Brevet FR2484877A1 — publié le 19811224

Pour le moulage dit de précision on utilise des modèles en cire sur lesquels on façonne le moule en immergeant le mo- dèle dans un coulis de céramique-sable que l'on soumet ensui- te à un séchage et à une cuisson, de sorte que la céramique fond et se déverse, laissant subsister une cavité de moulage ou empreinte. Les modèles en cire sont préparés par introduc- tion sous pression de cire relativement chaude, et donc flui- de, dans l'outil de moulage d'une presse à modèles. Ce procédé donne des modèles en cire qui sont sujets à un retrait relativement important parce que la cire est in- troduite sous pression dans l'outil de moulage dans un inter- valle inadéquat de sa courbe de dilatation. Il en est ainsi parce que les presses à modèles courantes ne peuvent agir que sur de la cire à l'état fluide. De ce fait aussi, il faut prévoir des temps de solidification plus longs, ce qui rend la fabrication relativement lente. En outre, le procédé consi- déré impose certaines limitationsquant à la forme du produit final. La présente invention a pour but de proposer un procédé de fabrication de modèles en cire de nature à supprimer les inconvénients et limitations des procédés adoptés jusqu'à présent. A cette fin, la présente invention propose d'introduire la cire dans l'empreinte de la coquille par moulage par in- jection opéré à l'aide d'un cylindre de moulage par injection et avec un conditionnement tel que la température de la cire lors de l'injection atteigne presque, mais ne dépasse pas le point de cassure supérieur de la courbe d'indice de consis- tance de la cire. Par "conditionnement", on entend ici un ré- glage de température opéré par chauffage ou refroidissement de façon à maintenir avec une marge de tolérance très étroite une température préfixée. L'expression "courbe d'indice de consistance" est prise ici dans un sens particulier pour désigner une courbe indi- quant la déformation subie en fonction de la température par une éprouvette de la cire considérée chargée dans des condi- tions constantes et soumise ensuite à une élévation de tempé- rature contrôlée, par exemple de 50C par heure. Comme le montre le diagramme annexé, une cire de la catégorie convenant aux fins de l'invention passe de manière relativement brusque de l'état presque entièrement solide à l'état fluide et, se- lon l'invention, on doit opérer le conditionnement de manière à demeurer dans l'intervalle A de la courbe. Selon l'invention, il s'avère avantageux de conserver à la cire, au niveau de la buse d'injection, une température d'environ 50'C au maximum. Pour le moulage par injection, on utilise de préférence une cire ayant subi une granulation soit sous refroidissement, par exemple dans un broyeur à marteaux, soit par extrusion à travers un disque perforé et découpage par un couteau rotatif en tronçons de longueur adéquate. Lorsqu'on utilise une cire granulée à température ambian- te, c'est-à-dire à 20C environ, il est préférable, suivant l'invention, d'opérer le conditionnement du cylindre de mou- lage par injection de façon que la température de la cire soit, dans la zone d'entrée, d'environ 40'C et dans la zone médiane (de compression), d'environ 450C, alors que dans la zone d'injection (la plus avancée), elle est d'environ 50'C au maximum. On a opéré une quantité d'essais de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en particulier avec des éprouvettes de cire de poids allant d'environ 10 g à environ 80 g. Il s' est avéré possible de ramener les temps de fabrication indi- viduels actuels, qui sont de 85 à 120 secondes pour les gros- ses éprouvettes et de 60 à 70 secondes pour les petites, à -40 secondes pour les grosses éprouvettes et à environ 20 secondes pour les petites. C'est là un gain de temps d'environ à 60% et il est particulièrement intéressant de noter que la qualité des produits est jugée égale à celle obtenue jusqu' à présent, ou même un peu supérieure. L'application du procédé selon l'invention permet de sou- mettre les outils à un refroidissement plus accusé que celui possible avec les procédés antérieurs, sans porter aucunement atteinte à la qualité des modèles en cire, alors qu'un fort refroidissement a normalement pour effet de détériorer la sur- face des modèles en cire. Il est à noter qu'il peut être nécessaire de modifier quelque peu les températures citées plus haut, selon la quali- té de la cire, sa teneur en charges ainsi que la nature de ces charges. Le moulage par injection permet de régler des paramètres tels que le temps, la pression et la vitesse d'injection, ainsi que le temps et la pression de post-avance, de manière à obtenir un résultat optimum. A ce propos, il est à noter qu'il suffit normalement de faire fonctionner la presse de moulage par injection avec seulement 25% environ de la pression nominale, ce qui permet d'attendre du fonctionnement une très haute fiabilité "mécanique". Il faut encore mentionner que la fabrication de modèles en cire dans une presse de moulage par injection du type décrit ici semblerait exiger une lubrification des outils beaucoup plus réduite que pour la fabrication de modèles en cire dans les machines courantes, ce qui est bien entendu avantageux. De manière générale, les dispositions décrites se prê- tent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de modèles en cire, notamment pour moulage de précision, suivant lequel on utilise de la cire à l'état plastique, cette cire étant introduite dans une coquille de moulage présentant une empreinte de forme correspondant à celle du produit final, caractérisé en ce que la cire est introduite dans l'empreinte de la coquille par moulage par injection au moyen d'un cylindre de moulage par injection et sous conditionnement tel que la température de la cire à l'injection atteigne presque, mais ne dépasse pas le point de cassure supérieur de la courbe d'indice de consis- tance de la cire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cire est introduite dans le cylindre de moulage par injection àl'état granulé. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de l'injection, la cire est maintenue par con- ditionnement à une température d'environ 500C au maximum. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le conditionnement est opéré de manière que la tem- pérature de la cire soit, dans la zone d'admission du cylindre d'injection, d'environ 400C, dans la zone de compression du cylindre d'injection, d'environ 450C et, dans la zone d'in- jection du cylindre d'injection, d'environ 500C au maximum.