Brevet FR2518395A1 — publié le 19830624

Procédé de fixation d'une pièce métallique sur une Pièce en matière thermoplastique, notamment d'une lame d'instrument tranchant tel que bistouri, cutter ou ana boue sur le manche de cet instrument, et instrument obtenu par ce procédé. La présente invention concerne un procédé-de fixation d'une pièce métallique sur une pièce en matière thermoplastique, notamment d'une lame d'instrument tranchant tel que bistouri, cutter ou analogue sur le manche de cet instrument, ainsi qu'un instrument obtenu par ce procédé, procédé selon lequel, ladite pièce métallique comportant une ouverture, on élabore, sur la partie de pièce en matière thermoplastique qui doit recevoir ladite pièce métallique, une saillie d'épaisseur supérieure à celle de ladite pièce métallique dans sa partie bordant ladite ouverture, cette saillie étant adaptée à y pénétrer, et on pose ladite# pièce métallique sur ladite partie de pièce thermoplastique de sorte que son ouverture s'engage exactement sur ladite saillie. Il s'agit en principe d'un procédé destinéàassurer une-fixation définitive de la pièce métallique en question sur un manche ou autre pièce en matière thermoplastique. On connalt déjà plusieurs types de procédés élaborés à cet effet et type général comportant les deux opérations définies ci-dessus. Selon certains de ces procédés, on opère par fixation mécanique, à savoir que l'on insère dans ladite saillie une pièce supplémentaire qui vient coiffer et presser les bords de l'ouverture de ladite pièce métallique. Cependant l'élaboration de cette petite pièce de fixation nécessite bien entendu une opération de moulage supplémentaire, et sa fixation sur la saillie -est. relativement délicate, en raison des faibles dimensions de celle-ci, ce qui rend ce procédé coûteux et incommode, surtout lorsque l'on désire assurer les fixations en grandes séries. Dans d'autres procédés, on effectue un pressage à chaud de la partie dépassante de la saillie, pour la rabattre sur la lame, mais le réglage de la température est délicat et ce type de procédé ne donne pas entièrement satisfaction, surtout quant à la régularité de la fixation et à son aspect. Dans d'autres procédés encore, l'étalement localisé de la matière thermoplastique de la saillie sur la pièce métallique est obtenu au moyen d'ultrasons, mais le produit obtenu n'est là encore pas exempt de défauts. Notamment, des bavures apparaissent alors sur le pourtour de ladite saillie, entre celle-ci et la lame, ce qui est-fortement indésirable,surtout lorsque l'instrument tranchant en question est un bistouri. Le but de la présente invention est d'élaborer un nouveau procédé, qui élimine tous ces inconvénients. Pour ce faire, selon l'invention, on choisit une matière thermoplastique se prêtant particulièrement bien à une opération d'estampage, et l'on écrase localement et à froid ladite saillie, pour qu'au moins une partie de sa surface déborde sur. ladite pièce métallique. Un tel procédé permet d'obtenir facilement et rapidement, par exemple à l'aide d'une presse hydraulique équipée d'un poinçon de forme appropriée, une fixation très solide et d'excellent aspect, sans aucune bavure, d'une pièce métallique sur une pièce en matière thermoplastique. Cette opération peut étre assurée à grande cadence, car le poinçon peut estamper plusieurs pièces dans un seul mouvement de pressage. En outre, cette opération de fixation peut être facilement automatisée, au moins quant à l'opération de pressage proprement dite, et l'on peut aussi contrôler et réguler aisément la pression d'estampage. On pourra prévoir par exemple, et ceci-pour-limiter la pression d'estampage nécessaire, que l'on écrase ladite saillie en seulement deux emplacements localisés. Un procédé conforme à l'invention; mis en-oeuvre avec une pièce métallique, notamment une lame de bistouri ou analogue, dont l'ouverture est essentiellement allongée -dans la direction de la grande dimention de la# lame-, pourra donc encore etre caractérisé en ce que les emplacements d'écrasement de ladite saillie -laquell-e.est alors également allongée- sont situés aux extrémités ou à -pro- ximité des extrémités de cette dernière, lesquelles pre, sentent à cet effet des surépaisseurs. Lessurépaisseurs permettront un bon transfert de la matière par aplatisse ment, à la manière d'un rivetage, # sur les bords de l'ou- verture de la lame. Le choix de la matière thermoplastique, pour la constitution du manche ou analogue de l'instrument en question, est très important pour l'obtention d'une fixation satisfaisante à tous les points de vue -résistance mécanique, aspect, absence de bavures, de criques ou autres défauts ; à cet effet, conformément à un autre aspect de la présente invention, on utilisera essentiellement une matière choisie parmi les résines polystyrèniques, notamment soit du polystyrène soit un mélange de polystyrène standard et de polystyrène choc contenant du butadiène. Il s'agit là de produits bon marché et particulière- ment aptes à subir un estampage. La présence du polystyrène choc en mélange avec le polystyrène standard permettra de diminuer de façon adéquate le caractère cassant du polystyrène standard, autrement dit de donner une certaine souplesse à la matière thermoplastique. De préférence, on prévoiera que le polystyrèùe standard utilise est présent dans une proportion pondérale allant d'environ 85 à environ 95 % du poids total de ladite matière thermoplastique, le polystyrène choc étant présent dans la proportion complémentaire, à savoir d'environ 5 à 15 % du poids total. Il est très impor#tant que ces proportions soient respectées. On a, -après avoir procédé à de multiples essais, constaté qu'il était plus particulièrement avantageux de prévoir que les proportions pondérales de polystyrène standard et de polystyrène choc sont respectivement d'environ 90 % et d'environ 10 %, proportions que l'on peut pratiquement considérer comme optimAles. A titre de variante, on peut encore envisager l'utilisation d'autres résines de la même famille, et notamment le pol y (styrène/butadiène/acrylonitrile) (par #abréviation ABS), avec toutefois l'inconvénient d'un prix de revient plus élevé. Un mode d'exécution de 11 invention va maintenant être décrit à titre d'exemple nullement limitatif, avec réé- rence aux figures du dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en plan de dessus du manche en matière thermoplastique d'un instrument tranchant éla boré conformément à 11 invention - la figure 2-est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1 - la figure 3 montre en plan trois instruments tranchants pendant le processus d'estampage, le poinçon de la presse étant représenté en trait spectral ; et - la figure 4 est une vue de profil du poinçon d'estampage. La pièce de matière thermoplastique sur laquelle il y a lieu de fixer une pièce métallique, par exemple une lame tranchante 1, est, dans l'application décrite ici à titre illustratif, un manche de bistouri 2. Cette lame, comme connu, comporte une ouverture centrale allongée 3, et le manche 2 est moulé avec, sur son extrémité 4 qui est destinée à recevoir la lame, une saillie allongée 5 apte à venir s'engager exactement dans ladite ouverture 3. Comme visible sur la figure 2, la saillie 5 porte à ses extrémités des surépaisseurs 6. Ledit manche 1 est de préférence constituéde 90 % en poids de polystyrène standard, et de l0 % en poids de polystyrène choc contenant du butadiène. On pourrait utiliser également de l'ABS. Ces matières thermoplastiques, de la famille des polymères styréniques, ont d'excellentes qualités d'aspect, de légèr#té, de résistance au choc, de résistance aux agents chimiques; et présentent en outre un caractère antistatique et une bonne rigidité, toutes qualités particulièrement intéressantes pour la constitu tion d'un manche de bistouri. En outre, elles se prêtent particulièrement bien à une opération d'estampage à froid. Cette opération peut être menée à bien grâce à une presse, par exemple hydraulique, faisant descendre un poinçon sur les surépaisseurs 6 pour les écraser et les faire déborder, à la manière de têtes de rivets, sur les bords des extrémités de l'ouverture 3 de la lame. La forme du profil d'un poinçon utilisable à cet effet a été représentée en 7 à la figure 4. On prévoit un poinçon 7 assez long pour pouvoir sertir plusieurs lames à la fois, par exemple trois, comme montré à la figure 3. Les parties de matière thermoplastique aplaties et élargies à lamanière de têtes de rivets par les saillies 8 du poinçon 7 ont été référencées en 9. L'aspect du s-ertis- sage ainsi obtenu est parfait et sans aucune bavure. A titre indicatif, la force d'estampage est de 400 daN environ. Avec une machine semi-automatique sur laquelle seules les opérations de pose des lames 1 sur les parties 4 et d'enlèvement des bistouris finis sont faites à la main, la descente contrôlée et la remontée du poin çon étant automatiques, on peut obtenir une cadence de production d'environ 2 200 pièces à l'heure, avec un rebut pratiquement inexistant. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fixation d'une pièce métallique sur une pièce en matière thermoplastique, notamment d'une lame d'instrument tranchant tel que bistouri, cutter ou analogue sur le manche de cet instrument, ladite pièce métal liquecomportant une ouverture, procédé selon lequel. on élabore, sur la partie de pièce en matière thermoplastique qui doit recevoir ladite pièce métallique, une saillie d'épaisseur supérieure à celle de ladite pièce métallique dans sa partie bordant ladite ouverture, cette saillie étant adaptée à y pénétrer, et on pose ladite pièce métallique sur ladite partie de pièce thermoplastique de sorte que son ouverture s'engage exactement sur ladite saillie, caractérisé en ce que l'on-écrase localement et à froid ladite saillie, pour qu'au moins une partie de sa surface déborde sur ladite pièce métallique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on écrase ladite saillie en seulement deux emplacements localisés. 3. Procédé selon la revendication 20 mis en oeuvre avec une pièce métallique, notamment une lame de bistouri ou analogue, dont l'ouverture est essentiellement allongée -dans la direction de la grande dimension de la lame-, caractérisé en ce que les emplacements d'écrasement de ladite saillie -laquelle est alors également allongéesont situés aux extrémités ou à proximité des extrémités de cette dernière, lesquelles présentent à cet effet des surépaisseurs. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications. précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise, pour la constitution de ladite pièce en matière thermoplastique, une matière choisie parmi les résines polystyrèniques. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise du polystyrène 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange de polystyrène standard et de polystyrène choc. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le polystyrène standard utilisé est présent dans une proportion pondérale allant d'environ 85 à environ 95 % du poids total de ladite matière thermoplastique, le polystyrène choc étant présent dans la proportion complémentaire, à savoir d'environ 5 à 5 % du poids total. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les proportions pondérales de polystyrène standard et de polystyrène choc sont respectivement d'environ 90 % et d'environ 10 S. 9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la résine polystyrènique choisie pour la constitution de ladite pièce en matière thermoplastique est du poly (styrène/butadiène/acrylo'nitrile). 10. Instrument tranchant, notamment bistouri, cutter ou analogue, caractérisé en ce qu'il est élaboré par un procedé conforme à l'une quelconque de-s#revendications précédentes, son manche étant notamment constitué d'une résinepolystyrènique.