Brevet FR2480172A1 — publié le 19811016

Dispositif de moulage par compression isostatique La présente invention concerne un dispositif de moulage par compression isostatique. La technique de moulage par compression isostatique est bien connue, en particulier dans le domaine de la céramique o elle est mise en oeuvre conjointement aux méthodes classiques de moulage par pressage et par coulage en barbotine. On sait qu'une telle technique consiste, dans ses grandes lignes, à introduire de la poudre dans un moule approprié que l'on obture de façon étanche et que l'on immerge au sein d'un liquide. Ce liquide est alors soumis à une pression élevée par tout moyen approprié. La pression hydrostatique qui en résulte est donc transmise à la poudre par les parois du moule, et on élabore ainsi une ébauche moulée qui sera alors frittée pour obtenir la pièce céramique dure. Cependant, on constate dans la mise en oeuvre de cette technique un certain nombre d'aléas. En particulier, dans le cas o l'on désire réaliser des tubes, on introduit donc de la poudre entre l'enveloppe extérieure du moule et un mandrin et on opère comme indiqué ci-dessus. Or, on s'aperçoit au démoulage que la pièce obtenue vient déborder légèrement de l'extrémité supérieure du moule et peut même se rompre à ce niveau. Dans le but d'obvier à cet inconvénient, on a proposé de disposer à l'extrémité supérieure du moule, entre l'enveloppe extérieure et le mandrin un bouchon muni d'un joint torique venant en appui contre ladite enveloppe, ledit bouchon pouvant lors du débordement du tube moulé glisser entre ces deux pièces. Cependant une telle solution ne donne que des résultats peu satisfaisants. La Demanderesse a donc cherché à mettre au point un moule destiné à la confection de pièces tubulaires, ce moule étant conçu de telle sorte qu'il évite la rupture de la pièce, tout en assurant une parfaite étanchéité vis-à-vis du liquide extérieur. L'invention a donc pour but un dispositif de moulage par compression. isostatique du type comprenant une enveloppe extérieure et un mandrin interne cylindriques d'axes sensiblement communs, la poudre destinée à confectionner mne pièce et notamment un tube garnissant l'espace 2480 172 - 2 - compris entre ladite enveloppe et ledit mandrin, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une entretoise fixe disposée sur une dépouille ménagée à la partie supérieure dudit mandrin et autour de cette dernière, un bouchon étant prévu également autour de ladite partie supérieure et venant porter d'une part sur l'extrémité supérieure de ladite entretoise fixe et d'autre part sur l'extrémité de ladite enveloppe, ledit bouchon étant évidé de sorte à ménager un espace annulaire autour de ladite entretoise fixe, une entretoise mobile étant disposée dans ledit espace annulaire et venant en appui sur la surface de ladite poudre, de sorte que lors de la compression isostatique l'extrémité supérieure de la pièce moulée puisse venir déborder dans ledit espace annulaire tout en entraînant ladite entre- toise mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit donnée à titre d'exemple purement illustratif mais nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente le dispositif de moulage par compression isostatique selon l'invention avant sa mise en pression. La figure 2 représente ledit dispositif après décompression On a représenté figure 1 un dispositif de- moulage de tubes par compression isostatique selon l'invention. Il comprend une enveloppe extérieure 1 et un mandrin interne 2 cylindriques. L'espace entre ces deux composants est garni de poudre 3 destinée à la confection de la pièce. Ladite enveloppe 1 est confectionnée en une résine de polyuréthane telle que la résine "VulkDllan" commercialisée par la Société "Luchaire", tandis que le mandrin 2 est réalisé en acier inoxydable ou en duralumin traité superficiellement. Comme représenté sur les figures, la partie supérieure du mandrin 2 présente un diamètre inférieur à celui de la partie restante, de sorte qu'une dépouille 4 se trouve ménagée de la sorte. Sur cette dépouille 4 est disposée une entretoise fixe 5 réalisée en acier inoxydable. En outre un bouchon 6 de laiton ou d'acier inoxydable est disposé autour de l'extrémité du mandrin 2 et vient porter d'une part sur l'extrémité supérieure de l'entretoise 5 et d'autre part 2480 172 -3 - sur l'extrémité de l'enveloppe 1. Ce bouchon 6 est évidé de sorte à ménager un espace annulaire 7 autour de l'entretoise fixe 5. Par ailleurs une entretoise mobile 8 confectionnée en acier inoxydable est disposée dans ledit espace 7 autour de l'entretoise fixe 5, et elle vient en appui sur la poudre 3. Enfin, on voit sur les figures que des joints d'étanchéité 9 et 10 sont disposés entre le bouchon 6 d'une part et l'extrémité supérieure du mandrin 2 ainsi que de l'enveloppe 1 d'autre part. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la façon suivante En référence à la figure 1, après avoir introduit la poudre 3 entre l'enveloppe 1 et le mandrin 2 on dispose l'entretoise mobile 8 comme représenté, puis on obture l'ensemble au moyen du bouchon 6. Le-dispositif est alors immergé au sein d'une liquide tel que le glycérol que l'on soumet alors à une pression hydrostatique à la manière connue. En référence à la figure 2, on voit qu'après décompression la poudre 3 a été moulée sous forme d'un tube 11 dont l'extrémité supérieure est venue déborder dans l'espace annulaire 7, tout en repoussant l'entretoise mobile 8 dans ledit espace. De la sorte, on a permis au tube 11 de jouer librement dans l'espace 7 ce qui évite la rupture de la pièce. De plus grâce à l'espace 7, on a évité d'emprisonner de l'air autour de la pièce et le tube ainsi moulé présente une épaisseur constante notamment à son extrémité ce qui évite d'effectuer un usinage ultérieur exhaustif de la pièce. Il faut également noter que la mise en oeuvre du bouchon 6 et notamment de l'entretoise fixe permet lors de la mise en pression d'assurer une étanchéité absolue vis-à-vis du liquide extérieur. L'invention est avantageusement mise en oeuvre dans la réalisation de tubes en alumine béta sodique aptes à être utilisés en tant qu'élec- trolyte solide dans des générateurs sodium-soufre. La Demanderesse a d'ailleurs pu confectionner des tubes de grande longueur soit 500 mm ne présentant aucune déformation. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais elle en couvre au contraire toutes les variantes. 3480 1 2- -4- REVENDI CATIONS 1/ Dispositif de moulage par compression isostatique du type comprenant une enveloppe extérieure et un mandrin interne cylindriques d'axes sensiblement communs, la poudre destinée à confectionner une pièce et notamment un tube garnissant l'espace compris entre ladite enveloppe et ledit mandrin, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une entretoise fixe disposée sur une dépouille ménagée à la partie supérieure dudit mandrin et autour de cette dernière, un bouchon étant prévu également autour de ladite partie supérieure et venant porter d'une part sur l'extrémité supérieure de ladite entretoise fixe et d'autre part sur l'extrémité de ladite enveloppe, ledit bouchon étant évidé de sorte à ménager un espace annulaire autour de ladite entretoise fixe, une entretoise mobile étant disposée dans ledit espace annulaire et venant en appui sur la surface de ladite poudre, 1 de sorte que lors de la compression isostatique l'extrémité supérieure de la pièce moulée puisse venir déborder dans ledit espace annulaire tout en entraînant ladite entretoise mobile. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des joints d'étanchéité sont disposés entre ledit bouchon d'une part et l'extrémité supérieure du mandrin ainsi que de l'enveloppe d'autre part. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit mandrin est réalisé en acier inoxydable ou en duralumin, ladite entretoise fixe et ladite entretoise mobile sont confectionnées en acier inoxydable, ledit bouchon étant réalisé en laiton, ou en acier inoxydable ladite enveloppe extérieure étant confectionnée en une matière plastique notamment une résine. 4/ Pièce réalisée par mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, notamment tube en alumine béta alcaline.