Brevet FR2338780A1 — publié le 19770819

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de pièces moulées de grandes dimensions en résine synthétique renforcée de matières fibreuses et elle s'étend au moule pour la mise en oeuvre du procédé. On connaît déjà,en particulier par le brevet d'invention français n 1 357 500, un procédé pour réaliser par injection au sac sous vide des panneaux de grandes dimensions en structure sandwich. Le plus souvent on emploie comme matière synthétique des résines diverses mais plus particulièrement du styrène ou d'autres composants dont le point-d'ébullition est fort abaissé, du fait de l'emploi d'un moule sous vide, et surtout lorsque la hauteur de la pièce placée dans le moule atteint une certaine hauteur, de l'ordre du mètre. On rencontre des difficultés dues au fait que la résine a tendance à s'amasser au fond du moule par essorage entre la fin de l'injection et le début de la polymérisation. Ce fait est dû à la différence de pression hydrostatique de la résine entre le haut et le bas du moule. Comme il est déjà indiqué ci-dessus, la polymérisation de la résine, qui est une réaction exothermique, doit se faire a' une pression absolue suffisante pour ne pas provoquer ltébulli- sion de la résine, surtout lorsqu'il s'agit de styrène ou d'autres composants voisins. On est donc conduit à injecter sous vide poussé et à laisser polymériser sous un vide calculé pour ne pas provoquer l'ébullition de la résine synthétique pendant la montée en température due à la polymérisation. La pression, pendant la polymérisation dans le moule, varie donc en fonction de la hauteur de résine. On a pu calculer, pour une hauteur d'un mètre, que l'on peut atteindre les valeurs suivantes - pression atmosphérique 1 000 mb - pression en haut du moule toléréepour éviter l'ébullition du styrène ................ 700 mb - pression en bas du moule . ................. 820 mb I1 faut que la différence de pression entre les deux faces du sac soit supérieure à une certaine valeur de l'ordre de 200 mb pour que l'application du contre-moule soit satisfaisante. Si l'on veut mouler des pièces dont la hauteur dépasse un mètre, on est obligé, soit de diminuer la pression en haut du moule ce qui n'est pas possible à cause de l'ébullition du styrène, soit d'augmenter la pression en bas du moule ce qui qui n'est pas possible parce qu'on se rapprocherait de la pression atmosphérique et que le sac ne presse plus suffisamment la pièce. La présente invention remédie à cet inconvénient en créant un procédé de moulage de panneaux de grandes dimensions dans un moule que l'on anime d'un mouvement lent de rotation continu ou alterné, le moulage ayant cependant lieu sous vide. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moule se compose d'un bâti reposant sur le sol, comprenant plusieurs boggies dont les roues montées folles, ou soumises à l'action d'un moteur, sont disposées de façon à pouvoir recevoir un chassies circulaire maintenant des parois planes disposées suivant un certain volume et formant moule extérieur tandis qu'un contre-moule est placé à l'intérieur et fixé correctement sur le châssis prémentionné, par l'intermédiaire des parois d'extrémités de moule formant fond et couvercle afin de pouvoir réaliser d'une part, lorsque le moule est entièrement fermé, le vide, puis d'autre part l'injection et la polymérisation de la résine en faisant tourner doucement ce moule soit d'une maniere continue, soit d'une manière alternative. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation du moule rotatif ouvert. La fig. 2 est une élévation à grande échelle d'un organe du moule. A la fig. 1, un socle 1 supporte des piétements 2 réalisés par des éléments triangulaires 3, 4 afin de soutenir chacun des axes 5 sur lesquels sont montés des doubles flasques 6 aux extrémités desquels reposent des axes 7, 8. Des roues 9 sont montées sur les axes 7, 8. En général , ces roues sont folles mais au moins l'une d'entre elles est entraînée par une transmission 10 depuis un moteur 11 placé sur le socle 1. Des vérins 12, hydrauliques, pneumatiques ou autres, permettent, tout au moins pour certains boggies, constitués par les doubles flasques 6 et les roues 9, de modifier leur position à volonté.Bien entendu, à la fig. 1 on n'a représenté qu'une des extrémités du moule mais, à l'autre extrémité, se trouvent placés deux autres groupes de boggies pour recevoir un châssis cylindrique 14 dont la périphérie extérieure comporte des rails 13 dans lesquels roulent les boggies pré-mentionnés. Ce châssis 14 comporte des poutres en treillis 15, maintenant des panneaux 16, 17, 18, 19 qui forment les parois latérales extérieures du moule lorsque la pièce à réaliser doit avoir une forme parallélépipédique rectangle, comme par exemple un container, une carrosserie de camion ou une carrosserie de wagon de chemin de fer.On remarque tout de suite que les panneaux 19 et 16 sont solidaires ltun de l'autre et que le châssis 14 peut s'ouvrir suivant un diamètre dont l'axe 20 constitue l'une des extrémités, l'autre extrémité en 20a étant déverrouillée du fait du pivotement du bras 21 monté sur un axe 22, maintenu par un bâti 23 soutenant normalement l'extrémité 18a du panneau 18 (voir-fig. 2), On peut ainsi accéder facilement aux faces intérieures des éléments extérieurs du moule, d'une part, pour les nettoyer et, d'autre part, pour la mise en place des armatures des panneaux à mouler et des plaques 30, 31, 32, 33 formant le contre-moule, ces dernières étant reliées les tunes aux autres par tout moyen convenable assurant une parfaite étanchéité. De plus un sac non représenté est placé à l'intérieur du contre-moule. Lorsque le moule est complètement monté et qu'entre les plaques 16, 17, 18, 19 formant la partie extérieure du moule et les plaques 35, 31, 32, 33 formant le contre-moule sont placées les armatures de l'objet à mouler, on place le fond et le dessus du moule de façon à réaliser une enceinte étanche entre les éléments extérieurs 16, 17, 18, 19 et le-contre-moule 30, 31, 32, 33, puis on pratique un vide qui provoque, du fait de la liaison de l'intérieur du moule avec une source de résine synthétique, la lente pénétration de cette résine synthétique dans l'armature placée à l'intérieur du moule, cette armature étant ainsi imprégnée correctement et jusqu'a saturation. Pendant ce temps et fort doucement, le m-ule placé à l'intérieur du châssis 14 est mis en rotation lente, soit en rotation continue à la vitesse, par exemple, d'un tour/minute, soit en rotation en alternance à une vitesse à peu près identique. En général les panneaux 16, 17, 18, 19 sont revêtus d'une tôle formant support pour l'élément complémentaire constituant le moule proprement dit, mais ceci est variable suivant les cas. La viscosité de la résine fait que son essorage et sa migration vers le bas sont très lents. La pression hydrostatique varie peu et c'est pourquoi une rotation de un tour/minute suffit à neutraliser l'effet de la wsanteur et permet de mouler des pièces allant jusqu'à plusieurs mètres de haut, tout en conservant une imprégnation uniforme de l'armature par la résine. Bien que l'on ait décrit ici une forme parallélépipédique rectangle, on peut réaliser également d'autres formes polygonales ou circulaires. A titre indicatif, il est préférable d'effectuer l'injec- tion de résine par deux des arêtes du moule, tandis que l'aspiration conduisant au vide se fait par les deux autres arêtes. Les rainures normalement prévues dans ce genre de moulage de pièce sont dirigées suivant une direction perpendiculaire à l'axe de rotation. Chaque point du moule subit des fluctuations de pression faibles qui ont un effet favorable sur l'imprégnation des renforts et l'élimination des bulles. On obtient ainsi une structure parfaitement imprégnée et exempte des cloques qui caractérisent l'ébullition du styrène. Le sac est constitué par une membrane tubulaire en caoutchouc ou matière analogue. qui se trouve à l'intérieur du contremoule 30, 31, 32, 33, et dont les extrémités sont fixées d'une façon étanche au moule. Ce procédé permet donc entre autres de réaliser des caisses isothermes monoblocs sans ponts thermiques. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de pièces moulées en matières plastiques de grande dimensions, caractérisé en ce que le moule est animé pendant l'imprégnation et pendant la polymérisation de la matière plastique d'un mouvement lent de rotation continu ou alterné, le moulage ayant cependant lieu sous vide. 2 - Moule pour la mise en oeuvre du procédé décrit à la revendication 1, caractérisé en ce qutil se compose d'un bâti reposant sur le sol, comprenant plusieurs boggies dont les roues montées folles ou soumises à l'action d'un moteur sont disposées de façon à pouvoir recevoir un châssis circulaire maintenant des parois planes disposées suivant un certain volume et formant moule extérieur tandis qu'un contre-moule est placé à l'intérieur et fixé correctement sur le châssis pré-mentionné par l'intermédiaire des parois d'extrémités de moule formant fond et couvercle afin de pouvoir réaliser d'une part, lorsque le moule est entièrement fermé, le vide, puis d'autre part l'injection et la polymérisation de la résine en faisant tourner doucement ce moule soit d'une manière continue, soit d'une manière alternative.