Brevet FR2249756A1 — publié le 19750530

L'invention se rapporte à un moule à noyau interchangeable pour confection de pièces composites à base de mous ses thermoplastiques rigides. L'invention se rapporte également au procédé de fabrication qui en découle. La fabrication de pièces légères pour carrosseries d'automobiles, de coques de bateaux, de landaux et autres, nécessite ltemploi de moules de dimensions importantes résistant à des pressions élevées telles qu'il s'en produit lors de ltexpansion de la matière. Ces moules, de construction particulibre, sont onéreux La productivité augmente proportionnellement à leur nombre et leur rentabilité s'avère médiocre. De plus, ces moules sont encombrants, lourds et de manipulation peu commode. L'invention permet d'augmenter la production pour un investissement inférieur. A cet effet, elle se rapporte à un moule caractérisé en ce qu1il comporte un conformateur composé d'une succession d'ensembles de deux poutres métalliques horizontales réunies verticalement entre-elles par des goujons basculants, maintenant entre-elles un noyau amovible, calé sur la poutre inférieurs, contenu dans un caisson métallique, pourvu de trous d'injection et de dégazage, et comprenant deux demi-noyaux réunis entre-eux par des moyens de fermeture, chaque demi-noyau étant constitué d'une première couche d'un mélange de billes de verre et de mousse rigide et d'une deuxième couche d'un mélange de sable et de résine epoxy dont les faces libres comportent le relief complémentaire de la pièce à former. En utilisant ce procédé et si lton veut multiplier la production par un facteur N, il est nécessaire de disposer de N noyaux mais on n'utilise qu'un seul conformateur. Le coût d'un noyau interchangeable étant inférieur à celui d'un moule, l'a- vantage devisent sensible et donc les investissements moindres des que l'on atteint les séries moyennes. De plus, ce procédé de moulage offre la possibilité de passer à une production de chaffie. La plus grande malliabilité des noyaux permet une manutention plus aisée de ceux-ci et donc une production en série à une cadence intére usante . I1 revient meme possible de changer ou d'alterner la forme des pièces grâce à ltextrême facilité et simplicité avec laquelle on peut interchanger les noyaux. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel la seule figure est une vue en coupe schématique du moule selon l'invention. On décrira l'ensemble d'un mou~le en précisant les pièces importantes, il est bien entendu que les pièces secondaires, classiques n'intéressant pas directement le fonctionnement du moule, sont sous-entendues. L'objet de l'invention se compose d'un conformateur 1 constitué d'une succession, à intervalles réguliers, de poutres métalliques inférieures2 et supérieures3 reliées entre-elles verticalement par des goujons verticaux basculants tels que 4 et 5 dont chaque extrémité non filetée est montée pivotante dans des lumières 6 et 7 prévues à chacune dès extrémités des poutres inférieures . Un dégagement homologue longitudinal est prévu à chacune des extrémités des poutres supérieures pour permettre le réglage en largeur, c'est-à-dire l'écartement ou le rapprochement latéral des goujons. La face supérieure de la poutre inférieure comporte des cales déplacables telles que 8 destinées à assurer la mise en place et le calage d'un noyau 9. Le noyau se trouve disposé entre les deux poutres 2 et 3 et serré par rapprochement de celles-ci par action sür les écrous des goujons. Le noyau proprement dit est contenu dans un caisson métallique 10 dont les faces inférieures et supérieures sont planes et en contact avec les poutres 2 et 3. Ses faces latérales comportent une portion supérieure verticale 11 pourvue de moyens de fermeture 12 et, dans sa partie inférieure, d'une rampe inclinée 13. Cette rampe et le fond du caisson forment un angle aigu rentrant, prévu pour le logement des cales 8. Le caisson renferme le noyau proprement dit constitué de deux demi-noyaux 14 et s5 solidarisables par les moyens de fermeture 12 et constituéschacun d'une première couche 16 d'un mélange de billes de verre et de mousse synthétique rigide et d'une deuxième couche 17 composée de sable et de résine epoxy formant moule et dont les faces libres reproduisent en relief complémentaire les formes de la pièce à mouler. Le noyau est facilement interchangeable par basculement des goujons . Une production en série, à grand rendement devient possible, par échange standard des noyaux et réutilisation du conformateur 1 avec un autre noyau pendant la phase de stabilisation. On prévoit dans la partie centrale et les parties hautes du volume inté- rieur du moule des orifices et des conduits de dégazage tels que 18. Leur nombre et leur section varient suivant la quantité de- mousse à injecter. I1 existe un orifice 19 et un tube d'injection 20 en partie basse des pièces de faucon que la mousse s'expanse des formes minces vers des formes plus larges. Le mode opératoire est le suivant: Après avoir effectué les opérations suivantes: - Préparation du moule - Pistolage du gel coat - Polymérisation du gel coat - Pistolage de la résine - Application du tapis - Imprégnation sous vide, on ferme les deux demi-noyaux par assemblage et boulonnage. Le noyau complet logé dans son caisson est ensuite placé dans le conformateur et fortement serré entre les deus poutres 2 et 3. La mousse est alors injectée par les orifices d'injection et s'expanse en exer,cant une pression d'environ 3 kg/cm2, ce qui oblige à utiliser un conformateur rigide, le noyau seul ne pouvant tenir cette pression. Au bout d'une heure, la pression a suffisamment diminué pour que lton / puisse extraire le noyau du conformateur. Le conformateur devient alors disponible pour réaliser les mêmes opérations avec un autre noyau. Après la sortie du conformateur et avant démoulage suit une phase de sta bilisation drune durée égale à environ une heure et demie Le conformateur se trouve donc être disponible toutes le heures tandis que le noyau est utilisé pendant deux heures cinquante minutes environ. Bien que ltillvention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et quton peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour celå s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1 ) Moule à noyau interchangeable poúr la confection de pièces composites en mousse synthétique rigide caractérisé en ce qu'il comporte un conformateur composé d'une succession d'ensembles de deux poutres métaZliques horizontales 2 et 3 réunies verticalement entre-elles par des goujons basculants tels que 4 et 5, maintenant entre-elles un noyau amovible, calé sur la poutre inférieure, contenu dans un caisson métallique 10, pourvu de conduits et orifices d'injection et de dégazage 20, 19 et 18 et comprenant dieux demi-noyaux 14 et 15 réunis entre-eux par des moyens de fermeture 12, chaque deminoyau étant constitué d'une première couche 16 d'un mélange de billes de verre et de mousse rigide et d'une deuxième couche 17 d'un mélange de sable et de résine epoxy dont les faces libres comportent le relief complémentaire de la pièce à former. 2) Procédé de moulage de pièces composites en mousse synthétique rigide, utilisant l'installation de la revendication 1, caractérisé en ce que, après avoir effectué les opérations de préparation, de pistolage du gel coat, de poly- mérisation de celui-ci, de pistolage de la résine, d'application du tapis et d'imprégnation sous vide sur les formes des deux demi-noyaux, on ferme ceux-ci par assemblage et boulonnage, on les loge dans le caisson, on place ltensemble dans le conformateur, on serre fortement le caisson entre les deux poutres, on injecte la mousse, après une phase d'expansion d'environ une heure, on extrait le noyau du conformateur qui devient de suite disponible, puis se déroule une phase de stabilisation d'une durée voisine d'une heure et demie avant l' ouverture du noyau,