Brevet FR2314049A1 — publié le 19770107

L'invention se rapporte à un procédé de moulage de pièces minces en matière thermodurcissable concernant plus particulièrement, quoique non exclusivement, la fabrication des joints. Traditionnellement, les joints ou autres produits minces en matière thermodurcissable sont obtenus par deux procédés de moulage à savoir un procédé de moulage par compression et un procédé de moulage par transfert ou injection. Le procédé de moulage par compression, représenté schématiquement sur la figure 1 annexée, consiste à déposer une ébauche 2 en matière thermodurcissable ayant un volume supérieur à celui de la nièce que l'on désire obtenir sur l'une des empreintes 3 dtun moule porté à la température de vulcanisation ou de polymorisation de la matière thermodurcissable précitée. Il est à noter que l'ébauche 2 est déposée seule ou est associée à un support 4, métallique ou autre. A ce stade, les empreintes 3 du moule sont rapprochées l'une de l'autre et soumises à un effort de pression élevée pendant un temps correspondant à la durée de vulcanisation depolymérisation de la matière. Bien que très utilisé, ce procédé de moulage présente de nombreux inconvénients. C1 est ainsi que la mise en place de l'ébauche 2 entre les empreintes 3 s'avèrent a'autant plus difficiles que celles-ci sont à une tempirature assez importante et que les formes de la pièce sont compliquées.En outre, ce procédé conduit à un temps de vulcanisation ou de polymérisation qui est assez long car le produit doit subir une montée en temps rature progressive afin d'éviter la polymérisation de la matière avant remplissage complet des cavités de ses empreintes. De plus, il conduit à une pression de moulage élevée et nécessite de prévoir un certain temps pour le dégazage de la matière en cours de vulcanisation. Enfin, il ne permet pas de réaliser des pièces de faible repais seur et de forme complexe et nécessite un ébat rage des pièces finies, ce qui entrains des pertes importantes de matière et de temps. Le procédé de moulage par transfert ou injection, représenté schématiquement sur les fig. 2 et 3 annexées, met en oeuvre un cule composé de deux empreintes 5 dont au moins l'une comporte une cavité 6 dans laquelle peut coulisser un piston 7 et communiquant, par des canaux capillaires 8, avec le fond de l'empreinte 5 correspondante est chauffée. Lorsque ce moule est fermé, comme montré à la figure 3 le piston 7 chasse la matière 9 à travers les canaux capillaires 8 et ltoblique a remplir l'empreinte corses; pondante du moule et à venir en contact avec le support 10, préalablement disposé entre les deux empreintes. Ce procédé de fabrication présente les inconvénients suivants s - perte de matière élevée dans les canaux servant à l'injection de la pièce surtout dans le cas de pièce à mouler de faible épaisseur et de grande sur face t - difficultés de réaliser des pièces de faible épaisseur et de grandes sur faces dues à la polymérisation rapide de la matière dans le tacule - température de moulage peu élevée pour éviter une polymérisation rapide, donc obtention d'un temps de moulage élevé - pression de moulage très élevée nécessitée par le passage de la matière à mouler à travers des orifices prévus très fins pour permettre la sbpara- tion de la pièce et de sa chute - temps de dégazage obligatoire - formation de marques sur la pièce finie par les points d'injection La présente invention a pour but de fournir un procédé de moula ge qui permette d'obtenir une cadence de fabrication bien supérieure à cel le des procédés habituels, permette de réaliser des pièces de faible épais seur et de forme complexe sur de grandes surfaces et ne conduise à aucune perte de matière, de même qu'à aucun ébavurage de la pièce finie. Ce procédé comprend deux phases distinctes - une première phase consistant à déposer, à température ambiante et sur au moins l'une des faces d'un support, une quantité de matière sensiblement égale au volume du produit final et à conformer cette matière pour obtenir une préforme dont les formes et dimensions sont voisines de celles du pro duit final, - et une deuxième phase consistant à porter la préforme à une température élevée mais légèrement inférieure à celle de destruction ou de dégradation de la matière, pour assurer la polymérisation ou la vulcanisation rapide de celle-ci. il ressort de ce qui précède que la réalisation de la préforme s'effectue à température ambiante ce qui facilite la mise en place de la matière constituant celle-ci et permet d'assurer cette mise en place très rapidement, quelle que soit la complexité des formes du produit que l'on désire obtenir. Par ailleurs, la polymérisation ou vulcanisation de la matière thermodurcissable s'effectuant dans une phase différente de celle assurant la réalisation de la préforme, la température à laquelle est portée la pró- forme pendant cette deuxième phase est beaucoup plus élevée que celle ha bituelle ce nui permet de réduire considérablement le temps de pUlymérisa- tion et de vulcanisation. De préférence, la deuxième phase consiste à former le produit final par compression de la préforme entre les empreintes d'un moule de finissafe porté à une température élevée, mais légèrement inférieure à celle de destruction ou de dégradation de tire. ans ce cas, et grâce à l'utilisation dtune préforme ayant sen siblenent les formes et dirensions du produit final, 1 pression nécessaire au moulage est réduite, ce qui simplifie considérablement les moyens néces- saires à la mise en oeuvre de ce procédé. Avantageusement, le support est traité pour améliorer l'acorocha- ge sur lui de la matière constitutive de la préforme. Le dessin schématique annexé représente à titre d'exrle non li mitatif f une forme de réalisation des moyens Tour la mise en oeuvre du pro- c'dé selon l'invention, dans le cas de son application à la fabrication d'un joint. Figure 4 est une vue de côté en coupe transversale montr@nt une forme de réaliseation d@ joint pouvant être obtenu par le procédé selon l'in Invention ; Figure 5 est une vue de côté en coupe transversale du support utIlisé avec le joint de la forme 4 ; Figure 6, 7 et 8 sont (les vues en coure verticale montrant une première forme de réalisation des moyens pour la mise en oeuvre de la première phase du procédé lorsque ceux-ci @acupent trois positions différentes;; Figure i, 10 et il sont des ues de cEté en coupe verticale montrant une forme de ràlisation des moyens pour la mise en oeuvre de la deu pièze phase du procédé et lorsque ceux-ci sont dans trois positions diffé- rentes. Figure 12 est une vue de côté en coupe transversale montrant schématiquement une forme de réalisation d'une installation à deux presses pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. li la figure 4, Il désigne de façon générale un joint composé d'un support métallique 12 sur ol1acune des faces duquel font saillie des cordons 13 d'étanchéité en élastomère silicone De façon connue, la support 12 est préalablement décollé selon la forme désire puis est dégraissé. Selon l'invention, ce support est traité de manière rue ces 2 faces présentent vis-à-vis de la matière thermodurcissable une adhérence supérieur à celle des faces des empreintes du moule. A titre d'exemple, les deus faces du support 12 sont enduites @ar un pri- maire d'acerochage. De préférence, les faces des empreintes d rc-alp sert également traitées pour présenter une moindre @dhérence vis-à-vis de la matière et par exemple sont chrom@es ou recouvertes sur un @@@ê@erment de polytétrafluo reéthylène. Dans cette forme de réalisation particulière, le support 12 est muni de perforations @4 le trav@rsant de part en part et réparties sur lui de façon à être situéescensiblement au milieu des cordon d'étanchéité 13 qu'il doit recevoir. Ces perforatione am@liorent l'@ecrochage et, de plus, comme cela sera précisé lue loin, permet d'obtenir, à prtir d'une @njoc- tlon sur une seule face, une préforme s'étendant sur les leux fuies du sQr- port. Enfin, ce support comporte une ouverture centrale 15 qui, de fa çon connue, permet de le manipuler en cours de fabrication. Les moyens pour la se en oeuvre de la première phase du procé- dé, représentés auxfigures 6 à 8, comprennent un moule de préformage en deux parties 16a - 16b dont les faces en regard sont munies d'empreintes 17a - 17b. Les empreintes 17a de la partie 16a supérieure du moule commni- quent par des canaux 18 avec uns chambre 19, destinéesà recevoir la atière thermodurcissable, à l'état de gomme et servant de logement à un piston 20. De façon connue, la partie supérieure 16a du moule comporte un éjecteur 22 tandis que la partie inférieure comporte un centreur 23. Il est précisé que les empreintes 17a et 17b délimitent un volume égal à celAi des empreintes 32a - 32 b dont il sera fait état plus loin. Le support 12, préparé comme précisé plus haut, est Introduit entre les deux parties du moule, comme montré à la figure 6, parties qui ne sont soumises à aucun moyen de chauffage ou de refroidissement et sont donc à la température ambiante. Lorsque les deux parties sont rapprochées l'une de l'autre et emprisonnent le support 12, comme montré à la figure 7, le piston 20 est actionné afin de chasser la gomme contenue dans le logement 19, à travers des canaux d'injection 18 et, de là, dans l'empreinte 17a puis, par les perforatIons 14; dans l'empreinte 17b. Lorsque les deux p-rties 16a et 16b du moule sont ouvertes le support 12 est solidaire dlne préforme 24 qui pressente des dimensions et formes voisines de celles des cordons d'étanchéité du joint que l'on d@sire obtenir. L'ébauche du joint ainsi réalisée peut être stockée ou dirige immédiatement vers les moyens pour la mise en oeuvre de la deuxième phase du procédé. Il eet c remar@uer tutentre les deux phases de ce procédé il est po@sible de contrôler les pièces obtenues, donc de n'envoyer en direc t or de la deuxième phase que des pièces etiefaisantes et lorsque les ébauches sont défectueuses, de récupérer le support avant polymérisation de la matière qu'il porte, ce que ne permettent pas d'obtenir les procédés traditionnels. Les moyens pour la mise en oeuvre de la deuxième phase montrés figures 9 à 11 comportent un moule de finissage en deux parties 30-a et 30b dans les faces en regard desquelles sont ménagées des empreintes 32a et correspondant exactement aux formes et dimensions des cordons d'étanchéité que l'on désire obtenir. La partie inférieure 30b du moule comporte un centreur éjecteur 33. 'ébauche, obtenue dans la phase précédente et composée du sup- port 12 et de la préforme 24, est amenée entre les deux parties au moule et pecit@onnée par engagement de son alésage 15 sur la partie correspondante du centreur - éjecteur 33, comme montré à la figure 9. 3ans ces conditions la pince est parfaitement positionnée entre les deux parties du moule et ne peut donc venir en contact avec les empreintes 32a et 32b qu'en fin de fermeture, ce qui permet de porter les deux parties du moule 30a et 30b à une température très supérieure à celle utilisée dans les procédéstradition- nels, température en tout cas inférieure à la température de détérioration ou de dégradation de la matière thermodurcissable composant la préforme 24. Comme montré à la figure 10, les deux parties du moule 30a et 30b sont rap- prochées l'une de l'autre de façon à emprisonner la préforme 24 et la conformer aux formes et dimensions des cordons d'étanchéité finaux ce qui nécessite une pression P d'autant plus reluite que la dite préforme a déjà des formes et dimensions très voisines de celles de la pièce finale. Au bout d'un certain temps, qui est d'autant plus court qu'est élevée la température à laquelle sont portées les deux parties 30a et 30b du moule, cel les-ci sont écartées et la pièce finale est démoulée, comme montré à la fi gure il. Il est à noter qu'avec le procédé selon l'invention et en utilisant dans la deuxième phase un moule de finissage porté à une température de 200 C, le joint dont la réalisation a été décrite en référence aux figures 4 à il est obtenu dans un temps compris entre 5 et 15 secondes, alors que suivant le procédé classique, le temps d'obtention du même Joint est de l'ordre de 3 à 6 minutes avec un moule chauffé à 120 C. La figure 12 montre que le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre par des moyens automati -ues comportant deux presses 35 et 36 et des moyens non représentés aptes à amener d'abord chaque support 12 entre les deux parties 16 - 16b du moule à temnérature ambiante, puis, l'ébauche ainsi obtenue entre deux parties 3a - 30b du moule port r à temps rature élevée. Il est vident oe le procédé selon l'invention ne se limite pas aux seules formes de rises en oeuvre -ui ont été décrites ci-dessus à titre dtexemple. @'est ainsi que la pr-forme peut être déposée sur le support par tout moyen outre que pur injection et p--r exemple par sérigraphie par pistolétage vec ou dans ouche, au moyen de pochoirs, par garnissage au moyen d'un gaba- pu@ autre moyen permattant le dépôt d'une masse froide, liquide ou pâteuse, sur un support. De cêae, le support peut recevoir tout autre traitement favorisant son adhérence vis-à-vis de la matière thermodurcissable à l'état de gomme et, en particulier, être cranté, encollé, grenaillé, perforé, ou même être constitué par un grillage ou par un support poreux. Dans une forme de réalisation, le support est embouti par l'effort exercé dans l'un des moules sur la matière en cours de moulage. Dans une autre forme de réalisation, le support est, après moulage, désolidarisé de la pièce moulée. Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour fabriquer des joints divers, ou des membranes minces, pour toutes les industries, mais aussi des pièces minces diverses. REVENDICATIONS 1- Procédé de moulage de pièces minces en matière thermodurcis- sable, da type consistant à déposer de la matière dans un moule et à la porter à une température favorisant sa vulcanisation ou sa polymérisation, caractérisé en ce qu'il comprend deux phase distinotes - une première phase consistant à déposer, à température ambiante et sur au moins l'une des faoes d'un support, une quantité de matière eensiblement égale au volume du produit final et à conformer cette matière pour obtenir une préforme ayant des formes et dimensions voisines de celles du produit final. - et une deuxième phase consistant à porter la préforme à une température élevée mais légèrement inférieure à celle de destruction ou de dégradation a. la matière, pour assurer la polymérisation ou la vulcanisation rapide de celle-ci. 2 Procédé selon la revendication I caractérisé en ce que la deuxième phase consiste à former le produit final par coipression de la préforme entre les empreintes d'un moule de firtseage porté à une tempéra- ture élevée, mais légèrement inférieure à celle de destruction ou de dégradation de la matière. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 et 2 caraotérisé On ce que la matière constituant la préforme est déposée sur le support à travers des écrans sérigraphiques ou autres. 4 Procédé selon l'un. quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la matière constituant la préforme est déposée sur le support par invention et est conformée dans un poule de préformage. 5 Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le sup- port est traité pour améliorer l'accrochage de la préforme sur lui. 6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que le support est muni dans sa zone recevant la préforme, de perforations le traver- sant. 7 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que le support est recouveru par un produit adhésif. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé on ce que les empreintes du moule de préformage sont recouvertes d'une pellicule de produit favorisant le démoulage de la préforme. 9 Procédé selon l'ensemble des revendications I et 2 et l'une quelconque des revendications 3 à 8 caractérisé en ce qu'il consiste à déformer le support, en même temps que le produit final est formé, et au moyen du même moule et la mOme source de pression. 100 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ca ractérisé en ce qu'il consiste dans une troisième phase à désolidariser le support do la pièce moulée. 110 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ca- ractérisé par son application à la fabrication de pièces minces en élastomère.