Brevet FR2675029A1 — publié le 19921016

"Procédé de fabrication d'une brosse de polissage et de satinage et brosse ainsi obtenue". La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une brosse de polissage et de satinage, procédé selon lequel on fixe sur un moyeu, un ensemble de lamelles formées d'une matière de support notamment d'un non-tissé enduite d'une résine chargée de particules abrasives. Un tel procédé et les brosses de polissage et de satinage fabriquées selon ce procédé sont connus. De manière générale, on connaît différents types de brosses de polissage et de satinage. Ainsi, il est connu de réaliser des disques de polissage et de satinage formés d'un empilage de rondelles d'une matière de support, chargée de particules abrasives noyées dans une résine, ces rondelles étant empilées sur un axe. I1 existe également une brosse formée par l'enroulement d'un ruban d'une matière non tissée, chargée de grains abrasifs et que l'on charge au moment de son enroulement d'une imprégnation à partirdu polyuréthanne ; l'ensemble se colle et forme une brosse de la largeur du ruban. Toutefois, un tel enroulement est relativement irrégulier et il est à peine possible d'assurer une précision ou une régularité de + 15 % de ses caractéristiques. Il existe également des brosses à lamelles du type ci-dessus, c'est-à-dire de lamelles en général en une matière non tissée (nylon) revêtue de grains de matière abrasive. Selon un développement récent, de telles brosses sont, au cours d'une seconde étape de fabrication, plongées dans du polyuréthanne pour être imprégnées. La brosse ainsi réalisée présente certes des avantages par rapport à la brosse à lamelles non imprégnées mais en cours d'utilisation les lamelles se désolidarisent néanmoins les unes des autres surtout si cette brosse imprégnée travaille en voie humide. Selon le procédé de fabrication, les brosses peuvent être très longues, puisqu'on fabrique une brosse "mère" qui est ensuite tronçonnée pour livrer la brosse définitive. Bien que le plus fréquemment, les brosses soient abrasives, si la matière des lamelles est chargée de particules abrasives, on peut aussi faire des brosses avec du non tissé sans abrasif. Ce type de brosse non abrasive peut s'utiliser pour traiter certaines pièces comme par exemple des roues de contact. - La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un procédé de fabrication d'une brosse de polissage et de satinage permettant d'obtenir une brosse efficace, très résistant à l'usure et notamment à la destruction accidentelle, se conformant facilement à la forme des pièces à polir (profil), ayant une structure très régulière permettant un travail de précision et consommant moins de matière abrasive. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une brosse de polissage et de satina ge du type ci-dessus, caractérisée en ce que - on place cette ossature dans un moule d'injection, - on injecte de la matière expansible dans le moule pour faire arriver cette matière dans les lamelles de l'ossature et dans l'intervalle de ces lamelles, - on fait expanser la matière. Le procédé selon l'invention permet de réaliser une brosse de polissage et de satinage particulièrement efficace, très résistante à l'usure et qui constitue un intermédiaire entre une brosse usuelle et une meule. La structure de cette brosse est particulièrement cohérente car la matière injectée remplit les lamelles et les intervalles radiaux entre les lamelles. La mousse expansée retient mieux les grains abrasifs et les fibres qui les supportent leur permettant de travailler plus longtemps. L'expansion du polyuréthanne donne une mousse plus ou moins souple suivant les types de polyuréthanne choisis et selon la nature du nylon non tissé retenu. Cette mousse s'expansant dans un moule se comprime et, en pénétrant les languettes, donne une brosse bien homogène. Le fait de faire une brosse à lamelles permet en mélangeant les lamelles avant le montage d'avoir une brosse au comportement homogène car si une languette ou plusieurs sont découpées dans une zone de qualité mauvaise ou trop bonne, la surface en contact avec la partie à polir est limitée à l'épaisseur de la lamelle, ce qui est différent avec une brosse enroulée puisque la zone peut faire toute la circonférence de la brosse. Cela permet de diminuer le nombre de lamelles par brosse, la densité de grains abrasifs par unité de volume étant suffisante malgré la réduction du nombre de lamelles. La cohérence de la brosse obtenue par le procédé de l'invention permet de profiler la tranche de la brosse pour l'adapter plus particulièrement à la forme des produits à polir ou à satiner. Bien que la brosse conserve une certaine élasticité de surface, intéressante pour un travail en souplesse, la cohérence de la brosse évite tout risque d'introduction accidentelle d'une pièce en saillie, dans la brosse, évitant ainsi que la brosse soit détruite. Selon une autre caractéristique de 1 'inven- tion, l'ossature est en un matériau non tissé comme par exemple du nylon. Suivant une autre caractéristique du procédé, la matière expansible est du polyuréthanne. L'invention concerne également les brosses obtenues par le procédé ci-dessus, une telle brosse se composant d'un moyeu muni de lamelles en un matériau de préférence non tissé formant le support d'une masse dans laquelle sont noyées des particules abrasives et l'ensemble étant intégré à de la matière synthétique expansé, cette brosse étant caractérisée en ce que l'ossature formée par le moyeu et les lamelles est noyée dans une matière plastique injectée et expansée. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés - la figure 1 est une vue en perspective d'un moyeu pour la réalisation d'une brosse selon l'invention, - la figure 2 montre la première étape du procédé de l'invention, - la figure 3 montre la seconde étape du procédé de l'invention, - la figure 4 est une vue de dessus d'une brosse terminée. Selon le procédé de l'invention (figures 1 à 3), pour fabriquer une brosse de polissage et de satinage, on utilise un moyeu 1 constitué par un manchon de tube en carton ou en matière synthétique, d'une longueur correspondant à la longueur de la brosse à réaliser. Sur ce moyeu 1 on fixe des lamelles 2 suivant des directions radiales. Ces lamelles constituent le support de la matière abrasive elle-même constituée par une masse d'accrochage dans laquelle sont réparties des particules abrasives. La matière constituant les lamelles 2 est en général une matière synthétique non tissée comme par exemple un non-tissé de nylon dont les fibres sont chargées de résines formophénoliques contenant des particules abrasives par exemple d'oxyde d'alumine. Ces lamelles 2 présentent une certaine souplesse, ou inversement, elles ne sont pas particulièrement rigides. Après avoir ainsi fixé les lamelles 2 sur le moyeu 1, suivant une direction radiale, on place l'ossature ainsi obtenue dans un moule d'expansion 4 en forme de cylindres de section circulaire correspondant à celle de l'ossature puis on injecte dans le moule 4 du polyuréthanne que l'on fait expanser. Ce polyuréthanne s'introduit dans tous les interstices des fibres de l'ossature 1, 2 ainsi que dans l'intervalle 3 entre les lamelles 2. Par son expansion, la matière synthétique déforme les fibres des lamelles 2 et les déploie dans les intervalles 3 de manière à réunir les lamelles 2 et à renforcer la liaison de ces lamelles. Après expansion, on extrait la brosse du moule 4. On obtient ainsi la brosse 5 représentée à la figure 4. Cette brosse 5, une fois terminée, ne laisse pas apparaître les lamelles 2 qui sont noyées de ma nière indissociable dans la masse expansée. Dans les dessins décrits ci-dessus, la brosse représentée est une brosse courte ; toutefois, l'invention s'applique dans les mêmes conditions à une brosse longue ou brosse mère qui, après injection et expansion, est tronçonnée en tranches pour former les brosses définitives. Il convient également de rappeler que les lamelles utilisées peuvent etre, suivant la destination de la brosse, chargées ou non de particules abrasives. La figure 4 montre seulement par des traits interrompus la position schématique des lamelles. Il est évident que l'injection et l'expansion de la matière synthétique se fait uniquement dans la couronne entourant le moyeu 1, et occupée par les lamelles 2. L'intérieur 6 du moyeu reste dégagé pour permettre la fixation de la brosse sur un axe d'entraînement. Des essais comparatifs ont été faits sur une brosse à lamelles, imprégnée de polyuréthanne et une brosse à lamelles selon l'invention, à injection de polyuréthanne expansé. Les essais ont été faits sur une machine automatique, réglant la pression de la brosse et rattrapant le jeu. Dans les deux cas, les produits traités ont été des plaques de circuits imprimés. 1) Brosse à lamelles, imprégnée, selon l'art antérieur A) Caractéristiques de la brosse - moyen tubulaire diamètre intérieur 50 mm diamètre extérieur 60 mm longueur 610 mm - lamelles nombre : 115 longueur d'usure : 30 mm nature de l'abrasif :SVF grains 240/320 (silicium carbide very fine) - imprégnation imprégnation : 38 % en poids après essorage température : ambiante (20"C) B) Usine de la brosse jusqu'à un diamètre extérieur de 70 mm C) Quantité de pièces traitées une surface de plaques de circuits imprimés comprise entre 2200 et 2500 m2 2) Brosse à lamelles selon l'invention A) Caractéristiques de la brosse - moyeu tubulaire : mêmes caractéristiques que ci-dessus. - lamelles nombre : 75 longueur d'usure : 30 mm nature de l'abrasif : identique à celui ci-dessus. - injection et expansion de polyuréthanne. - rugosité mesurée : Ra = 1,5 p B) Usure de la brosse jusqu'à un diamètre extérieur de 70 mm C) Quantité de pièces traitées Une surface de plaques de circuits imprimés comprise entre 9 000 et 10 000 m2 Cet essai comparatif, fait avec plusieurs brosses de chaque type, montre qu'avec un nombre de lamel les réduit de près de 35 %, la quantité ou surface de pièces traitées est multipliée par 4, ce qui correspond en définitive à une multiplication du rendement par 6 (par exemple le nombre de mètres carrés traités par une lamelle). REVENDICATIONS 1") Procédé de fabrication d'une brosse de polissage et de satinage formée d'un moyeu (1) muni de lamelles chargées d'une matière contenant des particules abrasives, procédé selon lequel - on réalise une ossature abrasive en fixant sur un moyeu de support des lamelles d'une matière de sup port chargée de particules abrasives, procédé caractérisé en ce que - on place cette ossature dans un moule d'injection, - on injecte de la matière expansible dans le moule pour faire arriver cette matière dans les lamelles de l'ossature et dans l'intervalle de ces lamelles, - on fait expanser la matière. 2") Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ossature est en un matériau non tissé. 3-) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ossature est en un nylon non tissé. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière injectée expansible est du polyuréthanne. 5') Brosse de polissage et de satinage composée d'un moyeu (1) portant des lamelles (2) chargées d'une matière contenant des particules abrasives, brosse caractérisée en ce que l'ossature formée par le moyeu et les lamelles (1, 2) est noyée dans une matière plastique injectée et expansée. 6') Brosse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la matière synthétique est du polyuréthanne.