Brevet FR2637518A1 — publié le 19900413

La présente invention qui concerne en général le moulage de précision, industrieL ou non, vise à améliorer La précision de L'objet moulé. ElLe se réfere de manière non exclusive à la dentisterie, car iL semble que c'est pour cette application qu'elLe présente Le plus ttinterêt. Cette technique de moulage existe depuis très Longtemps ; telle est pratiquée dans l'industrie pour La fabrication des objets de petites dimensions en moyenne série ou à l'unité. Une telle réalisation comprend deux éléments importants : un modèle (unique ou multiple) et ta nourrice destinée à permettre le moulage de La pièce considérée. Les deux éléments précités forment une grappe. Cette dernière est réalisée généralement en une cire ; elle est introduite dans un moule, puis enrobée d'un produit réfractaire appelé revêtement et constitué par un mélange de silice, de plâtre, de sabLe auqueL on ajoute un liant. Les deux éléments constituant la grappe sont fondus pour Laisser une empreinte négative correspondant à Leur forme qui détermine des canaux dans lesquels on coule un alliage métaLLique en fusion, pour permettre de fabriquer l'objet voulu rapidement et sans usinage, cet objet étant bien entendu solidaire de ses canaux de coulée. On ne reviendra pas plus en détail sur ce procédé de fabrication qui est bien connu dans la pratique depuis de très nombreuses années. Ce procédé de mouLage par cire perdue présente un inconvénient au moment de la fusion de La grappe En effet, on chauffe le moulue à La température de fusion de La cire afin que la grappe se Liquéfie et s'évacue. IL est évident que ce sont ta masselotte, les tiges de coulée et la nourrice qui coulent en premier, La cire fondue correspondant au modèLe sculpté restant emprisonnée dans sa cavité jusqu'a ce que toute La cire fondue correspondant à L'ensemble précité soit évacué. On obtient donc un retard d'evacuation de La cire constituant Le modèle, ce qui risque de provoquer une ébullition de La cire susceptible de dété- riorer Les parois intérieures de la cavité déterminée par Le modèle. Dans ces conditions, Les surfaces et Les contours de La pièce obtenue ne sont pas satisfaisants, de sorte qu'il existe une perte de La précision de La coulée. Les perfectionnements qui font l'objet de La présente invention visent à éliminer ces inconvénients, c'est-à-dire à permettre de conserver intactes dans tous Les cas les parois de la cavité après L'évacuation de la cire Liquéfiée. A cet effet, Le procédé de mouLage suivant L'invention consiste à prévoir des moyens de faire évacuer en premier La cire liquéfiée formant Le modèle dès La mise de L'ensembLe du moule à la température de fusion de la cire. Dans un mode d'exécution préféré, les moyens d'évacuer la cire liquide sont constitués par des structures creuses en matière calcinable dont La température de sublimation est supérieure à celLe de fusion de la cire. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre L'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Fig. 1 illustre en coupe Le modèle scuLpté destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe d'un moule renfermant Les éLéments suivant l'invention. Fig. 3 est une vue semblabLe à celle de fig. 2, mais après évacuation de la cire liquéfiée. Fig. 4 est une vue semblable à ceLLe de fig. 3, mais montrant Le moule après fusion des structures calcinables. Fig. 5 est une vue sembLabLe à celLe de fig. 4, mais montrant Le mou Le en position retournée pour La couLée du métaL en fusion. Fig. 6 montre La grappe de métaL réalisée. Fig. 7 illustre la pièce obtenue après séparation des canaux d'alimentation. On observe qu'elle est strictement semblable au modèle de fig. 1. Fig. 8 est une vue en coupe Longitudinale d'une nourrice pour la mise en oeuvre du procédé suivant L'invention. Fig. 9 est une coupe suivant IX-IX (fig. 8). Fig. 10 iLLustre La nourrice de fig. 8 munie de deux bouchons fermant Les extrémités. Fig. Il est une vue en perspective d'un raccord de coulée uti Lisé en combinaison avec La nourrice de fig. 8. Fig. 12 est une vue en perspective d'une nourrice établie con formément à une variante. Fig. 13 illustre en perspective une réalisation particulière des structures calcinabtes. On a illustré en fig. 1 une scuLpture en cire 1 réalisée par l'hom- me de L'art et qui est destinée à permettre La fabrication d'une armature pour La réalisation de trois dents artificieLles. Pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, on utilise un châssis 2, présentant une forme tubulaire dont L'une des extrémités est fermée par un fond 2a. A la manière connue, on introduit dans le chassis 2 une certaine quantité de produit réfractaire 3 réalisé sous la forme d'un mélange de silice, de plâtre et de sable additionné d'un Liant et l'on fait reposer le modèle 1 sur la surface libre du produit 3 en ayant soin de faire pénétrer celui-ci dans les parties creuses la du modèle. On place ensuite sur chacun des éléments du modèLe trois tiges d'alimentation 4 prévues pleines et réalisées dans la même cire que le modèle 1. On place ensuite une nourrice tubuLaire réalisée en une matière calcinable ou sublimabte, telle que de la matière plastique du genre du polya cetat comme on l'expliquera mieux pLus Loin. On continue à remplir le moule de produit réfractraire, opération appelée dans La pratique "mise en revêtement", puis on place un cane de cire 6 qui termine l'embout de coulée 5a de la nourrice 5 ou une rallonge de celui-ci. On dispose enfin une base caoutchoutée 7 sur Le produit réfractraire 3 pour fermer le chassies 2. L'ensemble est placé sous vide de manière à réaliser le tassement du produit 3. l'opération suivante consiste à placer l'ensemble illustré dans un four de manière à réaliser ta fusion de la cire. C'est ainsi que La masselotte 6 se liquéfie et s'écoule ainsi que les tiges d'alimenta- tion et enfin le modèle ou sculpture 1. La température de fusion de La cire étant inférieure à ceLLe de sublimation de ta nourrice 5, celle-ci reste intacte, son râle étant de permettre l'évacuation rapide à travers elle, c'est-à-dire Le drainage, de La cire liquéfiée constituant le mo déle 1 et les tiges d'alimentation 4. Comme illustré en fig. 4, on élève la température du moule jusqu'à une température telLe que La nourrice 5 se calcine et disparait purement et simplement, de telle sorte qu'il reste dans Le chassis 2 un ensemhle creux correspondant d'une part au modèle 1 et d'autre part à un ensemble de canaux faisant communiquer l'extérieur du châssis avec Ledit modèle. En retournant Le moule comme illustré en fig. 5, on peut pratiquer la coulée d'un alliage métalLique en fusion qui remplit entièrement ta cavité correspondant au modèle et aux canaux d'alimentation, de teille sorte qu'après démoulage, on obtient la piece 8 illustrée en fig. 6. Après séparation de ses canaux d'alimentation 8a, on obtient l'armature 8b de fig. 7 (qui est strictement identique au modèle 1 de fig. 1). La nourrice 5 a été plus particulièrement illustrée en fig. 8. Elle comprend tout d'abord un corps tubulaire 5b à partir duquel part transversalement l'embout tubulaire 5a précité qui débouche à t'intérieur de l'alésage 5c du corps 5b par un trou 5d. L'une des extrémités du corps 5b présente un alésage 5e agrandi par rapport à celui 5c de manière qu'on puisse mettre bout à bout plusieurs nourrices 5, comme illustré en traits discontinus. L'alésage 5c du corps 5b communique avec l'extérieur à l'opposé de l'embout Sa par plusieurs trous 5f qui sont au nombre de trois dans l'exemple réprésenté. Enfin, on observe en fig. 9 que l'alésage 5c du corps Sb de La nourrice 5 présente un méplat 5g situé à L'opposé des trous Sf. On notera que Les tiges d'alimentation en cire sont forcées à chaud dans les trous 5f afin d'assurer l'étanchéité et Leur ancrage dans la nourrice. Lorsqu'on utilise une seuLe nourrice 5, iL est bien entendu nécessaire d'obturer ses deux extrémités au moyen d'un bouchon hermétique 9 pour éviter que Le produit réfractaire ou revêtement 3 ne pénètre à L'intérieur de ladite nourrice lors du compactage de ce produit. Lorsqu'on veut réaliser une armature comportant plus de trois dents par exemple au niveau du bloc incisivo-canin, il est nécessaire de la préformer de manière qu'elle épouse la morphologie de l'arcade dentaire qui a été illustrée par un trait discontinu 10 en fig. 8. A cet effet, on couple par exemple deux nourrices mises bout à bout et l'on fixe leur courbure en les immobilisant au moyen d'un raccord de coulée Il en Y (fig. 11) dont les branches 11a et 11b viennent s'engager autour des embouts 5a émergeant des deux nourrices S. Ainsi, l'ensemble déformé correspond à la morphologie de L'arcade dentaire. Le raccord de coulée comprend en outre une jambe 11c qui se raccorde à La masselotte 6, directement ou par l'intermédiaire d'une tige de coulée tubulaire non représentée.On observe qu'entre Les jambes lla et 11c on a prévu une membrane pleine ou ajourée 11d qui rigidifie l'ensemble des éLéments, et qui, de plus, joue Le rôle de radiateur pour maintenir une température plus élevée des tiges de coulée par rapport à celle de la pièce moulée. On a enfin illustré en fig. 12 une nourrice 12 présentant un corps cylindrique 12a dont les extrémités peuvent être obturées par des bouchons 13 et qui comporte un ou deux embouts 12 destinés à être éven tuelLement raccordés à des tiges de coulée tubulaires les réunissant à la masse lotte 6. Ces tiges de coulées doivent présenter sur une partie de Leur longeur des moyens d'orientation ou d'articulation réalisés par exemple sous La forme d'un soufflet en accordéon 14a (fig. 13), assurant leur convergence nécessaire à leur implantation dans Le cône de coulée (future masselotte). Le corps 12a comporte encore plusieurs tubes 12c ou tige d'alimentation dont l'extrémité libre s'engage dans Le modèle 1. Les tube 12c peuvent bien entendu être remplacés par des tiges pleines en cire. Dans le cas où il est nécessaire de réaliser en une seule coulée une armature correspondant à une arcade dentaire complète, L'on utilise une série de nourrices 5, emboitées les unes dans tes autres, dont certaines au moins sont courbées, chaque embout tubulaire 5a étant raccordé à l'une des extrémités d'une tige de coulée articulée 14 qui est déformée afin que son autre extrémité vienne aboutir dans l'unique cône de coulée (fig. 13). Ainsi toutes les tiges de coulée articulées 14 pré- citées convergent dans ce cône de coulée. On utilise de manière avantageuse une entretoise 15 destinée à réunir deux nourrices opposées en vue de maintenir La courbure générale désire. IL va de soi que'le raccord 11, la nourrice 12 ainsi que ses bouchons 13 et les tiges 14 sont excécutés dans une matière semblable à celle prévue pour la nourrice 5 de manière qu'ils se subliment à une température comprise entre 100 et 2000C. Pour faciliter le refroidissement de La pièce etle-même ou armature métallique 8b il est judicieux qu'elle soit située le plus près possible des parois du moule. Pour obtenir ce positionnement on prévoit d'incti- ner soit les tiges d'alimentation 4 en cire lorsqu'on utilise une nourrice 5, soit les jambes lia, 11b du raccord 11, soit encore les tubes 12c de la nourrice 12. il doit d'ailLeurs etre entendu que la description qui précède n'a eté donnée qu'à titre d'exemple et qu'elLe ne limite nullement Le domaine de L'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de moulage par cire perdue consistant à réaliser un modéle en cire, à Le déposer dans un châssis, à placer des structures de coulée pleines en cire dans Le chassies en les reliant au modèle, à remplir Le châssis de terre réfractaire, à faire fondre l'ensemble dans un four pour obtenir après évacuation une cavité munie de ses canaux d'aLimentation, caractérisé en ce qu'it consiste à prévoir des moyens de faire évacuer en priorité la cire liquéfiée formant le modèle (1) des la mise de L'ensemble à la température de fusion de la cire. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de faire évacuer La cire liquide sont constitués par des structures creuses en matière calcinable. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que La température de sublimation de la structure creuse est supérieure à La température de fusion de la cire. 4. Structure creuse permettant La mise en oeuvre du procédé suivant Les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une nourrice (5) pourvue d'une part de trous de réception de tiges d'alimentation t4) pleines en cire et d'autre part d'un embout (5a) tubulaire pour au moins une tige de coulée tubulaire en matière plastique, la reliant à une masselotte (6) en soi connue. 5. Structure creuse permettant la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une nourrice (12), bouchée à ses deux extrémités, comprenant d'une part des tiges d'alimentation de coulée tubulaire, et d'autre part au moins un embout t12b} et une masselotte (6) en cire en soi connue. 6. Structure creuse suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la nourrice (5) est réalisée au moyen de plusieurs éléments emboSta- bles. 7. Structure creuse, suivant La revendication 6, caractérisée en ce que ta nourrice (5) comporte des bouchons (9) à ses extrémités. 8. Structure creuse suivant La revendication 7, caractérisée en ce que les tiges d'alimentation (4) pleines en cire, sont ajustées dans les trous de la nourrice tout en étant solidaires du modèle. 9. Structure creuse suivant La revendication 8, caractérisée en ce que le corps de La nourrice (5) présente une section transversale une forme annulaire avec méplat intérieur t5g3. 10. Structure creuse suivant La revendication 6, caractérisée en ce que Les deux embouts (5a) de deux nourrices (S > sont chacun assemblés aux branches (lIa, 11b) d'un raccord en Y (11), dont la jambe (11c) est une tige coulée tubulaire usuelle, lesdites branches immobilisant Les courbures des nourrices afin qu'elles respectent ta morphologie de L'arcade dentaire (10). 11. Structure creuse suivant la revendication 10, caractérisée en ce qu'une membrane pleine ou ajourée (11d) réunit Les deux branches (lIa, 11d) du raccord de coulée (11) en Y. 12. Structure creuse suivant La revendication 10, caractérisée en ce que Les branches (1ta, 11b) du raccord de couLée (11) sont inclinées par rapport à l'axe de La jambe (11c). 13. Structure creuse suivant ta revendication 5, caractérisée en ce que les tubes d'alimentation (12) sont inclinés par rapport à l'axe de La nourrice (12). 14. Structure creuse suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une série de nourrices t5) emboîtées les unes dans Les autres dont certaines au moins sont courbées en vue de couler une armature correspondant à une arcade dentaire complète, chaque embout tubu Laire (5a) desdites nourrices étant raccordé à l'une des extrémités d'une tige de coulée (14) articulée qui est déformée afin que son autre extrémité vienne aboutir dans le cône de coulée unique (6), 15. Structure suivant la revendication 14, caractérisée en ce que deux nourrices (5) de La série sont réunies par une entretoise (15) en vue de maintenir ta courbure désirée de certaines des nourrices (5). 16. Structure suivant La revendication 14, caractérisée en ce que l'articulation des tiges de coulée (14) est réalisée au moyen d'un soufflet en accordéon t14a) ménagé sur une partie de leur longueur. OriginaL certifié sept pages