Brevet FR2234973A1 — publié le 19750124

L'invention, due à la collaboration de Messieurs BERTINO Dominique et BODIN André, est relative à un procédé de fabrication par coulée sous vide de pièces moulées en résine époxyde chargée, l'opération de malaxage de la résine chargée et du durcisseur s'effectuant à la pression atmosphérique et à une température déterminée, le mélange résine, durcisseur, obtenu étant coulé dans un moule disposé dans un autoclave mis sous vide et chauffé préalablement à la coulée. Un procédé connu, du genre mentionné et approprié à la coulée sous vide de petites pièces moulées, prévoit un malaxage à la session atmosphérique et par la suite un dégazage du mélange dans une cuiller de coulée. Ce procédé est compliqué et ne peut être utilisé à la coulée de pièces de grandes dimensions impliquant un dégazage d'une quantité importante dudit mélange. Selon un autre procédé connu, les charges sont mélangées à la résine à la pression atmosphérique dans un malaxeur et le durcisseur est ajouté en fin d'opération de malaxage. Le mélange est ensuite dégazé sous vide, puis la coulée s'effectue à l'air libre dans les moules préchauffés à une température légère- ment supérieure à la température de coulée. La coulée à l'air libre ne permet pas de garantir l'absence de gaz ocdus et pour la coulée de pièces de forme compliquée ou volumineuse, il est prévu un nouveau dégazage sous vide du mélange dans le moule, ce qui complique l'opération de coulée. D'autres techniques oit permis la mise au point de machines automatiques de coulée autorisant une augmentation de rendement. La résine chargée et le durcisseur sont mélangés dans un malaxeur sous vide, le mélange obtenu étant introduit par l'intermédiaire d'un clapet dans le moule placé dans une cuve de coulée soumise au vide. Le maintien sous vide du malaxeur et de la cuve implique une installation élaborée et le malaxage sous vide favorique une émulsion de la résine préjudiciable à la qualité des pièces coulées. Sous l'effet du durcisseur présent dans la résine, de fréquentes obstructions au niveau du clapet nécessitent le nettoyage et le démontage de l'ensemble malaxeur et clapet. Un autre procédé connu se-rapporte à la coulée de pièces en matière plastique dans laquelle le plastique, après avoir été porté à la température choisie pour la coulée, est versé dans le moule par l'intermédiaire d'un entonnoir de coulée. Une cloche à vide coiffe ensuite le moule de manière à permettre la sortie des bulles d'air emprisonnées en certains endroits du moule. Ce procédé nécessite un temps de coulée et de passage sous vide relativement long et ne permet pas d'assurer un dégazage complet de pièces élaborées et volumineuses. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la coulée de pièces moulées de tonne qualité en des temps très courts et par des moyens simples, notamment de pièces isolantes d'appareillages électriques. Le procédé de fabrication- selon l'invention est ca ractérisé par le fait que ledit mélange est introduit dans l'autoclave postérieurement à la mise sous vide de ce dernier, de manière à s'écouler sous la forme d'un jet mince et libre à l'intérieur de l'autoclave sur unehluteur appropriée à un dégazage dudit mélange avant de pénétrer dans le moule. L'invention est également relative à un dispositif de coulée sous vide pour# la mise en oeuvre du procédé précité, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un premier entonnoir de coulée fixé à la partie supérieure dudit autoclave de façon que l'orifice d'écoulement dudit entonnoir pénètre dans l'autoclave et est placé en regard d'un deuxième entonnoir coiffant 1'ouverture -chargement duwmoulel, l'ensemble étant agencé de manière que les deux entpnnoi#son espacés verticalement d'une distance déterminée permettant le dégazage dudit mélange pendant son écoulement en jet libre du premier entonnoir de coulée vers le deuxième entonnoir. Selon une autre caractéristique du dispositif, lesdits entonnoirs sont désaxés l'un par rapport à l'autre de manière que le jet dudit mélange, s'écoulant du premier entonnoir de coulée, tombe sur la surface tronconique intérieure du deuxième entonnoir en s'étalant pour engendrer un dégazage additionnel. Un clapet est avantageusement aménagé dans ledit premier entonnoir de coulée obturant l'autoclave à la fin de l'opération de coulée. D'autres avantages et caractéristiquesressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre du nouveau procédé de fabrication selon l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et schématisé aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un dispositif de coulée pour la mise en pratique du procédé selon l'invention ; la figure 2 est une vue, à échelle agrandie, d'un détail du dispositif selon la figure 1. Sur la figure 1, un moule 10, utilisé pour la fa- brication de pièces isolantes destinées à l'électrotechnique, comporte une ouverture de chargement 12 pourvue d'un entonnoir 14 et repose sur un chariot 16. L'ensemble chariot et moule est introduit dans une cuve formant autoclave 18, de forme cylindrique, munie à sa partie supérieure d'un entonnoir de coulée. 20 fixé par l'intermédiaire de vis sur la surface externe de la cuve. Un clapet 22 muni d'un levier de commande 24 est agencé dans l'entonnoir 20 et une pompe à vide (non représentée) permet de faire le vide à ltinterieur de la cuve 18. La trajectoire du jet de résine lors de la coulée est indiquée en pointillé par le repère 26. La figure 2 est une vue à échelle agrandie d'un détail du dispositif selon la figure 1 et montre la disposition du clapet 22 dans l'entonnoir 14. Le siège 28 du clapet est soli daire du levier 24 de manoeuvre et repose, en position fermée, sur la surface tronconique intérieure de l'entonnoir 14. La portée du siège 28 présente une surface tronconique de révolution conjuguée à celle de ltentonnoir. Le procédé de# fabrication selon l'invention est iii en oeuvre de la manière suivante la résine chargée de quartz, connue sous la dénomination commerciale "M6gelit", est fondue et après addition d'un durcisseur sous forme de poudre et d'un accélérateur, est malaxée à la pression atmosphérique d'une manière biet connue en soi. te moule 10, chauffé préalablement et muni de l'entonnoir 14, est conduit à l'intérieur de la cuve 18 de telle manière que ltorifi- ce d'écoulement de l'entonnoir 20 est placé en regard de l'entonnoir 14. Après fermeture hermétique de la cuve 18, on fait le vide, l'air emprisonné à l'intérieur du ioule étant ainsi éliminer. On verse ensuite le mélange résine, durcisseur, dans l'entonnoir 20 et après ouverture du clapet 22, le mélange est aspiré par le vide et coule dans l'entonnoir 14 du moule 10 sous la forme d'un jet mince et libre. Le dégazage du mélange a lieu pendant l'écou- lement entre les deux entonnoirs, cet écoulement pouvant être dirigé sur la surface #tronconique intérieure de ltentonnoir 14 de manière à éliminer les bulles de gaz restantes dans le mélange. Lropération de coulée dure entre 5 et 7 minutes pour une masse de 4Q kgs environ. Le moule est alors transporté dans une étuve pour l'opération de polymérisation. La pièce obtenue est exempt de bulles et ne présente aucun défaut de surface. L'invention-n'est bien entendu-nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit et représenté aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences, notamment celle dans laquelle on réaliserait une machine automatique de coulée du type à carrousel, rotatif ou à déplacement linéaire fonctionnant selon l'invention ou celle encore dans laquelle le mélange est introduit directement du malaxeur dans l'autoulave. REVENDICATIONS. 1. Procédé de fabrication par coulée sous vide de pièces moulées en résine époxyde chargée, l'opération de malaxage de la résine chargée et du durcisseur s'effectuant à la pression atmosphérique et à une température déterminée, le mélange résine, durcisseur obtenu étant coulé dans un moule disposé dans un autoclave mis sous vide et chauffé préalablement à la coulée, caractérisé par le fait que ledit mélange est introduit dans l'autoclave postérieurement à la mise sous vide de ce dernier de manière à s'écouler sous la forme d'un jet mince et libre à l'intérieur de l'au- toc lave sur une hauteur appropriée à un dégazage dudit mélange avant de pénétrer dans le moule. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par ie fait que ledit jet libre tombe sur une surface et s'étale en une nappe favorisant un dégazage additionnel dudit mélange. 3. Dispositif de coulée sous vide pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un premier entonnoir de coulée fixé à la partie supérieure dudit autoclave de façon que l'orifice d'écoulement dudit entonnoir pénètre dans l'autoclave et est placé en regard d'un deuxième entonnoir coiffant l'ouverture de chargement du moule, l'ensemble étant agencé de manière que les deux entonnoirs sont espacés verticalement d'une distance déterminée permettant le dégazage dudit mélange pendant son écoulement en et libre du premier entonnoir de coulée vers le deuxième entonnoir. 4. Dispositif de coulée sous vide selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits entonnoirs sont désaxés l'un par rapport à l'autre de manière que le jet dudit mélange, s 'é- coulant du premier entonnoir de coulée, tombe sur la surface tronconique intérieure du deuxième entonnoir en s'étalant pour engendrer un dégazage additionnel. 5. Dispositif de coulée sous vide selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que ledit premier entonnoir de coulée comporte un clapet d'obturation dudit autoclave et une commande d'ouverture du clapet pour l'introduction dudit mélange dans l'autoclave.