Brevet FR2579933A1 — publié le 19861010

Procédé et dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe, qui trouvent une application dans l'industrie des oeuvres d'art et des souvenirs, en vue de la production en série et à la pièce de copies d'articles gravés. On connaît un procédé pour la fabrication d'articles de configuration complexe, selon lequel on recouvre d'un vernis conducteur de l'électricité, la surface extérieure du modèle composé de l'échantillon à reproduire. Sur ce modèle, est déposée par voie électrolytique sous une densité de courant déterminée, une couche métallique possédant l'épais- seur requise. Le modèle composé est ensuite démonté puis on extrait un à un ses éléments constitutifs et la couche métallique déposée représente un article ayant la configuration de l'échantillon (Manuel de galvanotechnique, B. Pentchev, Sofia 1973, P. 169). On connaît en Qutre un dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe, comportant une cuve remplie d'un électrolyte dans lequel est placé un modèle composé d'un échantillon à reproduire, qui est recouvert d'une couche conductrice de l'électricité sur sa surface extérieure. La cuve remplie d'électrolyte est reliée à une source d'énergie électrique (Manuel de galvanotechnique, B. Pentchev, Sofia 1973, P. 169). Les inconvénients du procédé et du dispositif connus pour la fabrication d'articles de configuration complexe sont leur faible productivité, les limitations qu'ils imposent dans la production en série et le prix élevé des articles fabriqués. En plus, les articles obtenus ont une surface poreuse, l'épaisseur de leurs parois, dans le cas d'articles de configuration complexe, est irrégulière et la présence d'électrolyte dans la cuve crée des conditions de travail néfastes pour la santé. L'invention a pour but de procurer un procédé et un dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe, qui assurent une productivité élevée, soient dotés d'une possibilité accrue de production en série et produisent des articles à faible prix, ayant en même temps, des parois à surface lisse et d'épaisseur régulière et ce sans l'emploi de produits chimiques néfastes pour la sante.. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé pour la fabrication d'articles de configuration complexe, qui se caractérise en ce que, dans un modèle composé élaboré de manière à représenter le négatif de I'éhhantillon, on place un bloc semi-fini ayant une forme semblable à celle de la cavité intérieure du modèle, puis on verse dans la cavité de l'eau qui se congèle en 10 à 30 minutes sous l'effet d'un mélange réfrigérant porté à une température de -10 à -450C. Le dispositif associé pour la fabrication d'articles de configuration complexe est constitué d'un couvercle inférieur auquel est fixé un corps cylindrique creux à surface intérieure conique, dans lequel est disposé un modèle composé à surface extérieure conique correspondant, par sa conicité, à la surface intérieure du corps cylindrique. Dans le modèle composé, est disposé un noyau présentant une cavité dans laquelle est monté un système de refroidissement qui est relié à un groupe réfrigérant. Au-dessus du corps cylindrique, du modèle composé et du noyau,est disposé un couvercle supérieur à saillies annulaires concentriques, auquel sont fixés le corps cylindrique et le noyau, les saillies annulaires concentriques étant disposées au-dessus du modèle composé, tandis que la cavité fonctionnelle formée entre le couvercle supérieur, le modèle composé, le noyau et le couvercle inférieur est reliée à un dispositif de dosage. Dans le cas d'une variante de réalisation du dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe selon l'invention, le noyau est pourvu de nervures annulaires. Les avantages de l'invention résident dans le fait que la productivité est augmentée, la possibilité de production en série à l'aide du dispositif est améliorée, les articles ont un bas prix de revient, les parois des articles sont lisses avec une épaisseur régulière et enfin l'emploi de produits chimiques néfastes pour la santé est pratiquement exclu. Deux modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits plus en détails, mais uniquement à titre d'exemples non-limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lequels - la figure 1 est une vue en coupe verticale du premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour la fabrication d'ar ticles de configuration complexe présentant de petites dimensions ; et - la figure 2 est une vue en coupe verticale du deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour la fabrication d'articles de configuration complexe présentant de grandes dimensions. Le dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe et de petites dimensions représenté sur la figure 1 comporte un corps cylindrique creux 1 dont la surface intérieure est conique. Au corps cylindrique, sont rigidement fixés, un couvercle inférieur 2 et un couvercle supérieur 3. Dans la cavité du corps cylindrique 1, est placé un modèle composé 4 représentant le négatif de l'échantillon qui sera reproduit, la surface extérieure de ce modèle étant conique et coïncident par sa conicité avec la surface intérieure du corps cylindrique 1.Dans le modèle composé 4, est disposé un bloc semi-fini 5 qui présente une partie horizontale délaminée à son extrémité supérieure et qui est élaboré en métal doux ou en alliage, la forme du bloc 5 étant proche de celle de la surface intérieure du modèle 4, tandis que dans la cavité du bloc semifini 5, se trouve un noyau creux 6 dont l'extrémité supérieure est solidaire du couvercle supérieur 3. Dans le noyau 6, est ménagée une cavité 7 dans laquelle est disposé un système de refroidissement 8 qui est relié à un groupe réfrigérant 9. La capacité de réfrigération de la partie supérieure du système de refroidissement 8 est plus élevée que celle des parties médiane et inférieure. Le couvercle supérieur 3 est muni, à l'en- droit où il est au contact de la partie horizontale délaminée du bloc semi-fini 5, de saillies annulaires concentriques 10 taillées en pointe. Entre le couvercle supérieur 3, le bloc semi-fini 5 et le noyau 6, est formée une cavité fonctionnelle 11 qui se remplit d'eau par l'intermédiaire d'un dispositif de dosage 12. Dans le deuxième mode de réalisation du dispositif conçu pour la fabrication d'articles de configuration complexe et de grandes dimensions représenté sur la figure 2, le noyau est muni de nervures annulaires 13. Le dispositif de fabrication d'articles de confifuration complexe,conforme à l'invention fonctionne de la manière décrite ci-apres. On élabore tout d'abord un modèle composé représentant le négatif de l'échantillon qui doit etre reproduit. On réalise également le bloc semi-fini 5 en lui donnant la forme de la cavité du modèle composé 4. Sur le couvercle inférieur 2, est placé le corps cylindrique 1 et dans ce corps, on dispose successivement l'un dans l'autre le modèle composé 4, le bloc semi-fini 5 et le noyau 6 conjointement avec le. couvercle supérieur 3 et le système de refroidissement 8, de façon que le couvercle inférieur 2 et le couvercle supérieur 3 s'assemblent rigidement au corps cylindrique 1.Le couvercle 3 superieur-en stappntcontre le modèle composé 4, enfonce les pointes des saillies annulaires concentriques 10 dans la partie horizontale délaminée du bloc semi-fini 5, en fermant hermétiquement la cavité fonctionnelle 11. Cette dernière est remplie d'eau par l'intermédiaire du dispositif de dosage 12. On branche le groupe réfrigérant 9 et la congélation de l'eau commence dans la cavité fonctionnelle et se poursuit sur une période de 10 à 30 minutes grâce au système de refroidissement 8 dans lequel circule un mélange réfrigérant porté à une température de -10 à -450C. Afin d'obtenir une étanchéité fiable de la cavité fonctionnelle 11 dans la partie supérieure du bloc seRi-fini 5, le système de refroidissement 8 possède une capacité de refroidissement plus élevée dans sa partie supérieure et par conséquent l'eau gèle d'abord dans cette partie. La pression de l'eau qui se congèle dans la cavité fonctionnelle il se propage dans toutes les directions à l'intérieur de cette dernière, mais la seule direction dans laquelle peut etre utilisée sa force de dilatation est celle pour laquelle le bloc semi-fini 5 se déforme vers la surface intérieure du modèle composé 4. Il en résulte qu'on obtient une copie complète, exacte et de haute qualité de tous les éléments définissant la configuration du modèle composé 4. Les nervures annulaires 13 du noyau 6 du dispositif représenté sur la figure 2, servent à diviser la cavité fonctionnelle 11 en petits secteurs, grâce à quoi la pression est localisée et dirigée sur des surfaces plus petites du bloc semi-fini 5, ce qui permet de réduire nettement les dimensions du dispositif. A la fin du processus de déformation du bloc semi-fini 5, on met hors service le groupe réfrigérant 9 et le dispositif dégèle facilement. Cela permet d'extraire le modèle composé 4 et ensuite la copie obtenue de l'échantillon représentant l'article. On obtient la forme définitive de l'article après avoir reproduit, de manière connue, la partie horizontale délaminée à ltextrémité supérieure du bloc semi-fini 5. REVENDICATIONS 1. ProcédéP Urlafabrication d'articles de configuration complexe, par élaboration d'un modèle composé représentant le négatif d'un échantillon à reproduire,caractérisé en ce que l'on met en place, dans le modèle composé un bloc semi-fini ayant une forme semblable à celle de la cavité intérieure du modèle dans laquelle on verse de l'eau que l'on congèle à l'aide d'un mélange réfrigérant à une température de -100C à -450C pendant une période de 10 à 30 minutes. 2. Dispositif pour la fabrication d'articles de configuration complexe, caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique creux (1) à surface intérieure conique auquel est fixé un couvercle inférieur (2) et dans lequel est disposé un modèle composé (4) à surface extérieure conique dont la conicité coïncide avec celle de la surface intérieure du corps cylindrique (1), tandis que dans le modèle composé (4) est disposé un noyau (6) présentant une cavité (7) dans laquelle est monté un système de refroidissement (8) relié à un groupe réfrigérant (9) et, au-dessus du corps cylindrique (1), du modèle composé (4) et du noyau (6), est disposé un couvercle supérieur (3) à saillies annulaires concentriques (10), le corps cylindrique (1) et le noyau (6) étant fixés au couvercle supérieur (3), tandis que les saillies annulaires concentriques (10) sont situées au-dessus du modèle composé (4) et que la cavité fonctionnelle (11) formée entre le couvercle supérieur (3), le modèle composé (4), le noyau (6) et le couvercle inférieur (2) est relié à un dispositif de dosage (12). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau (6) est pourvu de nervures annulaires (13).