Brevet FR2597397A1 — publié le 19871023

Moule pour le moulage par injection de plaques de support d'informations ________________________________________________L'invention concerne un moule pour le moulage par injection de plaques de support d'informations en matière thermoplastique munies d'un côté de creux d'informations, en particulier de disques compacts en polycarbonate ou en polymétha5 crylate de méthyle, la moitié du moule pour le plateau de fixation de moule mobile d'une machine à mouler par injection étant un plateau pour le matriçage des creux d'informations et la moitié du moule pour le plateau de fixation de moule fixe étant plane dans la région de la cavité de moulage et compor10 tant le canal de carotte pour l'injection de la matière thermoplastique plastifiée dans la cavité de moulage délimitée dans la position de fermeture par les deux moitiés du moule. La réalisation de plaques de support d'informations en ma15 tière thermoplastique, par exemple de disques compacts, de 15 disques vidéo, de disques CD-Rom, de disques Draw et EDRAW, se fait à l'aide de machines à mouler par injection, les procédés de fabrication devant satisfaire à des exigences élevées. Ainsi, il est nécessaire que ces plaques de support d'informa20 tions soient réalisées dans des conditions de salle blanche 20 extrêmes et que, après le moulage par injection, elles soient retirées des moules à injection ouverts au moyen de robots. Par rapport aux produits courants moulés par injection, le moulage par injection est, lui aussi, beaucoup plus difficile. 25 Ainsi, il est nécessaire, par exemple, que les disques compacts devant être explorés ultérieurement au moyen d'un faisceau laser présentent sur la face explorée par le faisceau laser une planéité parfaite et que les creux d'informations réalisés par le moulage par injection avec des dimensions de 30 2 2597397 l'ordre d'environ 0,1 micromètre sur la face opposée à cette face plane soient réalisés avec une précision extrême. De plus, il est nécessaire que lors du moulage par injection le refroidissement de la matière se fasse suffisamment lentement pour obtenir une structure et une orientation désirées de la matière; il faut surtout éviter des effets d'orientation importants. Des difficultés considérables résultent encore du fait que la matière thermoplastique est traitée légèrement en dessous de sa température de décomposition. Cela implique éga10 lement le choix d'un temps de séjour de la matière synthétique aussi court que possible dans le groupe de plastification et d'injection pour éviter l'apparition de phénomènes de décomposition thermique. Abstraction faite de ces exigences sévères à l'égard de la technologie, il existe encore d'autres exigences particulières au sujet des moules à injection qui sont constitués de la manière bien connue d'une moitié de moule montée sur un plateau de fixation mobile et d'une moitié de moule montée sur le pla20 teau de fixation fixe. La moitié du moule montée sur le plateau de fixation mobile comporte comme insert une plaque pour le matriçage des creux d'informations, tandis que la moitié du moule montée sur le plateau de fixation fixe est plane dans la région de la cavité et munie d'un canal de carotte concen25 trique pour l'injection de la matière synthétique plastifiée. Dans la position de fermeture, la moitié du moule montée sur le plateau de fixation mobile s'engage à la manière d'un cône dans la moitié du moule montée sur le plateau de fixation fixe et présentant une forme complémentaire, les deux moitiés du moule délimitant, dans la position de fermeture, la cavité pour la réalisation des disques compacts. Dans cette position de fermeture, la matière synthétique plastifiée, de préférence le polycarbonate plastifié, est injectée, par l'intermédiaire du canal de carotte de la moitié du moule montée sur le pla35 teau de fixation fixe. Mis à part le fait que pour la fabrication de disques compacts la moitié du moule montée sur le plateau de fixation fixe doit être extrêmement plane dans la région de la cavité, il faut encore satisfaire à d'autres exigences. Ainsi, il faut éviter que, au cours des cycles d'injection successifs, des quantités résiduelles de matière plastique se déposent dans cette région plane, ce qui peut se produire tout simplement lorsque la température de traitement devient trop 10 élevée ou que le temps de séjour de la matière synthétique plastifiée se prolonge de trop, étant donné que dans ce cas des phénomènes de décomposition thermique apparaissent automatiquement. Mis à part cela, il faut veiller à ce que la région plane 15 de ces moitiés de moule soit toujours polie et essentiellement exempte de pores, c'est-à-dire que le diamètre des pores de surface ne se manifeste pas eu égard à l'exploration des creux d'informations. En général, la taille de ces pores doit autant que possible être pratiquement nulle, c'est-à-dire qu'il s'agit de créer pratiquement dans cette région plane une surface polie exempte de pores. Avant la mise en service d'une machine à mouler par injection, ces régions polies et planes de ces moules doivent être lavées soigneusement à 50 C avec un liquide de lavage non caustique étant donné que des restes de 25 saletés infimes rendent déjà inutilisables les disques compacts moulés puisque dans ce cas, un balayage optique parfait ne serait plus assuré. De plus, des influences gênantes peuvent se produire du fait que, pendant le fonctionnement de la machine à mouler par 30 injection et notamment aussi après l'arrêt de la machine, de l'humidité peut se condenser dans la région polie plane, humidité dont les substances minérales adhérentes conduisent, lors de la mise en service ultérieure de la machine à mouler par injection, à ce que les disques compacts doivent également être rejetés. D'une manière générale, il en est de même également pour les autres plaques de support d'informations explorées au moyen d'un faisceau laser. Par ailleurs, une sur- 4 2597397 face plane est aussi nécessaire lorsque l'exploration se fait par voie électromagnétique - comme, par exemple, dans le cas des mémoires à disques vidéo - étant donné que les têtes de lecture présentent par rapport à la surface balayée une dis5 tance qui est de l'ordre de quelques micromètres. D'une manière générale, ces moules pour l'injection de plaques de support d'informations sont munis de canaux de refroidissement et de chauffage bien connus en soi de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'en donner ici une description 10 plus détaillée. La présente invention repose sur la découverte qu'une résolution satisfaisante de ces problèmes rencontrés dans la région plane de ces moitiés de moule montées sur le plateau de fixation fixe est impossible dans la mesure o ces zones sont 15 réalisées en métal ou en alliages métalliques tels qu'ils sont généralement utilisés pour la fabrication de moules à injection. Partant de cette découverte, la présente invention a pour objet de conformer cette zone plane de la moitié du moule mon20 tée sur le plateau de fixation fixe de telle façon qu'un dépôt de quantités résiduelles de matière synthétique plastifiée provenant de cycles d'injection antérieurs, et en particulier une condensation d'humidité, est évité avec certitude. Il s'est avéré de manière surprenante que ce but est at25 teint par le fait que la moitié du moule pour le plateau de fixation fixe comporte, dans la région de la cavité, un insert réalisé en un matériau non métallique polissable, résistant à la corrosion et essentiellement sans porosités. Grâce à ces mesures, les effets rencontrés pour les moules à injection habituellement utilisés jusqu'ici sont sensiblement évités ou bien ils se produisent si rarement que le rebut de disques compacts et des autres plaques de support d'informations généralement élevé jusqu'ici a été réduit dans des proportions considérables. Dans le sens de l'invention, il faut entendre par essentiellement sans porosités le fait que les pores présentent un diamètre suffisamment faible pour que la surface de cet insert selon l'invention se comporte, à l'égard de la matière synthé5 tique plastifiée injectée dans le moule, comme une surface extrêmement lisse. Selon une caractéristique particulière de l'invention, cet insert est réalisé en matière céramique. 10 Il s'est avéré de manière surprenante que les difficultés rencontrées jusqu'ici peuvent être maîtrisées sans peine lorsque, selon une autre caractéristique de l'invention, la matière céramique est constituée par de l'oxyde de zirconium ou par du nitrure de silicium. Les indications données pour les disques compacts s'appliquent d'une manière générale aux autres supports d'informations précités. La description qui va suivre, en regard des dessins an20 nexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue schématique d'une machine à mouler par injection avec les deux moitiés d'un moule à injection, et la figure 2 représente, à plus grande échelle, le moule injection de la fig. 1. La fig. 1 montre schématiquement une vue de côté d'une machine à mouler par injection. Elle se compose de deux plaques 30 de support 2 et 3 montées sur un bâti de machine 1 et formant avec quatre longerons 4, dont deux seulement sont visibles, un châssis fixe, le plateau de fixation de moule mobile 5' étant monté de manière mobile sur lesdits longerons. La plaque de support fixe sert en même temps de plateau de fixation fix35 pour la moitié de moule 5 montée sur le plateau de fixaticn fixe et dirigée vers le plateau de fixation mobile. 6 2597397 Sur le côté du plateau de fixation mobile dirigé vers le plateau de fixation fixe est montée la moitié de moule 6 dans laquelle peut être encastrée comme insert une plaque 7 pour la conformation des creux d'informations. Le plateau de fixation mobile comporte, du côté opposé à la moitié de moule 6 montée, l'unité de fermeture 18 laquelle comporte de manière bien connue en soi un vérin de fermeture de moule et un vérin de déplacement. Le plateau de fixation fixe comprend un centrage de buse 8 et, coaxialement par rapport à ce dernier, le canal de carotte 9 de la moitié de moule 5 montée sur ledit plateau. Cette moitié de moule montée sur le plateau de fixation fixe est équipée d'un insert 10 en oxyde céramique conformé en disque an15 nulaire et comportant de ce fait, lui aussi, un alésage qui 15 constitue le prolongement du canal de carotte de la moitié de moule 5. Sur le côté du plateau de fixation fixe opposé à la moitié de moule 5 est disposé le groupe de plastification et d'injec20 tion qui est représenté schématiquement et désigné par 11. Pour le moulage par injection d'une plaque de support d'informations, le moule est tout d'abord fermé d'une manière bien connue en soi par un actionnement adéquat de l'unité de fermeture, les deux moitiés du moule délimitant la cavité pour le 25 moulage par injection de la plaque de support d'informations, dans le cas présent d'un disque compact. En même temps ou après, le groupe de plastification et d'injection est couplé avec le centrage de buse 8, et la matiére plastifiée est injectée dans la cavité par l'intermédiaire du canal de carotte 30 de la moitié de moule 5 et de l'alésage de l'insert 10. Ensuite, le moule est ouvert, c'est-àdire qu'il est amené dans la position représentée dans la figure, et le disque compact moulé est extrait au moyen d'un robot non représenté. Il s'est avéré de façon inattendue que, grâce à l'utilisation de l'in35 sert selon l'invention,!es problèmes rencontrés jusqu'ici pour le moulage par injection de disques compacts et décrits précédemment sont essentiellement éliminés et que!'insert résiste également à la corrosion pendant une longue pérl-ode. Il en est de même pour le moulage par injection des autres plaques de support d'informations mentionnées au début. La fig. 2 montre, à plus grande échelle, le moule à injection composé des deux moitiés de moule 5 et 6. Des éléments identiques sont désignés par les mêmes références. La plaque pour la conformation des creux d'informations est bloquée dans 10 la moitié de moule 6 au moyen d'une douille de serrage 13 bien connue en soi, tandis qu'une bague de serrage 14 est prévue pour l'immobilisation de l'insert 10. Cette bague de serrage bloque la plaque céramique dans une zone extérieure comme cela ressort de la figure. Les deux moitiés de moule comportent, en outre, des canaux et des canaux 16 pour un agent réfrigérant ou un milieu chauffant de façon à pouvoir régler de la manière bien connue en soi les gradients de température habituels du moule à in20 jection. 8 2597397 REVENDICATIONS 1. - Moule pour le moulage par injection de plaques de support d'informations en matière thermoplastique munies d'un côté de trous d'informations, en particulier de disques compacts en polycarbonate ou en polyméthacrylate de méthyle, la moitié du moule pour le plateau de fixation de moule mobile d'une machine à mouler par injection étant un plateau pour le matriçage de creux d'informations et la moitié du moule pour le plateau de fixation de moule fixe étant plane dans la région de la cavité de moulage et comportant le canal de carotte 10 pour l'injection de la matière thermoplastique pastifiée dans la cavité de moulage délimitée dans la position de fermeture par les deux moitiés du moule, c a r a c t é r i s é e n c e que la moitié de moule (5) pour le plateau de fixation fixe (3) comporte, dans la région de la cavité de moulage, un 15 insert (10) réalisé en un matériau non métallique polissable, résistant à la corrosion et essentiellement sans porosités. 2. - Moule à injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (10) est réalisé en matière céramique. 3. - Moule à injection selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière céramique est de l'oxyde de zirconium. 4. - Moule à injection selon la revendication 2, caracté25 risé en ce que la matière céramique est du nitrure de silicium.