair que l'on peut y apporter de nombreuses variantes dans les détails sans sortir pour autant du cadre de l'invention. - REVENDICATIONS I) Procédé de formage par pressage d'une paraison entre deux éléments pour réaliser un article en verre présentant une partie évidée, caractérisé par les phases suivantes a) Remplissage de l'une des pièces composant le moule par une paraison, b) Déplacement relatif des pièces composant le moule l'une vers l'autre, de façon à former par pressage l'article suivant la configuration désirée, c) Chauffage de l'article ainsi formé et d'au moins une des pièces composant le moule à une température inférieure au point de ramollissement de la composition de verre, dont l'article est constitué, d) Fusion de l'une des pièces au moins composant le moule et évacuation du produit fondu pour dégager l'article formé. 2) Un procédé de formage par pressage d'articles en verre, selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'article formé et les pièces composant l'appareil de formage sont soumis à une température égale à la température de recuit de la composition de verre constituant l'article afin simultanément de recuire l'article et de le séparer des pièces de l'appareil de formage par fusion de celles-ci. 3) Un procédé de formage par pressage d'articles en verre, selon la revendication I, caractérisé par le fait que les pièces composant l'appareil de formage sont eonstituées par un moule et un poinçon en aluminium. 4) Un procédé de formage par pressage d'un article en verre, selon la revendication I, caractérisé par le fait que les pièces composant l'appareil de formage sont constituées par un moule et un poinçon, la parais on étant versée dans le moule puis pressée entre le moule et le poinçon. 5) Un procédé de formage par pressage d'un article en verre, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moule et le poinçon sont faits en un métal dont la température de fusion est inférieure à la température de recuit de la composition de verre de l'article , et que l'ensemble moule, poinçon et article sont maintenus, immédiatement après le formage de l'article à la température de recuit du verre, de façon à séparer par fusion, le moule et le poinçon de l'article formé.