Brevet FR2268619A1 — publié le 19751121

L'invention est relative à un procédé pour déterminer-l'instant du passage de la pression d'injection à la pression finale, dans les machines à mouler par injection, ainsi qu'une installation servant à mettre en oeuvre ce procédé. La variation de la pression d'injection et de la pression finale en fonction du temps constitue l'un des plus importants paramètres parmi ceux qui interviennent dans le moulage par injection lorsqu'il s'agit d'objets devant avoir des dimensions précises et être exempts de défauts. Durant la phase de remplissage du moule, la pression commence par croître lentement; cette première phase est suivie d'une deuxième pendant laquelle la masse injectée est comprimée. Durant cette deuxième phase, la pression augmente plus rapIdement puis, après passage à la phase consécutive, retombe à la valeur de la pression finale. Dans cette troisième et dernière phase, dite phase de mise en forme, la pression appliquée à la masse injectée est réglée de façon à suivre les lois thermodynamiques du refroidissement et du durcissement. Ces diverses phases sont désignées par AD et C à la fig.1 dont il sera plus explicitement parlé ci-après. La croissance de la courbe représentant la variation de la pression (P) en fonction du temps (t) est déterminée entre autres par la viscosité de la masse injectée qui, à son tour, dépend de la température. La loi de variation de la pression en fonction du temps est soumise encore à des influences perturbatrices qui n'ont pas encore pu être totalement éclaircies. Pour cette raison, l'instant du passage de la pression d'injection à la pression finale a été déterminé jusqutici en fonction de la course; en raison des influences que lton ne connaît encore qu'imparfaitement, lins- tant optimal de ce passage n'a jamais pu être déterminé de façon satisfaisante. Or, on vient de constater avec surprise que l'instant de ce passage peut en fait être déterminé de façon très simple, ainsi qu'il va être précisé. Si on raccourcit la durée d'injection pour une pression d'injection élevée, il se superpose une augmentation de pression sup plémentaire à la variation de pression représentée à la fig.1, au moment où la pression cesse de croître et commence à décroître. Ceci provoque, au-dessous d'un temps minimal, une ouverture brusque du moule à injection, car la pression qui s'établit à l'inté- rieur du moule est alors supérieure à la pression exercée sur le moule pour le maintenir fermé (appelée ci-après "pression de main tien"). Si l'on choisit cet instant minimal comme instant de pas sage de la pression d' injection - à la pression finale, on peut fabriquer ainsi des pièces moulées impeccables. Le procédé conforme à l'invention est donc caractérisé par le fait que, lors des cycles d'injection successifs, on fait varier l'instant du passage de la pression d'injection à la pression fi nale de façon que la pression maximale établie dans le moule d'in jection et résultant de la variation de la pression d'injection et de la pression finale en fonction du temps et de l'augmentation de pression qui se superpose à cette variation de pression reste légèrement inférieure à la pression de maintien du moule d'-injec- tion. En variante de ce procédé, on peut mettre à profit, pour dé terminer l'instant du passage de la pression d'injection à la pression finale, l'augmentation de pression qui se produit dans la chambre de plastification ou dans le cylindre du vérin hydrau lique agissant sur la vis de la boudineuse,étant# donné que les va leurs de ces pressions dépendent de celles des pressions régnant dans le moule à injection. L'installation servant à mettre en oeuvre'le procédé conforme à l'invention est caractérisée par un appareil enregistreur des variations de pression, par un compteur servant à indiquer le temps écoulé jusqu'au susdit passage et par un dispositif pour as surer le passage de la pression finale à la pression résiduelle. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention sont exposés plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation représen té sur les dessins. La fig.1 montre la variation de la pression d'injection et de la pression finale en fonction du temps. La fig.2 montre schématiquement un mode de réalisation de l'installation servant à mettre en oeuvre le procédé. A la fig.1, on a porté en'ordonnée la pression (P) et en abscisse le temps (t). Pendant la phase désignée par A, le moule est rempli; pendant la phase B, la masse est comprimée; la phase de mise en forme est désignée par C. Si l'on décale de plus en plus l'instant U du passage de la pression d'injection à la pression plus finale (la courbe croît/rapidement ici car de plus en plus de ma- tière plastifiée doit corrélativement être injectée dans le moule), il se superpose à cette variation de la pression, à partir d'un instant déterminé, une autre croissance de la pression qui est désignée par D et qui devient de plus en plus forte à mesure que le point de passage U est avancé plus loin.Dès que cette pression maximale est égale ou supérieure à la pression de maintien du moule, celui-ci s'entrouvre. L'instant du passage de la pression d'injection à la pression finale est alors Ooisi de façon que le moule ne puisse pas encore s'ouvrir. On a constaté que les objets moulés, ainsi fabriqués, avaient des dimensions précises et étaient exempts de défauts. Après la compression (frittage) oR a constaté que la structure cristalline de l'objet moulé était orientée de sorte qu'avec les objets moulés fabriqués selon l'invention, il se produit des déformations bien plus faibles qu'avec les objets fabriqués de façon usuelle. La fig.2 montre un mode de réalisation de l'installation servant à mettre en oeuvre le procédé en question. De tout le dispositif d'injection, on n'a représenté schématiquement que la vis de malaxage et de refoulement 1 qui est reliée à un piston 3 susceptible de coulisser dans un cylindre 2; le piston 3 et le cylindre 2 forment un vérin hydraulique. La matière plastifiée par la vis 1 est introduite par une filière dans le moule 4 qui est représenté fermé à la fig.2. Dans ce moule 4 est disposée une sonde 5 sensible à la pression (P). Les valeurs captées par cette sonde 5 sont transmises, d'une part, à un oscillographe 6 et, d'autre part, à un enregistreur 7; ces valeurs sont aussi transmises au comparateur 8 où elles sont comparées à une valeur appliquée par diviseur à décades 19 pour déterminer l'instant de passage. Dès que la valeur réelle de la pression d'injection dépasse la valeur qui lui est assignée par le diviseur à décades 19, un amplificateur 9 émet un signal et un relais 10 (RII) émet un signal commandant le passage à la press#ion finale. L'amplificateur 9 est suivi aussi d'un compteur de décades 11 qui mesure le temps passé, du commencement de la phase de pression d'injection à la coincidence des valeurs appliquées au comparateur 8. La pression d'injection et la pression finale sont réglées à l'aide du dispositif hydraulique 13 qui est représenté schématiquement et qui est précédé d'un amplificateur 14 à contre-couplage. Un contact 15 (RI) permet de relier cet amplificateur 14 à une source de tension constante 16 qui lui applique un signal électrique correspondant à la pression d'injection maximale.Après réponse du relais 10, le contact 15 est ouvert et, par fermeture d'un contact 17 (RII), un signal électrique correspondant à la pression finale est appliqué à l'amplificateur 14 par une source de tension 12. Après achèvement de la phase de pression finale, le contact 17 est ouvert et un signal électrique, correspondant à la pression résiduelle, est appliqué à l'amplificateur 14 par une source de tension 18, dès fermeture d'interrupteurs 19' (RI), 20 (RII). Pour modifier la durée d'injection, le diviseur à décades 19 est agencé de fa çon que, plus les valeurs (assignées) appliquées au comparateur 8 sont faibles, plus l'instant du passage est décalé vers l'avant. Dès que l'oscillographe 6 et/ou l'enregistreur 7 indiquent la pression maximale admissible pour une pression de maintien prédéterminée du moule à injection, la valeur fournie par le diviseur à décades 19 au comparateur 8 est déterminée pour indiquer la durée minimale. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour déterminer l'instant du passage de la pression d'injection à la pression finale dans les machines à mouler par injection, en fonction -de la pression de maintien du moule à injection, caractérisé par le fait qu'on réduit le laps de temps pendant lequel est appliquée la pression d'injection de façon telle qu'il se superpose une impulsion de pression à la courbe représentant la pression d'injection et la pressionìnale en fonction du temps et par le fait que la pression totale résultant de la courbe de pression et de l'impulsion de pression reste toujours inférieure à la pression de maintien prédéterminée du moule à injection. 2 - Installation servant à mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un appareil enregistreur pour la courbe représentant la pression d'injection et la pression finale en fonction du temps et pour l'impulsion de pression, ainsi qu'un dispositif assurant le passage à la pressiontinale, en fonction d'une pression d'injection prédéterminée.