Brevet FR2846271A1 — publié le 20040430

i L'invention concerne le domaine de la production de pièces moulées en céramique, par exemple des assiettes, par le procédé de coulage sous pression. Le coulage sous pression de pièces en céramique consiste à 5 introduire une barbotine entre deux moitiés de moule (mâle et femelle) et à presser fortement la barbotine à l'intérieur du moule, qui autorise l'évacuation de l'eau de la barbotine. Les deux moitiés de moule sont ensuite éloignées, et l'article moulé reste sur l'une des moitiés du moule dont il est ensuite séparé. Deux types de moitiés de moule sont habituellement utilisés, pour 10 former des moules dits " en masse " et des moules dits " avec noyau ". Les moitiés de moules en masse sont composées d'une pièce unique en un matériau poreux tel que le polyméthacrylate de méthyle. Le plâtre de Paris, habituellement utilisé dans d'autres procédés de fabrication que le coulage sous pression, ne supporte pas les pressions élevées et ne convient pas dans ce 15 contexte précis. L'eau de la barbotine est évacuée par les porosités du matériau. Ces moules en masse manquent de rigidité, à moins qu'on ne leur confère un volume important, ce qui augmente considérablement leur prix de revient. Les moitiés de moules avec noyau comportent un noyau (ou coeur) réalisé en un matériau non poreux, tel qu'une résine, et percé de trous 20 traversants, et un revêtement poreux collé sur le noyau, d'épaisseur de l'ordre de 8mm. Lors de la mise sous pression de la barbotine, l'eau traverse le matériau poreux et est évacuée du moule par les orifices des noyaux. De tels moules présentent une meilleure rigidité que les moules en masse. Si le revêtement poreux vient à se déformer ou à s'user irrégulièrement au cours de l'utilisation du 25 moule, des rechapages sont possibles pour restaurer la forme désirée. Toutefois, le nombre de ces rechapages est limité du fait de l'enlèvement de matière qu'ils impliquent. De plus, ces moules restent relativement chers à fabriquer. Le but de l'invention est de procurer aux utilisateurs d'installations de 30 coulage sous pression de pièces en céramique des moules à performances élevées, économiques à la fabrication et à l'emploi. A cet effet, l'invention a pour objet un moule pour la fabrication d'articles en céramique par coulage sous pression, du type comportant deux moitiés de moule avec noyau femelle et mâle constituées chacune par un noyau 35 en un matériau non poreux, et d'un revêtement poreux, lesdits noyaux comportant des moyens d'évacuation de l'humidité renfermée par le matériau constitutif de l'article lors du coulage sous pression, et ladite moitié de moule femelle comportant un canal pour l'introduction dudit matériau constitutif entre les deux moitiés de moules, caractérisé en ce que lesdits revêtements poreux sont indépendants desdits noyaux et sont maintenus à leur contact par des moyens mécaniques. Lesdits moyens mécaniques peuvent être des moyens en contredépouille. Lesdits moyens en contre-dépouille peuvent être constitués par une gorge ménagée sur la face avant de chaque moitié de moule. Le moule peut également comporter des moyens de collage amovible 10 du revêtement poreux sur le noyau. Lesdits noyaux peuvent être formés de deux parties superposées, à savoir une partie arrière et une partie avant destinée à supporter le revêtement poreux. Lesdits moyens d'évacuation de l'humidité peuvent alors être 15 constitués par des canaux traversant la partie avant de part en part, une gorge annulaire ménagée sur la face avant de la partie arrière du noyau et un canal mettant en communication ladite gorge et la face arrière de la moitié de moule. Les noyaux peuvent être en métal. Ils peuvent aussi être usinés à partir d'une planche usinable. Les revêtements poreux peuvent être en polyméthacrylate de méthyle. L'invention a également pour objet un ensemble formé par un couple unique de noyaux pour former les moitiés de moules d'un moule du type précédent et d'une pluralité de couples de revêtement poreux pouvant être tous mis en place sur lesdits noyaux pour former lesdites moitiés de moules. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à prévoir un moule dérivé des moules avec noyau classiquement utilisés, mais s'en distinguant en ce que: - le revêtement poreux est séparable du noyau et est maintenu à son contact par des moyens mécaniques; - le noyau est réalisé de préférence en métal, en particulier en un métal non sensible à la corrosion en milieu humide tel que l'acier inoxydable ou l'aluminium. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui montre vus en coupe longitudinale deux moitiés de moules d'un moule selon l'invention pour la fabrication d'assiettes; - la figure 2 qui montre de la même façon ces mêmes moitiés de moules adaptées pour la fabrication d'assiettes présentant des similitudes avec les assiettes obtenues à l'aide du moule de la figure 1. La figure 1 montre deux moitiés de moules femelle 1 et mâle 2 d'un moule destiné à être utilisé sur une installation de fabrication d'assiettes. Chaque moitié de moule 1, 2 est destinée à être fixée sur une platine. Lors de l'opération de coulage sous pression les deux platines sont rapprochées l'une de l'autre, et 10 une barbotine qui est un mélange d'eau, de matières premières minérales et d'additifs de mise en suspension est introduite entre les moitiés de moules 1, 2 qui sont ensuite pressées de manière à mettre en forme la barbotine et à en évacuer l'eau qu'elle renferme. Une fois la mise en forme effectuée, les moitiés de moules 1, 2 sont séparées, l'assiette demeurant solidaire de la moitié de 15 moule femelle 1. L'assiette est ensuite ôtée de la moitié de moule femelle 1 pour subir les opérations nécessaires de séchage et de finition. Conformément à ce qui est connu, ces moitiés de moules 1, 2 sont du type " avec noyau " précédemment décrit. Mais selon l'invention, ledit noyau est préférentiellement en un métal, possédant une bonne résistance à la corrosion 20 en milieu humide. L'acier inoxydable et l'aluminium sont particulièrement adaptés à cet usage. Dans l'exemple représenté, le noyau de chaque moitié de moule 1, 2 est formé de deux parties superposées: une partie arrière 3, 4 destinée à adhérer à une platine de l'installation de fabrication d'assiettes, et une partie avant 5, 6 qui est rendue solidaire de la partie arrière 3, 4 par des moyens 25 amovibles tels que des vis ou des boulons (non représentés). Différents canaux sont ménagés dans les noyaux de ces moitiés de moules 1, 2. Le noyau de la moitié de moule femelle 1 comporte un canal central 7 traversant de part en part les deux parties, arrière 3 et avant 5, du noyau et débouchant au centre de la face avant 8 de la partie avant 5. Sa partie avant 5 est traversée de part en part 30 par des canaux 9 répartis régulièrement. Une gorge annulaire 10 est ménagée sur la surface 11 de la face avant de la partie arrière 3, de sorte que les canaux 9 de la partie avant 5 y débouchent. Un canal 12 traverse la partie arrière 3 de manière à faire communiquer la gorge 10 avec la face arrière 13 de la partie arrière 3. Le noyau de la moitié de moule mâle 2 comporte des canaux et une 35 gorge annulaire semblables aux précédents (et désignés sur les figures par les mêmes références numériques), à l'exception du canal central 7 qui est ici absent. Les deux moitiés de moules 1, 2 comportent également chacune un revêtement poreux 14, 15 sur les faces avant 8 de leurs parties avant 5, 6. Ils sont, par exemple, en polyméthacrylate de méthyle. Comme dans les moules de l'art antérieur, l'espace subsistant entre ces revêtements poreux 14, 15 détermine 5 la forme que prend la barbotine lors de l'opération de coulage sous pression, lorsque les deux moitiés de moules 1, 2 sont rapprochées l'une de l'autre. Le revêtement poreux 14 de la moitié de moule femelle 1 comporte en son centre un canal 16 venant en correspondance avec le canal central 7 du noyau de la moitié de moule femelle 2. Par ces canaux 7, 16 et un canal correspondant ménagé 10 dans la platine supportant le demi-moule femelle 1 il est donc possible d'introduire de la barbotine dans l'espace séparant les revêtements poreux 14, 15. La compression de cette barbotine lors de l'étape suivante du processus a pour effet de conformer de celle-ci en assiette selon la configuration de cet espace, et de faire traverser les revêtements poreux 14, 15 à la plus grande 15 partie de l'eau qu'elle renferme. Cette eau pénètre dans les canaux 9 traversant les parties avant 5, 6 des moitiés de moules 1, 2, est collectée dans les gorges annulaires 10 et en est évacuée par les canaux 12 des parties arrière 3, 4 des moitiés de moules 1, 2. Un dispositif d'aspiration connecté aux platines supportant les moitiés de moules 1, 2 assiste, de préférence, cette évacuation de 20 l'eau. Il permet également de débarrasser les divers canaux 9, 12 des impuretés qui pourraient y être emprisonnées, soit par aspiration, soit, si on inverse son fonctionnement, par soufflage d'air après le démoulage de l'assiette. Le soufflage d'air peut aussi être utilisé pour assister le démoulage. Selon l'invention, ces revêtements poreux 14, 15 sont fixés aux moitiés 25 de moules 1, 2 par des moyens purement mécaniques et non chimiques. Comme représenté, ces moyens peuvent être constitués par des gorges 17 en contredépouille ménagées sur les faces avant 8 des parties avant 5, 6 des moitiés de moules 1, 2. Tout autre moyen de fixation amovible serait envisageable, y compris des vis, pourvu qu'il ne gêne pas l'étanchéité du contact entre les 30 revêtements poreux 14, 15 à leur périphérie lors de l'application de la pression de moulage. Mais l'utilisation de gorges 17 ou d'autres moyens en contredépouille autorise une mise en place et un enlèvement très rapide des revêtements poreux 14, 15. Cela se produit lorsqu'on veut remplacer un revêtement 14, 15 usé par un revêtement neuf, ou lorsqu'on veut modifier la forme des assiettes 35 produites. Dans ce dernier cas, l'invention s'avère particulièrement avantageuse, puisque lorsqu'on veut fabriquer des produits de formes assez proches les unes des autres, il peut être suffisant de remplacer les revêtements 14, 15 par des revêtements procurant l'autre forme voulue en conservant les mêmes noyaux. C'est ce qui est illustré sur la figure 2 (sur laquelle les éléments communs avec la figure 1 sont repérés par les mêmes références). On utilise les mêmes parties métalliques 3, 4, 5, 6 constituant les noyaux des moitiés de moules 1, 2 pour 5 fabriquer des assiettes de plus petit diamètre et de profondeur égale à celles obtenues avec les moitiés de moules de la figure 1. On a seulement, pour cela, disposé des revêtements poreux 18, 19 de forme adaptée sur les parties avant 5, 6 des noyaux. Pour ces raisons, il faut considérer que l'invention concerne aussi des 10 ensembles formés par un couple unique de noyaux 1, 2 en matériau non poreux et une pluralité de couples de revêtements poreux (14, 15), (18, 19) tous adaptés pour être mis en place sur lesdits noyaux et permettant de réaliser des articles de formes différentes à l'aide des mêmes noyaux 1, 2. Dans la description qui précède, on a donné en exemple la fabrication 15 d'assiettes. Mais il va de soi que l'invention peut être appliqué à la fabrication de tout article en céramique pouvant être obtenu par coulage sous pression: plats de cuisson, assiettes, raviers, etc. De même, l'utilisation d'un noyau métallique en deux parties (3, 5), (4, 6) n'est qu'un exemple. Un noyau en un autre matériau non poreux, non 20 déformable sous l'effet des pressions subies et non corrodable en milieu humide, et/ou pouvant comprendre une seule partie ou plus de deux parties, est envisageable si, par ailleurs, il remplit toutes les fonctions décrites. On peut ainsi utiliser des " planches usinables ", c'est à dire des produits semi-finis à base de résines époxy et/ou polyuréthanes chargées et stabilisées. Un noyau en une 25 partie doit comporter des canaux 9 pour l'évacuation de l'eau le traversant de part en part, ces canaux 9 débouchant dans un ou plusieurs dispositifs assurant l'évacuation de l'eau hors de l'installation de coulage sous pression. Il serait également envisageable que les moyens d'accrochage, en plus des moyens mécaniques que l'on a cités, comportent également des 30 moyens de collage d'un type autorisant un enlèvement du revêtement sans impliquer sa destruction. Ces moyens de collage amovible constitueraient donc une assistance à l'accrochage du revêtement et s'apparenteraient à des moyens mécaniques. REVENDICATIONS 1. Moule pour la fabrication d'articles en céramique par coulage sous pression, du type comportant deux moitiés de moule avec noyau femelle (1) et mâle (2) constituées chacune par un noyau (3, 5; 4, 6) en un matériau non 5 poreux, et d'un revêtement poreux (14, 15; 18, 19), lesdits noyaux (3, 5; 4, 6) comportant des moyens d'évacuation de l'humidité renfermée par le matériau constitutif de l'article lors du coulage sous pression, et ladite moitié de moule femelle (1) comportant un canal (16) pour l'introduction dudit matériau constitutif entre les deux moitiés de moules (1, 2), caractérisé en ce que lesdits 10 revêtements poreux (14, 15; 18, 19) sont indépendants desdits noyaux (3, 5; 3, 6) et sont maintenus à leur contact par des moyens mécaniques. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques sont des moyens en contre-dépouille. 3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits 15 moyens en contre-dépouille sont constitués par une gorge (17) ménagée sur la face avant (8) de chaque moitié de moule (1, 2). 4. Moule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de collage amovible du revêtement poreux (14, 15; 18, 19) sur lesdits, noyaux (3, 5; 4, 6). 5. Moule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits noyaux (3, 5; 4, 6) sont formés de deux parties superposées, à savoir une partie arrière (3, 4) et une partie avant (4, 6) destinée à supporter le revêtement poreux (14, 15; 18, 19). 6. Moule selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits 25 moyens d'évacuation de l'humidité sont constitués par des canaux (9) traversant la partie avant (4, 6) de part en part, une gorge annulaire (10) ménagées sur la face avant de la partie arrière (3, 4) du noyau et un canal (12) mettant en communication ladite gorge (10) et la face arrière (13) de la moitié de moule (1, 2). 7. Moule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les noyaux (3, 5; 4, 6) sont en métal. 8. Moule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les noyaux (3, 5; 4, 6) sont usinés à partir d'une planche usinable. 9. Moule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les revêtements poreux (14, 15; 18, 19) sont en polyméthacrylate de méthyle. 10. Ensemble formé par un couple unique de noyaux (3, 5; 4, 6) pour former les moitiés de moules (1, 2) d'un moule selon la revendication 1 et d'une 5 pluralité de couples de revêtement poreux (14, 15; 18, 19) pouvant être tous mis en place sur lesdits noyaux (3, 5; 4, 6) pour former lesdites moitiés de moules (1, 2), chacun desdits couples de revêtements poreux (14, 15; 18, 19) permettant de réaliser des articles de formes différentes.