Brevet FR3019082A1 — publié le 20151002

DISPOSITIF DE MOULAGE D'UNE PIECE EN POLYSTYRENE EXPANSE. [0001] L'invention porte sur un dispositif de moulage d'une pièce en polystyrène expansé, le dispositif de moulage comprenant un moule définissant une cavité de moulage et comportant au moins un filtre, le moule comprenant au moins une empreinte fixe et une empreinte mobile. [0002] Dans le domaine du moulage d'une pièce en polystyrène expansé, un procédé de moulage comporte couramment trois étapes. Une première étape est une étape de pré-expansion dans laquelle, des perles de polystyrène sont expansées par mélange avec de la vapeur d'eau dans une cuve agitée. Une deuxième étape est une étape de stabilisation au cours de laquelle les perles expansées sont stockées à l'air libre pendant une certaine période de temps. Une troisième étape est une étape de moulage dans laquelle les perles stabilisées sont soumise à un chauffage sous vapeur d'eau, de telle sorte que les perles stabilisées sont soudées entre elles pour former la pièce en polystyrène expansé. L'étape de moulage met en oeuvre un dispositif de moulage qui permet de mettre en forme les perles stabilisées selon une conformation désirée. [0003] La pièce en polystyrène expansé est notamment utilisée dans le cadre d'un moulage par modèle perdu d'une pièce métallique de fonderie, telle qu'une pièce d'un moteur thermique, culasse notamment. [0004] Le document FR 2 959 432 décrit dans sa généralité un tel procédé de moulage qui utilise une pluralité de pièces en polystyrène expansé, dénommées strates, qui sont assemblées entre elles, notamment au cours d'une opération de collage, pour former un modèle perdu. [0005] Un problème général posé dans le domaine est d'optimiser l'opération de collage de telle sorte que le modèle perdu soit formé de strates parfaitement assemblées, sans discontinuité de colle, pour ne pas générer ultérieurement un rebut de la pièce métallique obtenue à partir d'un modèle perdu défectueux. [0006] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de moulage d'une pièce en polystyrène, le dispositif de moulage permettant de réaliser ultérieurement un modèle perdu exempt de défauts, le dispositif de moulage permettant plus particulièrement d'optimiser une opération de collage entre elles des pièces en polystyrène pour former le modèle perdu. [0007] Un dispositif de la présente invention est un dispositif de moulage d'une pièce en polystyrène expansé. Le dispositif de moulage comprend un moule définissant une cavité de moulage et comportant au moins un filtre. Le moule comprend au moins une empreinte fixe et une empreinte mobile. [0008] Selon la présente invention, le filtre est ménagé à l'intérieur d'une matière formant l'une quelconque de l'empreinte fixe et de l'empreinte mobile. [0009] A noter que l'invention concerne également des moules dont les deux empreintes sont mobiles. [0010] De préférence, l'une quelconque au moins de l'empreinte fixe et de l'empreinte mobile est réalisée par stéréolithographie. [0011] La matière est avantageusement une résine. [0012] Le moule comprend avantageusement un caisson fixe et un caisson mobile qui sont réalisés en un matériau métallique. [0013] Le matériau métallique est par exemple à base d'aluminium, ou en alliage avec de l'aluminium. [0014] Le filtre est de préférence d'une conformation cylindrique comportant un diamètre. Dans ce cas, le diamètre est notamment compris entre 2 mm et 14 mm. [0015] Le filtre peut avoir alternativement d'autres formes géométriques, d'autres contours, le « diamètre » évoqué précédemment est alors à comprendre comme sa plus grande dimension dans le plan de l'empreinte. [0016] Une utilisation d'un tel dispositif de moulage est notamment prévue pour faire des strates en polystyrène destinés à être assemblées pour constituer un modèle perdu, en vue de réaliser une pièce métallique, notamment destinée à équiper des moteurs et/ou des véhicules du type véhicule automobile. [0017] La pièce métallique est par exemple une culasse d'un moteur thermique, ou d'autres pièces métalliques de moteur thermique du type carter cylindre, un boîtier de sortie d'eau, une pompe à eau, par exemple destinés à équiper un véhicule automobile. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle : - La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de moulage de la présente invention. - La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle d'une empreinte constitutive du dispositif de moulage illustré sur la figure précédente. [0019] Sur la figure 1, un dispositif de moulage 1 est prévu pour mouler une pièce en polystyrène expansé 2. La pièce en polystyrène expansé 2 est destinée à être utilisée ultérieurement en modèle perdu pour la fabrication d'une pièce métallique, telle qu'une culasse d'un moteur thermique équipant un véhicule automobile ou analogue. [0020] Le dispositif de moulage 1 comprend un caisson fixe 4 et un caisson mobile 5 qui est mobile entre une position de fermeture dans laquelle le caisson fixe 4 et le caisson mobile 5 délimitent conjointement une cavité de moulage 6 et une position d'ouverture dans laquelle le caisson mobile 5 est disjoint du caisson fixe 4. La cavité de moulage 6 définit à l'identique une forme de la pièce en polystyrène expansé 2. Le caisson fixe 4 et le caisson mobile 5 sont préférentiellement réalisés en un matériau métallique, à base d'aluminium notamment. [0021] Le caisson fixe 4 est équipée d'une empreinte fixe 7 tandis que le caisson mobile 5 est équipé d'une empreinte mobile 8, l'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 délimitant la cavité de moulage 6 en position de fermeture du caisson mobile 5. L'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 sont à cet effet pourvus de moyens de fixation 3 du l'empreinte mobile 8 en vis-à-vis de l'empreinte fixe 7. Autrement dit, un moule 4,5,7,8 de la présente invention comprend le caisson fixe 4, le caisson mobile 5, l'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8. [0022] Le dispositif de moulage 1 comprend une conduite d'alimentation 9 en perles de polystyrène de la cavité de moulage 6. Ces dispositions permettent à un utilisateur de remplir la cavité de moulage 6 en perles de polystyrène en vue de les solidariser par chauffage notamment. [0023] Selon la présente invention, et selon la variante illustrée sur la figure 1, l'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 comportent chacune au moins un filtre 10 qui est ménagé à l'intérieur de l'empreinte correspondante. Autrement dit, le filtre 10 est partie intégrante de l'empreinte, indifféremment fixe 7 ou mobile 8, que le filtre 10 équipe. Autrement dit encore, le filtre 10 n'est pas une pièce rapportée et assemblée à l'empreinte ; le filtre 10 de la présente invention est constitutif de l'empreinte à l'intérieur de laquelle le filtre 10 est ménagé. Le filtre 10 est destiné à la fois à permettre un échange gazeux entre la cavité de moulage 6 et un environnement extérieur à cette dernière et à empêcher des billes expansées d'être évacuées hors de la cavité de moulage 6. [0024] Selon un autre aspect de la présente invention, l'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 sont réalisées par stéréolithographie, ce qui permet de réaliser l'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 à partir d'un modèle numérique. L'empreinte fixe 7 et l'empreinte mobile 8 sont réalisées par superposition de tranches fines d'une matière M, préférentiellement constituée d'une résine. La matière M est apte à résister à une température supérieure à 120°C en atmosphère humide Autrement dit, le filtre 10 et l'empreinte que ce dernier équipe sont formés de la même matière M. Autrement dit encore, le filtre 10 est issu de la matière M constitutive de l'empreinte 7,8 à l'intérieur de laquelle le filtre 10 est ménagé. Autrement dit, le filtre 10 fait partie intégrante de l'empreinte 7,8 à l'intérieur de laquelle le filtre 10 est ménagé. [0025] Sur la figure 2, le filtre 10 est par exemple d'une conformation circulaire et est susceptible de comporter un diamètre D compris entre 2 mm et 14 mm, voire supérieur à 14 mm. Dans le cas fréquent où une pluralité de filtres 10 équipent l'empreinte fixe 7 et/ou l'empreinte mobile 8, les filtres 10 sont susceptibles d'être de diamètre D distincts les uns des autres. De telles dispositions sont aisément réalisables à partir de l'emploi de la technique de stéréolithographie pour l'obtention de l'empreinte fixe 7 et de l'empreinte mobile 8. Comme indiqué plus haut, les filtres peuvent également présenter une forme différente d'un cylindre. [0026] L'ensemble de ces dispositions est tel qu'une empreinte 7,8 de la présente invention est réalisée en un laps de temps beaucoup plus court qu'une empreinte de l'art antérieur réalisée en aluminium et comportant des filtres insérés à l'intérieur de l'empreinte. [0027] Un coût de réalisation d'une empreinte 7,8 de la présente invention est inférieur à une empreinte de l'art antérieur réalisée en aluminium, en raison d'un moindre coût de la résine par rapport à l'aluminium. De plus, il n'est pas nécessaire d'acheter des filtres destinés à être rapportés à l'intérieur de l'empreinte. On rappelle qu'une empreinte 7,8 comporte couramment plusieurs centaines de filtre 10, et que le gain en coût et en temps de réalisation est donc non négligeable. [0028] Enfin, la mise en oeuvre de la présente invention procure un gain en terme de mise au point de l'empreinte 7,8 car il n'est pas utile de mettre en forme/d'insérer le filtre 10 à l'intérieur de l'empreinte 7,8, le filtre 10 étant directement réalisé par stéréolithog raph ie. REVENDICATIONS1. Dispositif de moulage (1) d'une pièce en polystyrène expansé (2), le dispositif de moulage (1) comprenant un moule (4,5,7,8) définissant une cavité de moulage (6) et comportant au moins un filtre (10), le moule (4,5,7,8) comprenant au moins une empreinte fixe (7) et une empreinte mobile (8), caractérisé en ce que le filtre (10) est ménagé à l'intérieur d'une matière (M) formant l'une quelconque de l'empreinte fixe (7) et de l'empreinte mobile (8). 2. Dispositif de moulage (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'une quelconque au moins de l'empreinte fixe (7) et de l'empreinte mobile (8) est réalisée par stéréolithographie. 3. Dispositif de moulage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière (M) est une résine. 4. Dispositif de moulage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moule (4,5,7,8) comprend un caisson fixe (4) et un caisson mobile (5) qui sont réalisés en un matériau métallique. 5. Dispositif de moulage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau métallique est à base d'aluminium. 6. Dispositif de moulage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre (10) est d'une conformation cylindrique comportant un diamètre (D). 7. Dispositif de moulage (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre (D) est compris entre 2 mm et 14 mm. 8. Utilisation du dispositif de moulage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour faire des strates en polystyrène destinés à être assemblées pour constituer un modèle perdu, en vue de réaliser une pièce métallique. 9. Utilisation selon la revendication 8, dans laquelle la pièce métallique est une culasse, un carter cylindre, un boîtier de sortie d'eau, ou une pompe à eau d'un moteur thermique.