Brevet FR2372009A1 — publié le 19780623

La présente invention a trait au domaine de la fabrication d'objets moulés en matière plastique par chauffage haute fréquence sous pression de poudre plastique disposée dans un moule creux muni d'un relief correspondant aux dessins à obtenir sur lesdits objets. Elle concerne plus particulièrement un nouveau procédé de réalisation d'un tel moule, permettant de diminuer notablement le temps de chauffage. Elle a également pour objets les moules obtenus par ledit procédé et leur application à la production, notamment d'éléments constitutifs de chaussures et d'articles de maroquinerie. Il est maintenant bien connu d'obtenir divers objets moulés, par exemple des parties constitutives de tiges et empeignes pour chaussures ou des articles de maroquinerie, par remplissage à l'aide d'une matière plastique, telle que chlorure de polyvinyle en poudre ou sous forme de plastisol, des parties creuses d'un moule constituant les négatifs du dessin à reproduire puis, après éventuelle application sur le moule d'un matériau qui constituera la doublure, par chauffage haute fréquence (H.F) sous pression de l'ensemble sandwich, après quoi un refroidissement permet d'obtenir un démoulage instantané #o de objet conformé en matière plastique. Une telle technique, avec ses diverses variantes, ainsi que les appareillages appropriés ont déjà été décrits dans une série de brevets d'invention de la Société demanderesse. On sait qu'en soumettant un matériau diélectrique, par exemple une matière plastique macromoléculaire, à des Courants dont les fréquences correspondent à la résonnance moléculaire du matériau en cause, on obtient un échauffement du aux pertes d'électriques. Par exemple, dans la technique susvisée, on soumet généralement de la poudre de chlorure de polyvinyle (PVC) à des fréquences d'environ 27 mégacycles ou plus, sous pression, dans des moules en élastomère de silicone, pour obtenir en moins de une minute des objets conformés correspondant aux dessins du moule.Ce dernier est en pratique confectionné à partir d'un mélange de silicone avec une poudre métallizue, telle que de # rl'aluminium, de façon à assurer une meilleure répartition du champ EF et permettre un meilleur refroidissement du PVC moulé. Dans ce chauffage HF par pertes diélectriques, la chaleur prend naissance au sein même du matériau à chauffer et, plus le volume de matière à chauffer est important, plus le dégagement des calories se fera rapidement. Par exemple, une surface de PVC de 1000 cm et d'une épaisseur de 5 mm sera chauffée à 1800C en un temps de 20 secondes alors que la même surface de PVC avec une épaisseur de 0,5mm seulement demandera un temps de chauffage nettement supérieur, parfois jusqu'à 30 secondes t ceci pour une meme puissance- appliquée de H.F. Or, dans la pratique de polymérisation du PVC en poudre sous forme de couche très mince (0,4 à 0,6mm) sur des croûtes de cuir ou autre support pour la fabrication d'éléments de chaussure ou maroquinerie, il n-*st pas possible d'utiliser des surfaces supérieure$ h 1200 cm pour une puissance HF de 15 à 20 ka délivrée par les générateurs habituellement mis en oeuvre. De ce fait, on est obligé d'acceptepdes temps de chauffage sous pression de 20 à 30 secondes, ce qui, parfois, peut présenter des inconvénients dans les machines de fabrication automatique en continu de type carroussel. L'invention permet d'améliorer notablement la cadence de fabrication des objets moulés dans les techniques susvisées en diminuant de façon importante le temps de polymérisation de la matière plastique par chauffage sous haute fréquence. Elle est basée sur le principe d'une augmentation artificielle; de la masse à chauffer afin d'utiliser au mieux l'énergie HF qui traverse le moule et elle se situe donc au niveau de la technique d'élaboration du moule. Le nouveau procédé, selon l'invention, de fabrication d'un moule à partir d'une maquette est essentiellement caractérisé par la mise en oeuvre des opérations suivantes : a) dépôt sur la maquette, par pistolétage ou moyen analogue, d'une couche très mince de silicone, diluée dans un solvant. b)-dépôt d'une seconde couche, plus épaisse, d'un mélange de silicone avec un matériau augmentant les pertes diéleotriques sous l'effet de H.F et infu sible jusqu'à 200C environ. c) remplissage du mpule avec un mélange, connu en soi, de silicone et poudre d'aluminium. Gracie à cette nouvelle conception du moule, la mince couche de matière plastique (par exemple dw PVC) déposée dans le moule n'est plus en contact direct avec l'élastomère de silicone à faible perte diélectrique, comme dans les moules classiques, mais avec une couche de silicone modifié qui présente presque autant de pertes diélectriques que la poudre plastique elle-m#me. En pratique, la première couche mince de silicone diluée en solvant a une épaisseur faible, de tordre de 0,4 à 0,7mm alors que la seconde couche du mélange b) présente une épaisseur importante variant généralement entre 1 et 3mm, par exemple de tordre de 2mm. Ainsi, en réalisant un sandwich de matières à chauffer constitué par O*5mm de poudre de PVC plus 2mm de silicone modifié, on obtient sous le courant HF un rendement calorifique bien meilleur.En effet, l'échauffement du PVC devient très rapide puisque cette poudre est en contact avec une couche épaisse de silicone qui dégage très vite des calories, Par ailleurs, à la suite de la phase de chauffage, le refroidissement du sandwich est suffisamment rapide puisque, comme dans les moules connus à ce jour, la dernière couche de remplissage du moule est chargée par la poudre d'aluminium ou matériau analogue. Comme matériau susceptible d'être mélangée à l'élastomère de silicone pour la réalisation de ladite seconde couche, on peut utiliser toute substance compatible avec un enrobage par les silicones et susceptible de s'échauffer, sans fusion Jusqu'à des températures d'au moins 200cl, gråce à d'importantes pertes diélectriques sous l'effet de fréquences supérieures à 20 mégacycles. Parmi ces substances, on peut citer, à titre illustratif, diverses matières plastiques dont par exemple de l'acétate de polyvinyle, du chlorure de polyvinyle rigide exempt de plastifiant et stabilisé thermiquement, des résines époxy pulvérulentes, etc.. Ainsi on a constaté, par exemple, qu'en réalisant des moules dans lesquels la couche de 2mm environ était obtenue par enrobage de 100 parties de silicone avec des quantités variant entre 10 et 40 parties (poids) d'acétate de polyvinyle, on pouvait réduire d'environ 50 Tb les temps de chauffage par rap port aux moules traditionnels, c'est-à-dire se contenter de 12 à 15 secondes au lieu des 25 à 30 secondes habituelles. Un tel perfectionnement permet d'accroî- tre notablement les cycles de polymérisation et d'accélére# les cadences de fabrication en continu. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, quoique non exclusive, dans la réalisation d'articles conformés synthétiques, d'épaisseur relativement réduite, susceptibles d'entre utilisés comme éléments constitutifs de chaussures (tiges, empeignes,etc. ~) R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de réalisation à partir d'une maquette, d'un moule à parties creuses constituant les négatifs d'un dessin à reproduire sur un objet en matière plastique obtenu par chauffage de la matière pulvérulente sous haute fréquence (E.F) par pertes diélectriques, le procédé étant caractérisé par la suite des opérations suivantes : a > dépôt sur la maquette, par pîstolétage ou moyen analogue, dune couche très mince de silicone, diluée dans un solvant. b) dépit d'une seconde couche, plus épaisse, d'un mélange de silicone avec un matériau augmentant les pertes diélectriques sous l'effet de H.F et infusible jusqu a 2000C environ c) remplissage du moule avec un mélange, connu on soi, de silicone et poudre d'aluminium. 2. Procédé selon la revendication t, caractérisé en ce que la première couche mince de silicone a une épaisseur de 0,4 à 0,7 mm alors que la seconde couche du mélange b) a une épaisseur de) 1 à 3 mme 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau mélangé à la résine silicone dans la phase b) est constitué par un polymère choisi dans le groupe : acétate de polyvinyle, chlorure de polyvinyle sans plastifiant, résine époxy. 4. Moule obtenu par mise en oeuvre do procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3. 5. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et du moule selon la revendication 4 à la fabrication d'objets conformés en matière plastique, notamment en chlorure de polyvinyle, destinés à constituer des éléments de chaussures et des articles de maroquinerie.