; Perfectionnements au façonnage sous pression d'objets.
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cavité: et, en particulier mais pas exclusivement, des procédés pour mouler par. injection des substances polymères et
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Divers procédés de façonnage d' un objet dans une cavité à partir d'une substance fluide sont connus. Parmi
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procédés de soufflage et de moulage, par injection, dans lesquels la substance fluide est refoulée dans la cavité
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sion imposée sur le fluide, cette, différence étant distincte de celle qui résulte d'une charge de pression statique quelconque qui peut être présente dans le fluide.
<EMI ID=7.1> rière le fluide qui s'écoule dans la cavité, bien qu'il soit possible également d'obtenir cette différence de pres-.
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moins grande.
Pour le façonnage sous pression, il est courant de réaliser la cavité au moyen d'un moule formé de deux
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cavité puisse en être enlevé après l'opération de façonnage,sans que soit détruit le moule délimitant la cavité.
Les parties du moule se.. rejoignent et viennent en contact l'une avec l'autre suivant une ligne de séparation qui
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la ligne de séparation est essentiel si l'on veut empêcher que
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le augmente à mesure que l'on utilise des différences de pression plus élevées. Cela étant, il était courant jusqu'à présent de fabriquer des parties démoule destinées <EMI ID=13.1>
soigneusement des matières ferreuses ou d'autres alliages
à haut point de fusion selon des tolérances très étroites. Les parties de moule obtenues peuvent être utilisées. sans
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d'objets façonnés sous pression. Cependant, les opérations <EMI ID=15.1> sont également onéreux.
On sait parfaitement que des substances -subissent des
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solide. Ceci est évident lors de la coulée classique de
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pures, mais sont plutôt des solutions formées de quantités de divers solutés dans un solvant. Lorsque ces métaux se solidifient ils rejettent une matière solide primaire
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du liquide et généralement la. matière solide primaire- comprend ; des particules dendritiques. Les métaux se solidifient dans un intervalle de températures de solidification compris entre
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unes avec les autres pendant que le volume du *
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ceci tend à produire des défauts tels qu'une porosité et une ségrégation dans la pièce coulée obtenue. On estime
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la pièce coulée et 'donnent lieu à des incertitudes en ce qui concerne ses dimensions, rendant ainsi des pièces
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jets dont la résistance et les dimensions précises, les
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façonnage sous pression d'un objet dans une cavité formée entre une première et une seconde partie de moule, ces parties de moule ayant été formées et la forme de la cavité ayant été déterminée par coulée d'une suspension (définie plus loin) contre un modèle de l'objet.
Dans le présent mémoire, par le terme "suspension", on. entend un mélange métallique homogène ou en substance homogène dont la phase continue est liquide et dont la phase dispersée est solide, la température de la suspension étant une température à laquelle le liquide et le solide
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malement, la phase dispersée comprend cependant une seule phase solide primaire qui apparaît au moins sur la partie supérieure de l'intervalle de solidification de l'alliage.
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substance qui forme la. suspension est sollicitée lors-
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tés du récipient qui contient la suspension. Les suspensions <EMI ID=35.1>
en poids par de la matière solide, de sorte qu'au moment
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lieur pour 5036.
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de moulage, il faut que le motif soit fait d'un métal dont le coefficient de dilatation thermique dans l'intervalle de températures intéressant soit semblable à celui de l'alliage coulé.
On chauffe de préférence le modèle avant de couler la. suspension sur sa surface. On considère que le fait de préchauffer le modèle contribue à réduire l'importance des variations de dimensions que le modèle subit
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pension, et aide ainsi à garantir un ajustage étroit entre le modèle et la pièce coulée. De plus, ce préchauffage diminue la vitesse de refroidissement de la suspension lorsqu'elle entre pour la première fois en contact avec le modèle et contribue ainsi à maintenir la suspension fluide pendant un laps de temps suffisant pour qu'elle puisse
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Four delà raisons semblables, la première partie de moule doit être chauffée avant la coulée de la seconde partie de moule . contre la,: première. La seconde partie de moule est. de préférence coulée contre la première.
Le métal dont les parties de moule sont faites peut être un alliage d'aluminium* Dans ce'cas, le modelé contre lequel les parties de moule sont,.Coulées peut, par exemple,, être en aluminium .ou en laiton.
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duction expérimentales. La Demanderesse supposait précé- . demment que des parties de moule, si elles étaient
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seraient exposées aux conditions de température et de pression régnant dans un procédé de façonnage sous pression au point qu' il ne vaudrait pas la peine de fabriquer de telles parties de moule. Au contraire, les parties de moule se sont avérées à même- de conserver une inti- grité suffisante pour pouvoir rester en service après qu'un grand nombre d'objets aient été successivement façonnés sous pression entre elles. Quoique les parties de moule façonnées par le procédé conforme à l'invention puissent ne pas avoir une longévité aussi bonne que les parties de moule Classiques, elles sont en général beaucoup moins onéreuses à fabriquer. Elles sont .particulièrement utiles dans des :moulages expéri- <EMI ID=44.1>
de production courtes lorsque de petits nombres d'objets façonnés sous pression sont requis. Même dans de longues campagnes de production, elles peuvent être utiles car elles peuvent être remplacées à peu de frais à des intervalles réguliers.
On a constaté que des moitiés de moule en
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fabrique déposée), dans laquelle l'alliage est injecté dans la cavité sous une pression normalement voisine de
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complique de ces conduits, peuvent être prévus dans la \ partie de moule pendant le processus de. coulée. On peut réaliser des réseaux de conduits de refroidissement
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procédés d'usinage classiques. La présence de conduits de refroidissement disposés avec précision est d'une importance croissante dans l'industrie de moulage par
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l'invention sera décrite plus en détail ciaprès avec référence aux exemples suivants.
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Les opérations nécessaires pour façonner un moule à utiliser dans un procédé conforme à l'invention
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rence aux dessins annexés, dans lesquels:
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en aluminium pour une poignée de porte à fabriquer en Nylon par un procédé de moulage par injection conforme à
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caisses de moulage préparées en vue d'être utilisées dans
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vant à former une poignée de porte. Une ligne de sépara-
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'bords de la saillie du modèle 11 sur un plan Z qui est le plan de la base 13 du modèle. La ligne de séparation 12 trace une boucle continue tout autour de la circonférence
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étant utilisés d'une manière connue chaque fois que cela, s'avère nécessaire.
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sur la surface supérieure 16 de ce sable. Le modèle 11
a été fixé de manière à ne pas pouvoir se déplacer par rapport au sable 15 par des vis qui s'étendent vers le bas dans le sable 15 et qui partent de trous percés dans le modèle 11. Ces vis ne sent pas représentées aux dessins pour plus de clarté. Du. sable est tassé tout autour du
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ment à la ligne de séparation 12. Quatre renfoncements coniques (non. représentés) sont ménagés dans le sable sur la ligne de séparation. (Ces renfoncements forment des saillies coniques sur la moitié de moule qui forment elles-
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que celle-ci est coulée par après contre la première moitié, de manière positionner les deux moitiés du moule avec précision l'une contre l'autre). 'un revêtement de moulage approprié est appliqué sur la surface exposée du
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supérieure 16 du sable dans la zone qui entoure le modèle afin de former sur ces zones un.- revêtement d'une texture
<EMI ID=64.1> chauffés. -
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ment grande pour ménager une aisance tout autour du modèle
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tion de travail au-dessus de la caisse 14-, Deux conduits
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une certaine quantité d'un alliage d'aluminium de coulée industriel est fondu .dans un creuset. Pendant
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caisse inférieure 14 et des conduits adéquats (non représentés) formés dans le sable de moulage sont disposés au-
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d'alimentation 20 et à fournir, pendant la coulée, une charge métallostatique de pression suffisante pour assurer que la cavité 19 soit convenablement renfile pendant la
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complètement fondu, il est transféré dans une poche de coulée dans laquelle il est mis à refroidir. Pendant ce refroidisse-
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continuellement soumis empêche en substance l'établisse- ment de gradients de température dans l'alliage contenu dans la poche de coulée et ont pour effet de former une suspension de l'alliage dans laquelle la. proportion de matière solide dépend de la température de l'alliage.
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près du modèle 11 est déplace par l'alliage entrant et peut s'échapper facilement de. la cavité 19 en raison de la texture . grossière du.'revêtement du moule. Le fait que l'air s'échappe empoche la 'forma, tien sur la pièce' coulée de défauts produits par des occlusions d'air. L'alliage coulé
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moulage. On constate que la forme de la pièce coulée
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le modèle s'ajuste étroitement dans l'évidement; corres-
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tement du moule. Lorsqu'on fixe la rugosité du. revête- . ment, on cherche un compromis entre la nécessité d' assis-
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Suivante du procédé qui est illustrée sur la Fig.
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dissipateur thermique ;22 et,, si on le souhaite, il y est
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plus de clarté. Un cylindre 24 en acier doux présentant une surface cylindrique nervurée est placé sur la surface
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est ensile, 'Usinée dans ce cylindre d'acier 24. Les
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revêtement de moule adéquat de rugosité réglée, comme décrit plus haut. Comme spécifié plus haut, les zones
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caisse 17 est remplie de satle de moulage et que la cavité
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plus haut, des conduits, d'alimentation 20 sont' creusés dans le sable 26 pour relier la cavité 27 à la surface supérieure du sable.
La caisse supérieure 17 est placée dans sa posi- tion de travail, au-dessus de la caisse inférieure 14 et
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moule.. Le métal coulé est laissé à refroidir. Après enlèvement des caisses de . moulage, on constate que la formé
de la première moitié .de moule correspond étroitement à
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moitié demoulepourvue de tubes de refroidissement 32
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de la seconde moitié de moule contre la première contri-
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moule l'une contre l'autre, c'est-à-dire un ajustement de haute qualité.
La première moitié de moule 29 et la seconde moitié de moule 31 préparées comme décrit plus haut sont utilisées comme moule dans un procédé de moulage
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tion des moitiés de moule en vue de les utiliser comme moule dans un procédé implique l'usinage dans le cylindre
24;d'un conduit 33 à utiliser comme entrée de coulée et
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moule, d'un conduit 35 raccordant la cavité de moulage 36
à l'entrée de coulée 33- Les faces postérieures des moitiés de moulé sont usinées parallèles pour faciliter leur montage dans une machine à mouler par injection. Les
moules sont alors montés dans la machine de moulage .par injection, les conduits de refroidissement formés par <EMI ID=101.1>
dissement et l'entrée de coulée 33 est raccordée à une alimentation de matière polymère synthétique sous haute pression. Les moitiés de moule sont alors amenées en contact et la matière polymère est injectée dans la cavité
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vers les conduits de refroidissent des moitiés de moule.
Les moitiés de moule sont par la suite séparées pour libé-rer la. pièce moulée de l'intérieur de la. cavité. Les moitiés de moulé sont examinées pour déceler les dété-
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faut n'apparaît, de sorte qu'une autre pièce moulée est façonnée sous pression dans la cavité. 1.000 pièces
moulées sont formées .successivement dans une seule campa-
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Le processus de l'exemple 1 que l'on vient de décrire est utilisé pour produire deux moitiés de moule, semblables à celles de l'exemple 1. Les moitiés de moule sont montées dans.une machine servant à couler sous
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pagne expérimentale, les moitiés de;moule sont utilisées
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lesquelles des suspensions sont coulées peut être favorisé par l'établissement d'un vide partiel dans les cavités. De préfé-
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tement de moule est^aussi utilisé, mais sous un vide suffisamment poussé, un revêtement de moule peut ne plus . , être nécessaire. Comme on éprouve des difficultés consi-
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mal d'utiliser des revêtements de moule, avec ou sans
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sairede couler/un dissipateur thermique. Ainsi, avec une forme simple, il peut être suffisant de prévoir un bloc d'aluminium de forme simple auquel le modèle peut être fixé ou d'usiner un dissipateur thermique adéquate
Le revêtement de moule utilisé dans les exemples
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dal finement divisés*, avec une faible quantité de silicate de sodium., comme liant. D'autres revêtements de moule
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vail, ils soient stables et compatibles avec le modèle et avec la suspension.
Des tubes de refroidissement dans les moitiés de moule peuvent être prévus sous la forme d'une longueur unique ou de plusieurs longueurs séparées de tube de refroidissement. L'agencement des tubes de refroidisse-
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vue d'assurer que,l'objet façonné sous pression se solidifie de manière directionnelle.
Bien qu'on se réfère plus ,haut à des moitiés de
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moule, il va de soi- que l'invention peut être appliquée
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la cavité est délimitée par 'plus de deux parties de moule.
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caractérisé en ce que: :on coule une première suspension
(définie plus haut) contre -un modèle d'une première partie de l'objet pour former une première partie de moule coulée et pour y déterminer la forme d'une première cavité, on coule la première ou une seconde suspension contre un modèle d'une seconde partie de l'objet pour former une seconde partie de moule coulée et y déterminer la forme d'une seconde cavité, et on façonne l'objet sous pression entre la première et la seconde partie de moule dans une
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