Brevet FR2413201A1 — publié le 19790727

La présente invention se réfère au moulage des matières plastiques par compression. On sait que dans ce procédé de moulage on utilise un moule dont les deux parties se compénètrent à très faible jeu à la façon d'un piston et d'un cylindre. On charge la matière à mouler dans l'une de celles-ci, puis à l'aide d'une presse on les rapproche jusqu à ce que la matière comprimée entre elles flue sous l'effet de la pression et remplisse entièrement l'empreinte de moulage. On laisse cette matière durcir sous l'effet de la chaleur (polymérisation) et l'on procède au démoulage. Les moules ainsi utilisés doivent évidemment être établis d'une façon remarquablement précise pour que la matière ne s'infiltre pas dans les joints en y déterminant des bavures épaisses, difficiles à éliminer et qui réduisent de façon sensible le volume utile en risquant de conduire à des défauts inadmissibles. La presse elle-même doit comporter un guidage parfait du plateau mobile afin que les deux moitiés du moule se présentent exactement à la position relative vouluel pour s'engager l'une dans l'autre sans accrochage. Pendant la course utile ce plateau doit toujours se déplacer parallèlement à lui-même en dépit des irrégularités des réactions locales qu'il éprouve.Tout cela contribue à élever considérablement le cout de l'outillage en général et plus spécialement celui des moules qui ne peuvent bien entendu servir que pour un type unique de pièce à fabriquer. L'invention-vise à réduire considérablement les inconvénients énoncés ci-dessus. Conformément à l'invention l'une au moins des moitiés du moule comporte un alésage cylindrique dans lequel peut se déplacer un piston susceptible d'être actionné par le mécanisme de la presse, par exemple à l'aide d'un vérin de commande particulier, le tout de façon qu'après avoir chargé la masse de matière à mouler à l'in térieur de cette moitié ou de l'autre, on puisse, grâce à la présence de l'alésage, refermer complètement les deux moitiés l'une sur l'au- tre sans avoir à exercer un effort de compression notable sur la matière ainsi chargée, puis qu'il soit possible ensuite d'actionner le piston de manière qu'il refoule la matière logée dans ledit alésage en assurant ainsi le remplissage du moule sous la pression dé sirée. On comprend que si la masse de matière chargée dans le moule a été correctement établie, quand le piston arrive à sa fin de cour se de compression sa face tournée vers l'empreinte de moulage constitue alors une partie de la paroi de celle-ci, de sorte que la pièce obtenue est parfaite. Le moule étant referme complètement avant la compression finale, il ne se forme plus de bavures au joint de ses deux moitiés, ou à tout le moins les bavures résiduelles sont absolument insignifiantes et faciles à éliminer par la suite. Quant au joint qui existe entre le piston et son alésage, comme il s'agit d'un ensemble cylindrique, on peut le réduire à une très faible valeur lors de l'usinage des pièces, ce qui là encore correspond à des bavures nulles ou insignifiantes.D'autre part, comme les deux moitiés du moule ne se compénètrent plus, un défaut de guidage du plateau mobile ne peut entraîner aucune détérioration, mais seulement l'obtention de pièces présentant des tolérances de conformation un peu fortes, ce qui est souvent admissible en pratique. Enfin, du fait que le moule se referme sans effort important, la question du déplacement rigoureusement parallèle du plateau mobile ne se pose plus. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en plan d'une pièce à mouler par compression. Fig. 2 est une vue en élévation avec coupes d'une presse propre à mouler la pièce de fig. 1 par mise en oeuvre de l'invention. On a représenté en fig. 1 la vue en plan par dessous d'une pièce 1 comportant une zone centrale relativement plate 2 avec un bossage 3. Pour réaliser cette pièce par moulage par compression, on a établi un moule fait en deux moitiés 4 et 5 (fig. 2) propres à venir s'appliquer l'une contre l'autre de façon jointive, sans parties emboltantes. Toutefois la paroi de l'empreinte de la moitié inférieure 5 correspondant à la zone centrale 2 et au bossage 3 est constituée par la face supérieure 6a d'un piston cylindrique 6 susceptible de coulisser verticalement à jeu très réduit dans un alésage Sa de cette moitié 5. La tige 7 de ce piston s'étend en direction du bas, traverse avec un jeu considérable le plateau inférieur fixe 8 de la presse et vient s'atteler à un vérin 9 fixé sous ce plateau. La moitié supérieure 4 est portée par le plateau mobile 10 de la presse, lequel coulisse sur des colonnes de guidage il sous l'effet de vérins d'approche 12 à longue course. Ce plateau porte à la façon connue des vérins de serrage annulaires 13, disposés co axialement aux colonnes il et dont les pistons peuvent se verrouiller avec ces dernières pourvues à cet effet de gorges lia propres a recevoir des clavettes non figurées. Lors d'une opération de moulage on commence par soulever au maximum le plateau mobile 10 par les vérins 12 (les vérins 13 étant bien entendu déverrouillés), de façon à ouvrir le moule. Le piston 6 étant abaissé, l'on déverse dans la moitié inférieure 5 et dans la partie de l'alesage-5a située au-dessus du piston 6, une quantité de matière exactement déterminée pour correspondre au volume de la pièce à obtenir. On referme le moule toujours par le moyen des vê- rins 12. Comme du fait de l'abaissement du piston 6 le volume de l'empreinte est largement supérieur à celui prévu pour le moulage correct, cette fermeture s'effectue sans exiger un effort important. Le plateau 10 se déplace donc parallèlement à lui-même et sa position finale est positivement fixée par le contact des deux moitiés 4 et 5 autour de l'empreinte de moulage. On verrouille alors les vérins de serrage 13 aux colonnes 11 et on les fait agir pour maintenir les deux moitiés 4 et 5 fortement appliquées l'une contre l'autre. On peut ensuite mettre en marche le vérin 9 pour faire monter le piston 6. Celui-ci refoule la matière en direction du haut en réduisant le volume de l'empreinte. Si les choses ont été correctement prévues, en fin de course de ce piston la matière remplit complètement l'empreinte sous la pression désirée, la face 6a se trouvant exactement au niveau voulu pour réaliser la zone centrale 2 de fig. 1t On obtient finalement une pièce pratiquement sans bavures péri phériques. Le jeu inévitable entre le piston 6 et l'alésage Sa peut bien-déterminer une bavure supplémentaire, mais s'agissant de pièces cylindriques qui peuvent être soigneusement montées l'une dans l'autre après rectification, le jeu en question est très faible et les bavures qu'il peut provoquer sont insignifiantes. Bien entendu, si la pièce comprend une zone centrale sans saillie, le piston 6 peut comporter une faceoa parfaitement plane. En sens inverse si la zone centrale de la pièce est tourmentée, la face 6a doit être établie en conséquence et il faut alors prévoir des moyens pour empêcher le piston de tourner sur lui-meme, par exemple une rainure pratiquée dans la tige 7 et une clavette fixée au plateau 8. D'autre part on comprend que le système de piston et d'alésage pourrait être prévu dans la moitié supérieure mobile 4, par exemple pour éviter que la présence du vérin 9 n'oblige à rehausser le niveau du plateau inférieur 8. On pourrait même disposer éventuellement plusieurs pistons tels que 6 répartis convenablement dans l'une et/ou l'autre des deux moitiés 4 et S, notamment dans le cas de pièces de grande surface et de faible épaisseur ou bien lorsque la matière renferme une charge fibreuse et doit donc s'écouler régu lièrement pour éviter que les fibres ne se recroquevillent sur ellesmêmes, ces pistons multiples pouvant à cet effet être actionnés successivement dans un ordre approprié. Avec des pièces très hautes le piston 6 pourrait être disposé horizontalement ou suivant une certaine inclinaison. Le vérin 9 pourrait être fixe à la moitié du moule comportant le piston et non pas au plateau portant celle-ci. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. - REVEEDICADIONS - 1. Procédé pour le moulage des matières plastiques et analogues à l'aide d'un moule à empreinte dont les deux moitiés peuvent etre serrées l'une contre l'autre par une presse, du genre dans lequel le moule comprend au moins un alésage qui débouche dans ltem- preinte et qui renferme un piston, lequel est reculé durant la première phase du moulage pour faciliter le remplissage et la fermeture du moule, puis est avancé en vue de comprimer la matière à 1'intérieur de l'empreinte1 jusqu'à ce que sa face libre vienne correspondre à la paroi de 11 empreinte, caractérisé en ce qu'on profile la face libre (6a) du piston (6) de manière à ce qu'elle représente une zone non plane de l'empreinte. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce quton prévoit des moyens pour empocher le piston (6) de tourner sur lui-mssme pendant sa course de recul et d'avance, de manière que la zone de-l'empreinte à laquelle correspond la face profilée (6a) de ce piston (6) n'ait pas à comporter obligatoirement une symétrie par rapport à un axe. 3. Dispositif pour le moulage des matières plastiques et analogues à l'aide d'un moule à empreinte dont les deux moitiés peuvent être serrées llune contre l'autre par une presse, du genre dans lequel le moule comprend au moins un alésage qui débouche dans l'empreinte et qui renferme un piston, lequel est reculé durant la première phase du moulage pour faciliter le remplissage et la fermeture du moule, puis est avancé en vue de comprimer la matière à l'intérieur de l'empreinte jusqu'à ce que sa face libre vienne correspondre à la paroi de l'empreinte, caractérisé en ce que la face libre (6a) du piston (6) est profilée de manière à représenter une zone non plane de l'empreinte. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il Comprend des moyens pour empêcher le piston (6) de tourner sur lui-meme pendant sa course de recul et d'avance. 5. Presse à mouler, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3.