Brevet FR2377261A1 — publié le 19780811

La présente invention concerne les moules, plus particulièrement en alliage ferreux, utilisés dans de nombreux domaines pour la réalisation d'objets ou de pièces en forme à partir d'une matière chaude à l'état plastique ou liquide et elle concerne, plus particulièrement encore, les moules mis en oeuvre pour le moulage du verre en fusion. Pour assurer la réalisation d'objets ou de pièces en forme par moulage, il est habituel d'utiliser des moules en alliage ferreux qui permettent de réaliser des moulages présentant de très bonnes caractéristiques, notamment d'esthétique de surface. Dans certaines applications, toutefois, les moules en alliage ferreux posent des problèmes de rendement. Ceci est en particulier le cas lorsque la matière première à mouler possède un point de fusion relativement élevé, comme cela est le cas du verre.En effet, dans un tel cas, la chaleur de la matière première à l'état plastique est transférée au moule en alliage ferreux dont il importe alors de pouvoir assurer le refroidissement pour permettre des cadences de travail élevées, sans que la montée en température progressive ne représente un obstacle s'opposant à la bonne réalisation continue de pièces de caractéristiques constantes. Pour régler le problème de la régulation de la température des moules, on ne prévoit, en général, que deux types de moyens tenant, soit à l'ajuste - ment des cadences de production en correspondance avec l'évacuation thermique naturelle des calories accumulées dans le moule, soit à la mise en oeuvre d'installations de refroidissement forcé par circulation ou trempage. La première solution ne permet pas, à l'évidence, d'atteindre le but recherché dans des installations de production en grande série et la seconde fait intervenir des investissements et un coût de matériel très onéreux qui se répercute sur les produits ou objets moulés. La présente invention vise à résoudre ce problème en créant un moule composite conçu et réalisé pour offrir des bonnes qualités de moulage, tout en possédant de très bonnes caractéristiques d'évacuation thermique permettant l'obtention de cadences de fabrication élevées Conformément à l'invention, le moule composite est caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps en métal ferreux délimitant, en tout ou partie, une empreinte de moulage et une empreinte ou un logement contenant une masse ou charge en métal non ferreux présentant une conductibilité supérieure à celle du corps pour constituer un évacuateur thermique prélevant les calories accu mulées par le corps. Diverses autres caractéristiques ressortent de là description ci-desso;us faite en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation d'un exemple d'un moule conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise selon la ligne Il-Il de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe-élévation représentant une variante de réalisation de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 montrent la mise en oeuvre de l'objet de llinvention pour un moule de verrerie, plus particulièrement destiné à la réalisation d'une bouteille et, dans un tel exemple, les dessins représentent un demi-moule 1 qui est, bien entendu, associé, en pratique, bien que cela ne soit pas représenté, à un demi-moule complémentaire avec lequel il délimite une empreinte de révolution définie par les deux demi-empreintes 2 ménagées par les deux demi-moules 1. Selon l'invention, le moule composite l est constitué par un corps 3 en métal ferreux, par exemple en fonte, formant, dans le cas présent, une enveloppe d'épaisseur sensiblement constante définissant l'empreinte 2 qui peut etre usinée ou non. Le corps 3 est associé à une masse 4 réalisée en un métal de plus grande conductibilité thermique que le corps 3 avec lequel elle est associée de toute manière convenable connue dans la technique de fonderie de manière à réduire, voire supprimer, la barrière thermique qui pourrait exister à l'interface des deux matières. En d'autres termes, l'association est effectuée de manière à établir une liaison intime,entre les couches superfi cielles en présence, soit par chauffage, soit au moyen dlun produit intermédiaire interposé pour favoriser le contact moléculaire.De préférence, la masse 4 est réalisée en une matière non ferreuse et, par exemple, en un bronze ou alliage de bronze ou encore en aluminium ou alliage d'aluminium. L'association de la masse d'évacuation thermique 4 avec le corps 3 peut etre réalisé de toute façon convenable par coulée de l'une sur l'autre ou inversement selon qu'il est souhaitable ou nécessaire de pouvoir mettre à profit la caractéristique de retrait au refroidissement de l'une dt matière pour favoriser, soit la réalisation, soit la tenue ultérieure du moule composite ainsi obtenu. Par exemple, dans le cas illustré par la fig. 1, il peut être avantageux de réaliser le corps 3 en métal ferreux, de manière à lui faire délimiter une empreinte en creux 5 qui est comblée par la masse 4 coulée sur le corps 3. Lors du refroidissement, la masse 4 tend alors, par son retrait, à enserrer davantage la parti#e du corps 3 correspondant à l'empreinte 2 et à établir avec cette dernière, en l'absence de liaison intime moléculaire, un contact de surface convenable favorisant la conduction entre le corps 3 et la masse 4. Bien que cela ne soit pas représe#nté, une réalisation inverse peut etre prévue lorsque, par exemple, l'empreinte 5"destinée à recevoir la masse d'échange 4, est au moins localement du type concave. Dans un tel cas, il peut alors etre envisagé de réaliser initialement la masse 4 et d'assurer, par exemple, par coulage, la réalisation du corps 3 par dessus la masse 4 pour permettre ensuite l'usinage ou la rectification de l'empreinte de moulage proprement dit. Dans les deux cas de réalisation, la matière à l'état plastique délivrée à l'intérieur du moule 1 pour la réalisation d'une pièce ou d'un objet en forme transmet sa chaleur au corps 3 qui subit une montée en température régulière. La chaleur emmagasinée est alors immédiatement, en quelque sorte, absorbée par la masse 4 qui en assure l'évacuation par son contact avec le milieu ambiant. La conductibilité plus élevée de la masse 4 permet ainsi de prélever de façon continue la chaleur emmagasinée et retenue dans le corps 3 et, par conséquent, de maintenir ce dernier à une température optimale de fonctionnement meme pour des cadences de coulage élevées. A cet effet, il peut être prévu de réaliser la masse 4, soit lors du moulage, soit par usinage ultérieur selon les caractéristiques de conformation du moule auquel elle est associée, pour lui faire comporter, à partir d'une épaisseur d'absorption 4a, des surfaces d'échange secondaire 4b telles que des ailettes destinées à favoriser l'évacuation des calories absorbées par la couche 4a dans le milieu ambiant, soit naturellement, soit au moyen d'une ventilation forcée. Les surfaces d'échange 4b peuvent etre de hauteur, de largeur et d'écartement réguliers et constants pour l'ensemble de la masse 4 ou, au contraire, différentiels, selon les caractéristiques du moule l. La fig. 3 montre, dans ce sens, en partie gauche, un exemple de réalisation possible correspondant à des surfaces d'échange 4b de hauteur croissant avec la profondeur ou l'épais seur totale de la massé 4 et, en partie droite, au contraire, des surfaces d'échange 4b de hauteur constante, quelle que soit leur position relative par rapport à la conformation locale du moule. La fig. 2 montre que dans le cas où ltempreinte en creux 5 nloffre, par sa conformation, qu'une faible possibilité de retenue de la masse 4, il peut etre prévu de faire comporter au corps 3 des rebords 6 d'ancrage ou, éventuellement, des dépressions 7 dans lesquelles stintroduit la masse 4 lors de son c oulage dans l'empreinte 5. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y etre apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS l - Moule composite, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps en métal ferreux délimitant, en tout ou partie, une empreinte de moulage et une empreinte ou un logement contenant une masse ou charge en métal non ferreux présentant une conductibilité supérieure à celle du corps pour constituer un évacuateur thermique prélevant les calories accumulées par le corps. 2 - Moule composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé par surmoulage de l'une de ses matières constitutives sur l'autre. 3 - Moule selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que la masse d'évacuation thermique comporte des surfaces d'échange en contact avec le milieu ambiant. 4 - Moule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse d'évacuation thermique est placée en contact intime au moins avec la partie du corps du moule correspondant à l'empreinte de moulage.