Brevet FR2230482A1 — publié le 19741220

L'invention se réfère à un procédé de moulage de pièces en matire plastique renforcées de fibres en matière minérale, telles que notamment fibres de verre, ce moulage étant obtenu entre une matrice et un poinçon. On sait qu'un tel procédé de moulage ne pernet pas toujours d'obtenir directement les pièces à leur forme et dimensions défi- nitives et qu'il est nécessaire de procéder dans certains cas è une opération d'ébarbage qui est longue et par conséquent coûteuse. Ceci est particulièrement vrai jour le moulage dit à la presse à froid ccur lequel on utilise des moules en stratifié ne pouvant comporter le dispositif de coupe classique par cisaillement tel qu'il est utilisé dans le moulage à la presse 2 chaud avec moules metalliques. Pour réaliser l'ébarbage des pièces obtenues par moulage à frit, on utilise suivant la techninue courante les deux procédés suivants - ébarbage à la scie, dans un poste spcialement équipé à cet effet, la scie pouvant être du type sauteuse ou circulaire (gCne ralement diamantée) et un système d'aspiration étant prévu pour l'Climination des poussières produites au cours de l'ébarbage. barrage avec des lames de coupe montées sur le moule, la partie courante de ces lames venant porter sur une contre-lame plane lors de la fermeture du moule. Le premier procédé présente l'inconvénient de nécessiter un poste spcialement équipé pour l'ébarbage. La découpe obtenue à la scie est souvent irrégulière et la finition de la pièce néces- site un ponçage sérieux du contour de celle-ci. Ces opérations exigent un temps relativement long et sont coûteuses. Dans le deuxième procédé, il est nécessaire que les lames de coupe soient bien aiguisées, d'ou un entretien constant. D'autre part, pendant le cisaillement, les lames de coupe compriment le renfort de fibres vers la contre-lame en créant ainsi sur les bords de la pièce une zone très riche en fibres et une zone de résine pratiquement exempte de fibres, cette dernière zone s'écaillant facilement. L'invention a pour objet un procédé facilitant ltebarbage qui est caractérisé essentiellement en ce que, au cours du moulage, on forme des lignes de moindre résistance entre les parties de la pièce à éliminer et le corps de celle-ci. Grâce à ces lignes de moindre résistance il suffit, après démoulage de la pièce, de séparer par simple cassure les parties de la pièce situées u ltexterieur des dites lignes, la finition définitive se faisant ensuite par ponçage du contour de la dite pièce. Suivant une variante de l'inventinn, les lignes de moindre ré- sistance sont continues et sont constitues par des diminutions d'épaisseur de la matière. Suivant une autre variante de l'invention, les lignes de moindre résistance sont discontinues et form & s par des trous ou des fentes pratiqués dans la matière. Les avantages prucurés par 3'invention sont notamment les suivants - Par rapport à l'ébarbage à la scie, le procédé suivant l'invention permet de supprimer le poste d'ébarbage. L'ébarbage suivant la présente invention tant réalisa simplement par rupture de la partie extrrieure aux lignes de moindre résistance, les dimensions exactes de la pièce sont obtenues directement et sans production de poussière, la finition ne nécessitant qutun léger ponçage. Les essais effectués ainsi que les calculs de rentabilité montrent que le coût de fabrication d'une pièce par-le procédé suivant l'invention est abaissé d'environ vingt pour cent comparativement au procédé à la scie. - Par rapport à l'ébarbage avec lames de couteau montées sur le moule, le procédé suivant l'invention permet de supprimer ltopéra- tion d'aiguisage de ces lames, qui doit être régulièrement effec tue. Les énergies mises en jeu pendant le moulage sont plus faibles puisqu'elles ne font intervenir que de très faibles forces de cisaillement, d'où des investissements en matériel plus réduits. En outre, alors que, comme on l'a vu ci-dessus, le-procédé emplcy ant des lames de couteau conduit à l'obtention de pièces dont les bords sont hétérogènes, les pièces réalisées par le pro-c-^dé de l'invention comportent des rebords dans lesquels les fibres sont mieux réparties, ce qui diminue les risques d'écaillure de ces bords. D'autre part, les fibres ne sont pas cisaillées mais simplement essors dans la zone de cassure. On élimine donc ainsi ltusure de la partie active des dents des lames et par conséquent le travail d'entretien, tel que l'aiguisage, se trouve grandement diminue. Suivant une autre caractéristique du procédé de l'invention, on règle l'épaisseur des lignes de moindre résistance de telle façon que lors de la fermeture du moule le renfort de fibres de la pièce moulée soit presque complètement essoré de la résine à lten- droit des dites lignes. Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention, on pratique, dans les parties de la pièce è éliminer, des entailles disposées transversalement aux lignes de moindre résistance, ces entailles assurant le tronçonnement des dites parties en éléments aisément détachés du corps de la #pièce lors de ltébarbage. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif comprend des éléments en saillie fixés sur l'une ou les deux parties du moule, ces #I#ments pénétrant dans la matitre, lors de la fermeture du moule, pour assurer la formation des lignes de moindre résistance. Suivant une forme de realisation de ce dispositif, les élé- ments en saillie sont en forme de picots et forment sur le contour de la pièce des lignes de moindre résistance discontinues. Suivant une autre forme de réalisation, les éléments en saillie sont constitués par des dents ou analogues. Suivant une disposition particulièrement avantageuse, on monte, tant sur la matrice que sur le poinçon du moule, des lames comportant des dents, de préférence sans voie, les dents d'une lame pénétrant entre les dents de l'autre lame en laissant entre elles un intervalle. Suivant une autre forme de réalisation du dispositif des lames, orientées transversalement par rapport aux cillements en saillie et disposées au voisinage de ceux-ci, pratiquent dans la matière, lors de la fermeture du moule, des entailles qui tronçonnent les parties de la pièce à éliminer, D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est relative à un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent - fig. 1 une vue en perspective d t uns matrice avec lames den- t#es - fig. 2 une vue de détail montrant l'engagement des lames den tées de la matrice et du poinçon - fig. 3 une vue en élévation du montage des lames dentées de la matrice et du poinçon - fig. 4 une vue de détail du montage d'une lame - fig. 5 une vue en plan partielle relative à la disposition des lames de tronçonnement transversales aux lames dentÉes - fig. 6 une vue en perspective d'un article termine. Comme le montrent les figures 1 a 5 un dispositif suivant l'invention comprend, montées respectivement sur le pourtour de la matrice 1 et du poinçon 2 du moule, des lames 3 et 4. Ces lames, qui sont de préférence sans voie, délimitent exactemFIlt le contour définitif de la pièce à mouler. Ces lames sont montes de telle fa çon que leurs dentures pénétrent l'une dans l'autre sans se toucher. On prévoit entre les dents des lames opposées un faible jeu 5 qui peut être de l'ordre de quelques Gixibmes de millimètre (fig. 2). Les lames 3 et 4 sont montées à l'aide de vis 6-6a sur une semelle noyée dans la masse du moule et sont maintenues par des cornières métalliques 7-7a. Ces cornières servent également comme bords de pincement du renfort de fibres de verre et de la résine pour donner aux parties à éliminer une forme aisément préhensible. En outre les cornières, de même que les lames à denture, ont pour effet de limiter, lors de la fermeture du moule, l'écoulement de la résine vers l'extérieur, de façon à assurer un bon remplissage de la cavité du moule. Afin de régler le jeu 5 entre ces lames, ces dernières sont pourvues de trous ovalisés 8. Les bords de pincement des cornières 7-7a sont eux-mEmes ré-glabies en position suivant l'épaisseur du rebord de la pièce, en utilisant également des trous ovalisés pour leur montage. Les lames 3 et 4 peuvent être taillées dans un feuillard dont l'épaisseur peut être de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. De bons résultats ont été obtenus en utilisant comme métal constitutif du feuillard un acier au carbone XC75. La denture des lames, laquelle est sans voie, c'est-à-dire avec toutes les dents situées dans un même plan, peut être taillée à 30 degrés, le fon#d de dent étant arrondi. Les cornières 7 comportent, aux angles du moule, des lames transversales 9 dépourvues de denture. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante Le moule étant ouvert, on dépose, de la façon habituelle, soit sur le poinçon, soit sur la matrice, le renfort en fibres de verre qui peut être soit du mat en fibres coupées ou continues, soit une préforme en fibres coupées. Sur ce renfort on répand la résine. Lors de la fermeture du moule, le renfort prend forme dans la chambre de moulage s'il nta pas déjà été préformé. Dans la phase finale de fermeture du moule, les lames dentées pénètrent dans le renfort sans le couper, en écartant les fibres, et la résine flue entre les dents. Le moule étant fermé, le renfort prend place dansle jeu prévu initialement entre les dents, dans la région où aura lieu la cassure. Ce jeu est réglé de telle façon que le renfort soit presque totalement essoré de sa résine. On obtient ainsi une zone délimitant le contour de la pièce moulée 10, cette zone étant composée presque uniquement de fibres et présentant une faible section et une faible résistance a une action de cisaillement ou de flexion. Les lames transversales 9 que comportent les cornières 7 servent à tronçonner en éléments le contour de la pièce pendant le moulage, ces éléments étant ensuite facilement détachés lors de l'opération d'ébarbage de la pièce moulée. On donne ci-apres un exemple d'application du dispositif qui vient d'etre décrit. Exenple Pour réaliser le moulage du bac représenté à la#figure 6 et dont les dimensions principales sont les suivantes longueur : 395 millimètres : largeur : 260 mm profondeur : 63 mm ; épaisseur des parois et des rebords : 4,5 min. on utilise le moule partiellement représenté sur les figures 1 et 3. La matrice et le poinçon de ce moule sont équipés de lames dont les dents, de forme triangulaire, sont taillées à 30 degrés et ont une hauteur de 4 mm. On dépose sur le poinçon, fixé au plateau inférieur de la presse, une partie du renfort soit 3 formats rectangulaires, pesant chacun environ 5 grammes, découpés dans un matelas de fibres de verre continues d'un poids de 225 grammes au mètre carré (UNIFILO 58 de Vetreria Italiana Balzaretti Modigliani). Ensuite on verse, en le répartissant sur le renfort, environ 1 kilo du mélange suivant, préparé à la température ordinaire -Résine polyester (A228 de Redis) 1000 grammes -Silice colloidale (AERGSIL 200 de Degussa) 30 -Carbonate de calcium (D2 de Adriss) 200 -Octoate de cobalt à 6 % de Co dans du phtalate de dioctyle (NL51 de Nourylande) 3 grammes mélange auquel on a ajouté juste avant ltemoloi - Diméthylaniline à 5 )% dans du phtalate de diméthyle (NL63 de Nourylande) 4 grammes - Peroxyde de cétone (TRIGENOX X40 de Nourylande) 6. " En dépose sur le mélange répandu l'autre partie du renfort constituée de 3 formats de mat UNIFILO identiques aux précédents et l'on commande la fermeture de la presse Après un pressage à la pression de S bars pendant une durée de 5 minutes on ouvre la presse et l'on extrait la pièce brute de la matrice. La pièce brute pèse 118G grammes. On effectue manuellement ltobarbage de la pièce, à l'aide d'une pince. Cette opération nécessite environ 45 secondes. Après un léger ponçage des rebords on pèse la pièce : son poids est de 840 grammes. Si, à partir de la même pièce brute mais ne comportant pas les lignes de moindre résistance selon l'invention, on procède à l'é- barbage par découpage à la scie circulaire diamantée, cette opération dure au moins une minute et demie et provoque l'émission d'une abondante poussière. La Demanderesse a constaté que le mode de réalisation de l'invention décrit dans ltexemple donné ci-dessus est spécialement avantageux car ltébarbage des pièces moulées brutes ainsi produites s'effectue dans des conditions particulièrement aisées. En effet, les risques d'écaillure sont dans ce cas pratiquement éliminés du fait que les fibres de renfort sont particulièrement bien dispersées dans l'épaisseur du rebord de la pièce. Revendications 10 Procédé pour faciliter l'ébarbage de pièces moulées en matière plastique renforcée de fibres en matière minérale, notamment de fibres de verre, caractérisé en ce que, lors du moulage, on forme des lignes de moindre résistance entre les parties de la pièce à éliminer et le corps de celle-ci. 20 Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les lignes de moindre résistance formées dans la pièce sont continues et sont constituées par des diminutions d'épaisseur de la mat ère. 30 Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les lignes de moindre résistance formées dans la pièce sont discontinues et constituées par des trous ou des fentes. 40 Procédé suivant l'une des revendication 1 à 3 caractérisé en ce que l'on règle l'passeur des lignes de moindre résistance de telle façon que, lors de la fermeture du moule, le renfort de fibres de la pièce moulée soit presque complètement essoré de la résine à l'endroit des dites lignes. 50 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'on pratique, dans les parties de la pièce à éliminer, des entailles disposées transversalement aux lignes de moindre résistance, ces entailles assurant le tronçonnement des dites parties en éléments aisément détachés du corps de la pièce lors de 1 ébarbage. 60 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qutil comprend des éléments en saillie fixés sur l'une ou sur les deux parties du moule, cas éléments pénétrant dans la matière, lors de la fermeture du moule, pour assurer la formation des lignes de moindre résistance. 70 Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les éléments en saillie sont en forme de picots. 80 Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les éléments en saillie sont constitués par des dents ou analogues. 90 Dispositif suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend des lames comportant des dents, de préférence sans voie, qui sont fixes sur la matrice et sur le poinçon du moule, les dents d'une lame pénétrant entre les dents de 11 autre lame en laissant entre elles un intervalle. 100 Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les lames munies de dents sont serrées sur la matrice et sur le poinçon par des cornières qui servent également comme bords de pincement du renfort de fibres et de la résine de la pièce moulée. 110 Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage de la hauteur des elé- ments en saillie. 12 Dispositif suivant les revendications 10 et 11 caractérisé en ce que les lames munies de dents sont montées sur les cornières par des vis pénétrant dans des trous ovalisés des dites lames. 130 Dispositif suivant l'une des revendications 6 # 12tcaractérisé en ce que des lames, orientées transversalement par rapport aux éléments en saillie et disposées notamment sur les cornières, pratiquent dans la matière, lors de la fermeture du moule, des entailles qui tronçonnent les parties de la pièce à éliminer. 140 A titre de produit industriel intermédiaire nouveau une pièce moulée brute en matière plastique renforcée de fibres minérales, notamment de fibres de verre, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plusieurs lignes de moindre résistance entre les parties de la pièce à éliminer par ébarbage et le corps de celle-ci. 150 A titre de produit industriel intermédiaire nouveau une pièce moulée brute suivant la revendicatiof 14 caractérisée en ce que les lignes de moindre résistance sont continues et sont constituées par des diminutions d'épaisseur de la matière. 160 A titre de produit industriel intermédiaire nouveau, une. pièce moulée brute suivantl'une des revendications 14 ou 15 caractérisée en ce que les lignes de moindre résistance sont presque uniquement composées de fibres. 170 A titre de produit industriel intermédiaire nouveau une pièce moulée brute, suivant l'une des revendications 14 à 16 caractérisée en ce que leslignes de moindre résistance constituent une ligne brisée, notamment en forme de dents.