Brevet FR2129862A1 — publié le 19721103

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'objets en matière plastique présentant ai moins une cavité. On connait divers procédés pour réaliser des objets en matière plastique cellulaire, toutefois tous ces procédés présentent l'inconvénient que les surfaces sont rugueuses et comportent des creux, des bosses et des aspérités. Dans certains cas, il serait très intéressant de réaliser des objets en matière plastique cellulaire car celle-ci présente, outre l'avantage de la diminution du prix de revient ddeà l'économie de matière, des avantages d'isolation thermique et acoustique. Par exemple, on a pensé qu'il serait intéressant de réaliser des conduits d'eau, des raccords de conduits et des objets analogues en matière plastique cellulaire. Malheureusement, les procédés connus ne permettent pas d'obtenir des parois lisses de sorte qu'on n'a pas pu réaliser de nombreux objets en matière plastique cellulaire. Notamment on n'a pas encore réalisé ss ob- jets permettant l'écoulement d'un fluide, les aspérités de la sur face latérale interne risquant de réduire le débit, de faciliter l'accrochage aux parois des déchets éventuellement transportés par le fluide et d'entrainer ainsi un bouchage fréquent. L'un des buts de l'invention est de permettre la réalisation d'objets en matière plastique cellulaire présentant une cavité dont la surface de cette cavité et/ou de l'objet lui-même soit parfaitement lisse. A cet effet, et suivant la présente invention, le procédé consiste à utiliser une matière plastique contenant un agent d'expansion susceptible d'engendrer une expansion de ladite matière à partir d'un seuil de température déterminé, à mouler ladite matière plastique à une température inférieure à celle du seuil de la température d'expansion, dans un moule dont l'un des éléments, l'empreinte ou le noyau servant à ménager la cavité, a des dimensions inférieures à celles de l'objet définitif à obtenir, à démouler ledit objet après refroidissement, à placer celui-ci sur un support coopérant avec la surface latérale interne de la cavité,si les cotes extérieures sont inférieures aux cotes définitives à obtenir, ou suc la surface latérale externe de 1'objet, si les cotes intérieures de la cavité sont inférieures aux cotes définitives à obtenir, et enfin à soumettre celui-ci à l'action de la chaleur à une témpérature supérieure au seuil de la température d'expansion en maintenant le support à une température inférieure audit seuil de la température d'expansion. Ainsi, grâce à l'invention, on obtiendra une expansion de la matière uniquement dans la partie de celle-ci qui n'est pas en contact direct avec le support, de sorte que l'objet définitif pourra présenter des parties parfaitement lisses. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on applique, soit sur la surface latérale interne de la cavité, soit sur la surface latérale externe de l'objet, une matrice portée à une température inférieure au seuil de la température d'expansion après que ladite expansion ait été entamée. Grâce à cette caractéristique, on limite l'expansion de la matière pour obtenir une pièce ayant des cotes désirées. On peut provoquer l'expansion de la matière en plaçant la pièce dans une étuve ou en la trempant dans un bain chaud à la température correspondante, ou encore en la soumettant à l'action de rampe de chauffage. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à des résines de différentes sortes, comme, par exemple, les résines vinyliques telles que les polymères de chlorure de vinyle, des copolymères de chlorure de vinyle, du polystyrène, des résines copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène, des résines de polyoléfines telles que polyéthylènes, polypropylènes et résines acryliques. L'invention vise également une installation pour la mise en oeuvre du procédé tel que ci-dessus défini, caractérisée en ce qu'elle comprend un support destiné à coopérer soit avec la cavité de l'objet, soit avec la surface latérale externe de celui-ci, des moyens de chauffage pour porter la surface latérale externe de l'objet à une témpérature supérieure à celle du seuil de la température d'expansion, si le support coopère avec la cavité ou des moyens de chauffage pour porter la paroi latérale interne de la cavité à une température supérieure au seuil de la température d'expansion, si ledit support coopère avec la surface latérale externe de l'objet. Suivant une caractéristique particulière de l'insta & a- tion, elle comprend un support destiné à coopérer avec la cavité et un moule refroidi à une température inférieure au seuil de la température d'expansion et présentant une empreinte correspondant aux cotes de l'objet à obtenir. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de mise en oeuvre particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins Fig. 1 est une vue en perspective schématique éclatée montrait un moule pour la réalisation de raccords de tuyaux. Fig. 2 montre, en perspective, un support pour la pièce. Fig. 3 montre, en perspective, éclatée, l'ensemble de l'installation pour provoquer l'expansion de la surface latérale d'une pièce en matière plastique. A la figure 1, on a représenté un moule en deux parties 1 et 2 pour l'injection de raccords de tuyaux 3. Les parties 1 et 2 comportent des empreintes complémentaires 5 et un noyau en deux parties 6 et 13 pour ménager des conduits 14 et 15 dans le raccord 3. Les empreintes 5 du moule ont des dimensions légèrement inférieures à celles de la pièce définitive à obtenir, tandis que le noyau 6 lui est à la dimension exacte des conduits du raccord 3. Dans le moule, on injecte sous pression une matière plaqtique contenant un agent d'expansion, c'est-à-dire une résine comprenant un agent d'expansion., un stabilisant, un lubrifiant, une charge et éventuellement d'autres adjuvants habituels. L'injection est effectuée à une température inférieure à celle nécessaire pour que l'agent d'expansion produise une expansion effective de la matière, de sorte qu'après refroidissement on démoule un raccord 3 dont les cotes extérieures sont inférieures aux cotes finales. A la figure 2, on a représenté schématiquement un support pour le raccord 3, ce support comprend une plaque de base 7 à partir de laquelle s'érige une colonne cylindrique 8 de meme diamètre que le noyau 6. La plaque de base 7 est solidaire d'une paroi 9 dans laquelle se visse une vis 10 solidaire, à une extrémité, d'une poignée de manoeuvre 12 et dont l'autre extrémité est pourvue d'un organe cylindrique 11 de même diamètre que le noyau 13. Comme on le voit à la figure 3, sur la colonne 8, on engage le conduit 14 du raccord 3, tandis que dans le conduit 15 est engagé l'organe cylindrique 11, l'extrémité libre de celui-ci étant en forme d'arc de cercle pour coopérer avec la surface latérale de la colonne 8. De part et d'autre du support, il est prévu des organes de chauffage 18 pour porter la matière constituant le raccord 3 à une température à partir de laquelle l'agent d'expansion provoque ltexpansion de ladite matière. La colonne 8 et l'organe Il sont maintenus à une température inférieure à celle nécessaire pour provoquer l'expansion de la matière de sorte que la surface latérale interne des conduits 14 et 15 est toujours à une température inférieure à celle nécessaire à l'expansion pour que celle-ci pe se produise pas sur lesdites parois latérales, et qu'ainsi elles restent lisses. Différents moyens peuvent être prévus pour maintenir la colonne 8 et l'organe Il à une température inférieure à celle du seuil de la température d'expansion, par exemple ils peuvent être creux et reliés à un circuit de refroidissement. Pour que l'expansion soit stoppée lorsque le raccord a atteint les cotes extérieures déterminées, il est prévu un moule en deux parties 20 et 21 refroidi par un circuit convenable de refroidissement et présentant des empreintes 22 correspo;L dant aux cotes définitives. Ainsi, après un temps de chauffage déterminé, on ferme le moule de manière que le raccord 3 coincide avec les empreintes 22. Après démoulage, le raccord 3 est terminé et peut être immédiatement utilisé. On conçoit que le procédé selon l'invention permet d'obtenir dans le cas des raccords,des conduits parfaitement lisses pour faciliter l'écoulement des fluides. On conçoit é w lement que le procédé selon l'invention peut s'appliquer pour la réalisation de différents objets en matière plastique et qu'on pourra, pour certaines applications particulières, réaliser des objets dont la surface latérale soit lisse, et dont l'expansion s'effectue du côté de la cavité. Dans ce cas, on moulerait l'objet directement aux cotes extérieures et le noyau serait à une cote supérieure à celle de l'objet défi nitifwpuis on pourrait maintenir l'objet dans le moule en refroidissant celui-ci tandis qu'on itroduirait un noyau plus petit et chauffant dans ledit moule pour provoquer l'expansion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre qui vient d'être décrit et représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détail, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 - Procédé de fabrication d'objets en matière plastique présentant au moins une cavité caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une matière plastique contenant un agent d'expansion susceptible d'engendrer une expansion de ladite matière à partir d'un seuil de température déterminé, à mouler ladite matière plastique à une température inférieure à celle du seuil de la température d'expansion dans un moule dont l'un des éléments, l'empreinte ou le noyau servant à ménager la cavité, a des dimensions inférieures à celles de l'objet définitif à obtenir, à démouler ledit objet après refroidissement, à placer celui-ci sur un support coopérant avec la surface latérale interne de la cavité, si les cotes extérieures sont inférieures aux co tes définitives à obtenir, où vubc la surface latérale externe. de l'objet, Si les cotes intérieures de la cavité sont inférieures aux cotes définitives à obtenir, et enfin à soumettre celui-ci à l'action de la chaleur à une température supérieure au seuil de la température d'expansion en maintenant le support à une température inférieure audit seuil de la température d'expansion. 2e - Procédé de fabrication d'objets en matière plastique présentant, au moins, une cavité, selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on applique soit sur la surface latérale interne de la cavité, soit sur la surface latérale externe de l'objet, une matrice portée à une température inférieure au seuil de la température d'expansion après que ladite expansion ait été en tamée. 30 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu'elle comprend un support destiné à coopérer soit avec la cavité de l'objet, soit avec la surface latérale externe de celui-ci, des moyens de chauffage pour porter la surface latérale externe de l'objet à une température supérieure àcelle du seuil de la température d'expansion, si le support coopère avec la cavité, ou des moyens de chauffage pour porter la paroi latérale interne de la cavité à une température supérieure au seuil de la température d'expansion si ledit support coopère avec la surface latérale externe de 1'ob- jet. 40 - Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce qu'elle comprend un support destiné à coopérer avec la cavité et un moule refroidi à une température inférieure au seuil de la température d'expansion et présentant une empreinte correspondant aux cotes de l'objet à obtenir.