Brevet FR2677296A1 — publié le 19921211

A 1 La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un objet composite notamment un plateau de table, par in- jection-moulage d'une première matière plastique en vu de constituer un support, de volume et de caractéristiques dé- terminés conférant à l'objet des caractéristiques de résis- tance mécaniques, et d'une seconde matière plastique de peau recouvrant au moins partiellement le support et desti- née à former une pellicule sur le support, ayant un bon état de surface. Il est connu d'obtenir des objets composites de cette natu- re par un procédé dit d'injection bi-matière et consis- tant à introduire dans un moule, un volume relativement faible de matière de peau, en tout cas ne remplissant pas l'empreinte du moule, puis à injecter une matière dite de coeur, constituant un support et dont le volume complète celui de peau pour remplir l'empreinte Lors de l'introduc- tion de la matière de coeur, celle-ci repousse la matière de peau contre les parois internes du moule. La mise en oeuvre d'un tel procédé connu, nécessite un ap- pareillage complexe et difficile à exploiter notamment en ce qui concerne le passage d'une phase de première injec- tion à une phase de seconde injection, lié à des condi- tions de température d'injection. De plus l'injection bi-matière telle que définie ci-dessus procure un enveloppement complet de la matière de coeur ou support, par la matière de peau, ce qui n'est pas forcé- ment indispensable dans certaines applications particuliè- res, comme dans le cas d'un plateau de table ou d'une assi- se de tabouret, un dessus de déserte etc ou seule la partie visible requiert un bon état de surface. Par ailleurs ce procédé est généralement utilisé pour la réalisation d'objets simples et de faible encombrement pour lesquels il n'est pas à craindre la rupture de la peau lors de l'injection du coeur. Or dans le cas par exemple d'une fabrication d'un plateau de table, en matière plastique destinée à un usage externe, les dimensions sont telles qu'il faut prévoir un support ayant des nervures de rigidification relativement importan- tes et complexes Dans un tel cas l'injection bi-matière telle que connue est totalement inadaptée car l'on se heur- te à des problèmes de manque de cohérence dans la réparti- tion des deux matières plastiques dans le moule, la matiè- re de peau ne migrant pas forcément en surface. Pour ces raisons la demanderesse a été conduite à imaginer un nouveau procédé de fabrication, particulièrement avanta- geux dans la réalisation de certains objets, tels que ceux précités, qui bien que mettant en oeuvre deux matières plastiques différentes, ne reprend pas la technique d"'in- jection bi-matière connue et définie ci-dessus. On aurait bien entendu pû imaginer, de réaliser, un support sous forme d'un insert sur lequel on surmoulerait ultérieu- rement une peau de finition, mais celà présente d'autres types de problèmes. En effet la stablilité mécanique dudit insert, au sortir du moule, n'est assurée qu'après un délai d'environ 48 heures ce qui fait courir le risque de reprendre un objet déformé de planeité non acceptable pour un dessus de table par exemple. De plus celà implique, stockage et manutentions répétées de l'insert préalablement réalisé, ce qui n'est pas sans inci- dence sur le coût. La présente invention a pour objet de résoudre tous ces problèmes liés à ces différentes techniques de moulage. A cet effet elle concerne un procédé de réalisation d'un objet composite notamment un plateau de table, par injec- tion-moulage d'une première matière plastique en vu de constituer un support, de volume et de caractéristiques dé- terminés conférant à l'objet des caractéristiques de résis- tance mécaniques, et d'une seconde matière plastique de peau recouvrant au moins partiellement le support et desti- née à former une pellicule sur le support, ayant un bon état de surface, caractérisé en ce qu'il consiste à injec- ter préalablement le support entre un poinçon et une pre- mière matrice correspondante, et successivement la peau en- tre le même poinçon et une seconde matrice correspondante, amenée par transfert devant le poinçon unique, fixe en translation. Ainsi la partie visible de l'objet, constituée par la peau, peut être de faible épaisseur et réalisée avec différents type de matières nobles afin de permettre d'avoir un large éventail de finition, (brillance, couleur, sérigraphie, transparence, aspect marbre etc), l'ensemble formant un objet d'un très bel aspect ne possédant aucune trace de re- tassure ou de dépression, donnant en plus, une sensation d'épaisseur, de poids et de rigidité par la présence sous jacente du support, quant à lui de grande résistance méca- nique. D'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la des- cription qui va suivre, donnée à titre d'exemple, et effec- tuée en regard de dessins annexés sur lesquels: Les figures 1 à 5 représentent schématiquement les éta- pes successives du procédé selon l'invention pour l'obten- tion d'un plateau de table circulaire - La figure 6 est une vue partielle en coupe d'un plateau de table obtenu selon le procédé des figures 1 à 5. Les figures 7 et 8 sont des vues en perpective de diffé- rents types de supports de plateau de table, obtenus dans une première phase du procédé selon l'invention et extrait du moule pour une meilleure compréhension. La presse à mouler 1 désignée dans son ensemble sur les fi- gures 1 à 5 est constituée d'un plateau fixe 2 sur lequel est susceptible de coulisser en translation dans les sens Fi, F 2 un plateau mobile 3 supportant deux matrices 4 et 5 pour assurer successivement le transfert, selon un sens vertical Fi de haut en bas, de la première matrice 4 de- vant un poinçon unique 6, correspondant à une première pnla- se de moulage d'un support 7 à partir d'une première buse d'injection 8, et le transfert de la seconde matrice ( 5 devant le même poinçon 6 dans un sens F 2 inverse au sens Fl, correspondant à une seconde phase de moulage d'une peau 9 à partir d'une seconde buse d'injection 10. Selon l'exemple de presse 1 choisie, le poinçon unique 6 est fixé en translation et mobile axialement selon le sens F 3 à la fermeture du moule et selon le sens F 4 à l'ouvertu- re du moule. Bien entendu l'ouverture et la fermeture dudit moule pour- raient également être effectuées par déplacement axial des matrices 4,5 par action transversale sur le plateau 2. Une telle presse à mouler permet la mise en oeuvre du pro- cédé d'injection moulage pour la réalisation d'un objet composite, en l'occurence un plateau de table 15, essen- tiellement constitué par un support 7 ou 7 A (figures 7 et 8) revêtu superficiellement et sur son bord périphérique 11 ou l A par une peau 9. Ledit support 7, 7 A est composé, outre son bord périphéri- que 11, li A, de nervures 12, 12 A de rigidification, obte- nues lors de la première phase de moulage pour constituer ledit support. Ce procédé est remarquable par les étapes suivantes délimitation d'une première empreinte de moulage entre le poinçon 6 et la première matrice 4, correspondant au sup- port à mouler 7 et dans laquelle empreinte débouche un pre- mier orifice d'injection ou buse 8. fermeture du moule par déplacement axial selon le sens F 3 dit poinçon 6 (figure 1). injection dans la première empreinte d'un volume d'une première matière plastique correspondant au support 7 à réaliser, par l'intermédiaire de la buse 8 (figure 1). ouverture du moule selon le sens F 4 (figure 2). transfert de la seconde matrice 5, en regard du poinçon 6 par translation du plateau mobile 3 dans le sens F 2 (figu- re 2). fermeture du moule selon F 3 du poinçon 6 (figure 3). délimitation d'une seconde empreinte de moulage entre le poinçon 6 et la seconde matrice 5 correspondant à la peau à mouler 9 et dans laquelle seconde empreinte débouche un se- cond orifice d'injection ou buse 10, le support 7 n'ayant pas été démoulé du poinçon 6 (figure 3). injection dans la seconde empreinte, d'un volume d'une seconde matière plastique correspondant à la peau 9 et ad- hérant au support 7, contre lequel elle est injectée, par thermofusion des matières plastiques respectives (figure 3). ouverture du moule (figure 4). éjection et évacuation de l'objet 15 dans le sens FS (fi- gure 4) par l'intermédiaire d'un robot. transfert dans le sens Fl de la première matrice 4, en regard du poinçon 6 (figure 5). fermeture du moule pour un nouveau cycle de moulage (fi- gure 1). Il faut noter ici, que la délimitation de l'empreinte des- tinée au moulage du support 7, d'o de ses nervures consti- tutives 1 , est entièrement réalisée en creux dans la face frontale du poinçon 6, le plan de joint de celui-ci avec le fond de la matrice 4 se confondant, pour ne laisser fil- trer aucune partie de matière constituant ledit support 7. Par contre, comme démontré aux figures 2 et 3, le bord cir- culaire 16 de la matrice 5 destinée au moulage de la peau 9 est d'une hauteur supérieure à celui du bord circulaire 17 de la matrice 4 ayant précédemment servi au moulage du sup- port 7, cette différence de hauteur " 1 " délimite l'emprein- te de la peau 9 entre la face frontale du poinçon 6 et le fond de la matrice 5 et détermine ainsi son épaisseur. A titre d'exemple pour un plateau de 80 cm de diamètres: 1 = 2,5 mms. Dans le procédé qui vient d'être décrit l'accrochage des deux matières, respectivement du support 7 et de la peau 9 s'effectue uniquement par thermofusion, mais il est évi- dent qu'il pourrait être renforcé par tous moyens mécani- ques, tels que crochets, logements, contre dépouilles etc Afin d'éviter tout retrait pendant le refroidissement de l'objet 15,on maintient en pression la matière par un ap- port d'azote, celà permet d'éviter de continuer à apporter de la matière pour maintenir ladite pression. Les compositions à mouler pour la mise en oeuvre du procé- dé de moulage décrit ci-dessus, sont constituées préféren- tiellement par des matières thermoplastiques tant pour le support 7 ou 7 A que pour la peau 9. En ce qui concerne la peau 9 la matière plastique est choi- sie parmi les matières suivantes: Acrylonitrile Butadienne Styrène (ABS) Polystyrène Polyéthylène Polypropylène (POLYOLEFINE) Styrène Acrylonitrile (SAN) Polyméthylméthacrylate (PMMA) Polyamide Polycarbonate Polybutylène Téréphtalate (PBT). Les mêmes matériaux peuvent être retenus en ce qui concer- ne la réalisation du support 7 ou 7 A à la différence près, qu'ils comporteront des charges minérales ou organiques, telles que talc, carbonate de calcium, fibres de verre etc Les températures d'injection de la matière de peau 9 et de la matière du support 7 ou 7 A sont comprises entre 200 C et 260 C. Un plateau ainsi obtenu recevra ultérieurement un jeu de pieds en vue de constituer une table destinée à un usage extérieur par exemple. REVENDICATIONS 1) Procédé de réalisation d'un objet composite ( 15) notam- ment un plateau de table, par injection-moulage d'une pre- mière matière plastique en vu de constituer un support, de volume et de caractéristiques déterminés conférant à l'ob- jet ( 15) des caractéristiques de résistance mécaniques, et d'une seconde matière plastique de peau recouvrant au moins partiellement le support et destinée à former une pellicu- le sur le support, ayant un bon état de surface, caractéri- sé en ce qu'il consiste à injecter préalablement le sup- l O port ( 7, 7 A) entre un poinçon ( 6) et une première matrice ( 4) correspondante, et successivement la peau ( 9) entre le même poinçon ( 6) et une seconde matrice ( 5) correspondante, amenée par transfert devant le poinçon unique ( 6), fixe en translation. - 2) Procédé selon la revendication 1 remarquable par les étapes suivantes: délimitation d'une première empreinte de moulage entre le poinçon ( 6) et la première matrice ( 4), correspondant au support à mouler ( 7, 7 A) et dans laquelle empreinte débou- che un premier orifice d'injection ( 8). Àf 2677296 l O fermeture du moule par déplacement axial (F 3) du poinçon ( 6) injection dans la première empreinte d'un volume d'une première matière plastique correspondant au support ( 7, 7 A) à réaliser. ouverture du moule transfert de la seconde matrice ( 5) en regard du poinçon ( 6) fermeture du moule pour délimitation d'une seconde em- preinte de moulage entre le poinçon ( 6) et la seconde matri- ce ( 5) correspondant à la peau a mouler ( 9) et dans laquel- le seconde empreinte débouche un second orifice d'injection ( 10), le support ( 7, 7 A) n'ayant pas été démoulé du poinçon ( 6). injection dans la seconde empreinte, d'un volume d'une se- conde matière plastique correspondant à la peau ( 9) et adhé- rant au support ( 7, 7 A) contre lequel elle est injectée, par thermofusion des matières plastiques respectives. ouverture du mïoule éject-lon et évacuation de l'objet ( 15) transfert de la premiére matrice (t) en regard du poinçon (E. fermeture du moule pour un nouveau cycle de moulage. 3) Procédê selon l'une des revendications précédentes carac- térisées en ce que les première et seconde matières plasti- ques formant tant le support ( 7, 7 A) que la peau ( 9) sont thermoplastques. ll 4) Procédé selon la revendication 3 caractérisée en ce que la matière thermoplastique destinée à former la peau est choisie parmi les matières suivantes: Acrylonitrile Butadienne Styrène (ABS) Polystyrene Polyethylène Polypropylène (Polyolefine) Styrène Acrylonitrile (SAN, Polyméthylméthacrylate (PMMA) Polyamide Polycarbonate Polybutylène Téréphtalate (PBT). ) Procédé selon la revendication 3 caractérisée en ce que la matière thermoplastique destinée à former le support est choisie parmi les matières suivantes: Acrylonitrile Butadienne Styrène (ABS) Polystyrène Polyéthylène Polypropylène (Polyolef-ine) Styrène Acrylonitrile (SAN) Polyméthylmétacrylate (PMMA) Polyamide Polycarbonate Polybutylène Térép'htalate (PB), ayant des charges minérales ou organiques telles que talc, carbonate de calcium, fibres de verre, etc 6) Presse à mouler par injection (' pour la mise e oeuvre du procèdé selon l'une des revendications I = 5, caractar- sée en ce qu'elle comprend un plateau fixe ( 2 sur lequel est succeptible de coulisser en translation un plateau mobi- le ( 3) supportant les deux matrices ( 4 et 5) pour assurer successivement le transfert de la première matrice ( 4) de- vant le poinçon ( 6) pour une première phase de moulage cor- respondant à la réalisation du support ( 7), à partir d'une première buse d'injection ( 8) de matière thermoplastique, et le transfert de la seconde matrice ( 5) devant le même poin- çon ( 6) pour la seconde phase de moulage corresponda nt à la réalisation de la peau ( 9) à partit d'une seconde buse d'in- jection ( 10) d'une autre matière thermoplastique. ô) Presse à mouler selon la revendication 6 caractérisée en ce que les matières thermoplastiques de support ( 7, 7 A) et la peau ( 9) sont injectés à des températures comprises en- tre 200 C et 260 C.