Brevet FR2267863A1 — publié le 19751114

Llinvention concerne d1une manière générale liii procédé pour la modification des caractéristiques physiques et- mecani- ques des substances, a structure poreuse, moulables ou des sub- stances â structure poreuse, servant au moulage, ainsi que les produits obtenus par ce procédé, et trouvant des applications aussi bien dans l'industriede la fonderie ainsi qu'il s@ra décrit plus en détail ci-après. Dans l'industrie de la fonderie, il est connu d'utiliser des plaques-modèle (empreinte mère) pour faire des moules. On sait réaliser de telles plaques-modèle en différents matériaux et parmi ceux-ci, on empl@ie de manière courante le plàtre, le bois, le métal. Le métal est utilisé plus rarement étant d@nné son prix de revient élevé en matière brute auquel s'ajoute le pris de l'usinage. Le modèle métal est don@ réservé à la fabrication de moules pour des séries exceptionnellement importantes justifiant son @mploi. Le plâtre et le bois sont par contre d'un usage extrêmement r@@@ndu en fonderie en raison du faible prix de revient de I matière bruto et de la facilite avec laquelle @ elle peut être @@in@e ou conformée. Toutofois. les caractéristiques physiques et mécaniques de ces matériaux sont tres faibles et une plaque-modèle platre ou un modèle bois se détériorent rapidement aux chocs mécaniques, aux f@@t ements, aux manipulations. Ces deux produits, compte-tenu de leur structure poreuse, sont fortement hydroscopiques, ce qui modifie constamment la cote des empreintes obligeant, en conséquence, à travailler avec de grandes tolérances au moulage, ce qui a pour conséquence une consommation plus grande de matière première, mais aussi des opérations supplémentaires d'usinage gour amener l'objet moulé a sa cote définitive. @@ a cherché à remédier aux de fauta physiques et mecaniques, notamment du plâtre, en réalisant des plâtres spéciaux comportant des charges, mais leur prix industriels sont beaucoup trop élevés, et dans tous les cas, les performances d'une pla que-modèle réalisée arec un tel platre spécial est très 1 loin d'at@@indre les performances d'une plaque-modèle en métal. a a présente invention a en conséquence pour but de four@ir un procédé permettant de conférer à un matériau poreux facilement moulé, ou conformé, une haute résistance, une insen sibilité totale aux différentes variations hygrométriques, ainsi qu'une grande longévité sans modification dans le temps. L'invention a pour but, en combinaison avec les buts précédents, la modification des caractéristiques physiques et mécaniques de matériaux à structure poreuse tels que le plâtre, le bois, ou analogue. Les buts de la présente invention sont atteints par un procédé pour la modification des caractéristiques physiques et mécaniques de substances relativement tendres à structure poreuse, telles que platre, bois ou analogue, procédé caractérisé en ce que l'on soumet la substance a traiter à un étuvage en chaleur sè-che pour obtenir un taux élevé de dessication, puis on extrait l'air occlus dans les pores de la substance en la soumettant a exaction du vide, après quoi on place la substance dans une enceinte close remplie d'un bain de résine thermodurcissable puis on assure la migration de cette résine dans les pores de la substance en appliquant une source de pression dans ltenceinte close, puis après migration de la résine, en soumet la substance imprégnée à un traitement thermique d'étuvage et de durcissement. Suivant une appl,.cati.on préférée de l'invention pour la réalisation de plaque-modèle à l'usage de la fonderie, on étuve la susdite plaque à la chaleur sèche pendant deux heures a 80 C, on extrait par le vide l'air occlus dans le plâtre pendant environ deux heures à la température ambiante, on imprègne cette plaque, de bakélite, pendant environ deux heures trente, à la température ambiante, sous une pression d'environ quatre bars, puis on étuve la plaque imprégnée. pendant environ deux heures à environ 80 C. L'invention concerne egalement, à titre de produits- industriels nouveaux les produits poreux, imprégnés de bakélite, obtenus selon le procédé de l'invention ou procédé analogue. Itinvention s'détend également aux caractéristiques ci-apres décrites et illustrées à titre d'exemple sur les dessins joints dans lesquels Les figures 1 à 5 sont des vues schématiques des diverses phases du procédé. La figure 6 est une vue en perspective d'une application de l'invention d'une plaque-modèle pour la réalisation de moules. Suivant l'invention, ainsi que représenté aux figures i à 5, pour obtenir un matériau à caractéristiques physiques et mécaniques améliorées, on sly prend de la manière suivante En figure 1, on a représenté une coupe schématique d'un panneau 10, qui peut être réalisé par moulage, en plâtre ordinaire, et qui prend aisément et rapidement la forme que l'on désire lui donner. Ce panneau peut être en une autre matière poreuse, facile à usiner, comme par exemple du bois On donnera maintenant à titre dtexemple les phases du procédé pour obtenir une plaque-modèle de fonderie a partir d'un moulage en platre ordinaire. Après moulage, à la dimension et à la forme désirée, la plaque 12 est placée dans une étuve 13 pour y subir un traitement thermiques à la chaleur sèche, par exemple par chauffage électrique, jusqu'à obtention d'un taux de dessication élevé. Ainsi, on a obtenu de bons résultats en étuvant la plaque pendant deux heures à 80 C. Faisant suite à la dessication, on place la plaque 12 en autoclave 14 (figure 3), et on orée le vide dans l'autoclave de maniere à extraire l'air occlus dans les pores ou cellules de la plaque. On atrouvé avantageux de soumettre la plaque a l'action du vide pendant deux heures a la température ambiante, procédé qui s'est révélé particulièrement efficace pour obtenir ensuite une migration à coeur de la résine d'imprégnation. Pour cette opération d'imprégnation de la plaque, on utilise une résine thermo-durcissable en particulier de la bakélite qui permet de conférer au plâtre notamment une résistance mécanique exceptionnelle tant aux chocs, qu'aux pressions, ainsi qu'à I'abrasion. L'opération d'imprégnation est réalisée selon la phase schématique de la figure 4. La plaque étant en place dans une enceinte close on y introduit de la bakélité à l'état liquide sous température ambiante. On applique dans l'enceinte une pression de ltordre de quatre bars (figure 5) pendant une durée de deux heures trente. On obtient ainsi un remplissage a refus des cellules de la pla que. Après imprégnation, on lave la plaque pour enlever l'ex- cédent de résine. On soumet ensuite la plaque imprégnée de résine à tui étuvage sous chaleur sèche pour obtenir le durcissage de la plaque. Un étuvage de deux heures a 80 C a donné des résultats par ticulièrement satisfaisants. Il va de soi que les valeurs de temps et de température et de pression, sont donnes ici a titre d'exemple et qu'elles peuvent varier dans de larges limites en fonction de la nature du corps poreux à traiter. En figure 6, on a montré une plaque modèle 12, avec son cadre -15, obtenue selon le procédé de linvention. L'expérience montre qu'une. telle plaque a uue durée de vie au moins égale à la durée d'une plaque métallique. Une plaque selon l'invention est en outre imputrescible, indéformable, inoxydable, et peut par suite subir un long magasinage sans précaution spéciale dans une ambiance humide, sèche, ou corrosive. Par le procédé de l'invention, on peut réaliserle traitement de modèles bois qui deviennent ainsi très résistants, indéforma bles, insensibles aux agents atmosphériques, et inattaquables par les parasites. Le procédé de l' l'invention n'est pas limité aux plaques modèles- de fonderie et aux modèles bois, il trouve encore une application particuli.erement avantageuse dans le domaine des panne-aux ou éléments de construction notamment à partir d'une base plâtre bakélisée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la modification des caractéristiques physiques et mécaniques de substances relativement tendres à structure poreuse, telles que plâtre, bois ou analogue, procédé caractérisé en ce que l'on soumet la substance a traiter a un étuvage en chaleur sèche pour obtenir un taux élevé de dessica tion, puis on extrait l'air occlus dans les pores de la substance en la soumettant à Inaction du vide, après quoi on place la substance dans une enceinte close remplie d'un bain de résine thermo-durcissable puis on assure la migration de cette résine dans les pores de la substance en appliquant une source de pres- sion dans l'enceinte close, puis, apres migration de la résine, on soumet la substance imprégnée à un traitement thermique d'étuvage et de dursissement. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable d'imprégnation est de la bakélite. 3. Procédé selon les revendications l et 2, caractérisé en ce, qu'après la phase d'imprégnation, on soumet la substance imprégnée à un lavage pour éliminer ltexcédent de résine. 4. Procédé selon les revendications l et 2, caractérisé en ce que I'étuvage, dans le cas du plâtre, non imprégné, est compris entre l a 3 heures sous une température comprise entre 60 et 8o0C ; la durée d'imprégnation est comprise entre 1 et 2 heures sous une pression de 2 à 7 bars, l'Q-tuvage final a une durée comprise entre 1 et 3 heures sous une température comprise entre 60 C et 8006. 5. Procédé, selon louve quelconque des revendications de 1 a 4 pour la réalisation de plaques-modèles, destinées à la fabrication des moules de fonderie, consistant à réaliser une plaque-modèle en plâtre, procédé caractérisé en ce que l'on étuve la susdite plaque à la chaleur sèche pendant deux heures à 80 C, on extrait par le vide l'air occlus, dans le plâtre pendant environ deux heures à la température ambiante, on imprègne cette plaque, de bakélite, pendant environ deux heures trente, a la température ambiante, sous une pression environ quatre bars puis on étuve la plaque impégnée pendant environ deux heures à environ 80 C. 6. Les produits poreux imprégnés de bakélite obtenus selon l'une quelcnnque des revendication précédentes du procédé.