Brevet FR2327065A1 — publié le 19770506

La présente invention concerne un procédé pour le thermoformage de matières plastiques cellulaires et les nouvelles structures obtenues par ce procédé, Le thermoformage, qui consiste à placer sur un moule une feuille de matière plastique ramollie et à l'appliquer sur le moule en créant une dépression entre la feuille et le moule, est par exemple utilisé pour la fabrication de structures comportant-des alvéolas régulierement disposés et qui'sont utilises dans l'industrie du conditionnement ou de 1 l'emballa- ge. On cherche alors å obtenir des structures aussi légères que possible ce qui conduit à utiliser des matières plastiques cellulaires sous forme de feuilles les plus minces possibles. On est toutefois limité parla nécessité de conserver aux stru-ctures une rigidité suffisante. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir å poids égal des structures de rigidite accrue. Il consiste 'a soumet- tre au thermoforniage, sur un méme moule, deux feuilles superposées de matière plastique cellulaire portées à des températurcs les amenant a deux états Physiques différents. Le thermoformage de smatières plastiques cellulaires s'efféctue usùeîîement 'a une température bien déterminée, et qui descend de chaque matière utilisée. Cette température doit être suffisante pour que la matière soit ramollie et puisse être moulée sous l'action du vide. Mais, à cause de la structu re cellulaire dela matière, la temperature nécessaire à la déformation de la feuille ne peut être sensiblement dépassée sous peine de provoquer la formation de trous qui eendrent une détérioration de la structure. Selon l'invention, la feuille la plus Droche du mcu- le est portée à la température usuellement utilisée dans la technique antérieure du thermoformage, tandis que la feuille la plus éloignée du moule est portée à une température lage- rement supérieure Cette dernière température doit être suffisante pour provoquer l'ouverture d'une partie des cellules de la feuille et la rendre partiellemént poreuse. Ellenedoit toutefois pas être telle qu'il se forme des trous visibles dans la structure. Dans ces conditions, la feuille la plus proche du moule est parfaitement moulée alors que la feuille la Plus éloignée du moule n'épouse la forme du moule que dans les zones les plus en saillie de celui-ci. Dans ces zones les derx feuilles sont soudées l'une à l'autre, alors que dans les autres zones de la structure , elles sont séparées par un espace vide. L'adhésion des deux feuilles formant la structure peut être encore améliorée en les soudant l'une à l'autre, d'une manière connue en soi, le long du cadre du moule. La différence de température entre les deux feuilles soumises au thermoformage peut être de l'ordre de 5 à 10 C. En fait les machines de thermoformage ne permettent pas de con natte les températures des feuilles de matière plastique.. Dans la pratique on ajuste empiriquement le chauffage de chacune des deux feuilles de manière à obtenir le résultat cherché. Pour la mise en oeuvre de l'invention on préfère utiliser deux feuilles de même nature et de même épaisseur. Le procédé selon l'invention s'applique à toute matière plastique cellulaire thermoformable et en particulier au polystyrène et aux copolymeres de polystvrène. Les structures obtenues par le procédé selon l'in vention sont notgsment utilisée. gans le domaine a de ltemballa- ge, par exemple pour l'emballage des Prai. Elles peuvent trouver apiication dans tout autre domaine ou l'on désire disposer de structures thermoformées rigides et légères, L'exemple suivant est donné à titre illustratif et nullement limitatif de l'invention en se référant à la figure annexée qui représente en élévation-coupe une partie seulement d'un moule de thermoformage avec la structure que l'on obtient en utilisant ce moule selon le procédé de l'invention. Exemple. On utilise une machine Illi.g de thermoformage en fonctionnement -automatique au coup par coup. Le moulage se fait par montée de la table porte-moule et aspiration simultanée (p les canalisations 3). Le moule utilisé est du type positif (mâle). Il a un encadrement de 500 z 300 mm et comporte 50 emreintes sensiblement hémisphériques (d) de 55 mm de diamètre (a) et 20 nitn. de hauteur (b) espacées de 10 me (c). Le matériau à thermoformer comporte deux feuilles superposées de 0,4 mm d'épaisseur chacune de polystyrène allégé de masse volumique 0,25 g/cm3. Le dispositif de chauffage de la machine Illig est réglé pour le chauffage supérieur a 50 % avec une durée de chauffage de 9 secondes et pour le chauffage inférieur à 23 % avec une durée de chauffage de 8 secondes, soit une différence estimée de teirpératures de l'or dre de 5 à 1OQC. Dans ces conditions on obtient une structure thermoformée telle que représentée sur la figure 1 La partie inférieure 1 de la structure est parfaitement formée et a même forme que le moule. La partie supe-- rieure 2 n'est parfaitement formée que sur les sommets du forr mage (d) (diamètre 40 mm) sur lesquels elle adhère à la partie inférieure. Sur le reste de la structure les deux feuilles sont séparées, la distance maximale entre elles étant de 10 mm (f). On a comparé la rigidité de cette structure à celle d'une structure classique obtenue en thermoformant deux feuilles superposées identiques aux précédentes, mais dans les conditions d'un thermoformage classique Pour cela les structures obtenues sont posées boules vers le bas sur deux appuis de 100 mm de largeur distants de 300 mm, et soutenant la feuille sur toute sa largeur (soit 300 mm) . La structure classique se déforme alors sous son propre poids et la flèche correspondante est de 20 mm. Pour obtenir la même déformation avec la structure selon l'invention, il faut ajouter sur celle-ci une charge additionnelle de 600 g répartie sur toute la largeur à l'aide d'une plaquette de 100 mm de large. Il va de soi que la présente invention n'a été d- crite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications ci- après. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le thermoformage de matières plastiques cellulaires, caractérisé par le fait que l'on soumet au thermoformage sur un meme moule deux feuilles superposées de matière plastique cellulaire portées à des températures les amenant à deux états physiques différents. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la feuille la plus proche du moule est portée à la température mise en oeuvre dans les procédés classiques de thermoformage tandis que la feuille la plus éloignée du moule est portée à une température suffisante pour la rendre partiellement poreuse. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on porte les feuilles 'a des températures qui diffèrent de l'ordre de 5 à 10la. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les deux feuilles constituant la structure sont soudées le long du cadre du moule. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la matière plastique cellulaire est en polystyrène allégé ou en un copolymère de polystyrène. 6. Structures obtenues par le procédé faisant l'ob- jet de ltune quelconque des revendications 1 à 5.