CH638768A5 - Process for hot moulding of blocks of double-base propellants and device for its use - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un procédé de moulage à chaud de blocs de propergols à double base contenant de la nitrocellulose, de la nitroglycérine et des additifs divers, ainsi qu'un dispositif pour 15 la mise en œuvre de ce procédé.
Jusqu'à présent, la mise en forme des blocs de propergols de ce type est réalisée par extrusion à chaud à la presse à filer ou à la presse à vis.
Toutefois, on ne peut fabriquer, par ce procédé, que des blocs 20 pleins ou à canaux centraux débouchant aux deux extrémités.
L'élaboration de tels blocs nécessite souvent de nombreux usinages pour obtenir des contours aux dimensions extérieures ou intérieures, non réalisables directement par le procédé d'extrusion.
On a déjà proposé, dans les brevets français Nos 1402342 et 25 1604957, un procédé de moulage à chaud de blocs de propergols à double base. Selon ce procédé, on cherche à atteindre l'état thermoplastique du propergol en maintenant celui-ci dans un moulage chauffé, dans lequel se déplace un piston de presse hydraulique jusqu'à ce que le propergol remplisse complètement le moule par 30 écoulement.
Ensuite, ces blocs de propergols sont disposés dans un moule présentant un espace annulaire entre le bloc et la paroi intérieure du moule dans lequel on injecte un inhibiteur autour du bloc préconsti-tué.
35 Toutefois, ce procédé nécessite deux opérations distinctes, à savoir la réalisation du bloc de propergol et son revêtement par un inhibiteur.
Le moulage de l'inhibiteur bloc par bloc demande, de ce fait, beaucoup de temps.
40 La présente invention a donc pour but de fournir un procédé de moulage à chaud de blocs et autres chargements propulsifs de propergols à double base permettant de réaliser, en une seule opération, le moulage du bloc et de l'inhibiteur.
En conséquence, le procédé, objet de cette invention visant à at-45 teindre le but précité, comporte le moulage par compression à partir d'une ébauche de propergol dans un moule fermé de manière étanche, dans lequel on fait le vide et que l'on porte à une température de thermoformage, et est caractérisé en ce que, préalablement à l'opération de moulage, on dispose dans la cavité de moulage une 50 gaine d'inhibition dans laquelle est moulé le bloc de propergol.
Le procédé suivant l'invention permet de réaliser, en une seule opération, la formation du bloc et son inhibition, contrairement à la technique connue dans laquelle on injecte l'inhibiteur autour d'un bloc préconstitué.
55 Cela permet de réaliser les gaines d'inhibition à partir d'un tube d'inhibiteur obtenu par extrusion et tronçonné ensuite en éléments de gaine.
Il en résulte une économie de temps et, par suite, une réduction du coût de fabrication.
60 Suivant une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte les opérations suivantes:
a) la mise en place d'une ébauche de propergol dans un moule comprenant une cavité de moulage présentant une partie de profil extérieur de la pièce à obtenir et un poinçon mobile possédant le
65 profil géométrique complémentaire de la pièce à obtenir;
b) la fermeture du moule, la mise sous vide de la cavité de moulage, la mise en température du moule, du poinçon et de l'ébauche;
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c) le déplacement du poinçon dans ladite cavité de moulage pour comprimer et déformer l'ébauche à la forme de la pièce à obtenir, et d) l'extraction de la pièce ainsi moulée.
Ainsi, après fermeture étanche du moule et avant la mise en action du poinçon, on procède à une opération de vidange de l'air 5 résiduel subsistant entre le moule et l'ébauche, on crée un vide poussé avantageusement, inférieur à 30 mbar et même égal ou inférieur à 10 mbar lorsque la pression exercée par le poinçon sur l'ébauche est supérieure à 150 bar. Préférentiellement, on maintient ce vide poussé pendant tout le déplacement du poinçon. 10
En opérant sous vide et en moule étanche, on évite:
— d'une part, toute compression adiabatique dangereuse de l'air résiduel dans la cavité de moulage pendant la phase de compression (déplacement du poinçon) pouvant donner lieu au phénomène d'auto-inflammation du propergol, 15
— d'autre part, l'introduction de bulles d'air dans la masse de propergol, et
— on peut également éliminer des gaz de décomposition qui pourraient apparaître durant le fluage à chaud du propergol, cet air occlus et ces gaz de décomposition pouvant donner lieu audit phé- 2o nomène d'auto-inflammation.
L'ébauche est avantageusement obtenue sur une presse à extrader par extrusion à chaud d'un boudin de propergol et découpage de ce boudin en ébauches au poids et au volume de la pièce à réaliser.
Le volume de l'ébauche peut être égal au volume résiduel de la 25 cavité de moulage ou supérieur à ce volume résiduel déterminé par l'enfoncement maximal du piston de presse hydraulique.
De préférence, les ébauches sont au préalable amenées à la température de thermoformage avant leur mise en place dans la cavité de moulage; une telle mise à température peut être obtenue par 30 stockage des ébauches, dans une enceinte chauffée à la température adéquate, dès que celles-ci sortent de la presse à extrader.
La cavité de moulage et le poinçon sont portés à une température comprise entre 50 et 120°C, avantageusement à une température supérieure à 87° C et, plus particulièrement, à une température 35 de 90 à 110CC pendant le thermoformage.
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La pression exercée par le poinçon sur l'ébauche est avantageusement comprise entre 150 et 1200 bar, de préférence comprise entre 250 et 1000 bar.
Le propergol utilisé est avantageusement un propergol à double base (nitrocellulose/nitroglycérine) fabriqué par extrusion ou par laminage selon la technique dite sans solvant.
Des compositions de propergol à double base de ce type sont données ci-après, à titre d'exemples :
Composition N" 1
Nitrocellulose . 58 parties en poids
Nitroglycérine 42 parties en poids
Centralite 1 partie en poids
Composition N° 2 Nitrocellulose Nitroglycérine Phtalate de diéthyle Ethylcentralite
Composition N" 3
Nitrocellulose 56 parties en poids
Nitroglycérine 37 parties en poids
Cryolithe de potassium 2 parties en poids
Centralite 2 parties en poids
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'ébauche de propergol est disposée dans une cavité de transfert portée à la température de travail et est extrudée à travers une filière dans le moule contenant la gaine d'inhibition et qui est à une température inférieure, compatible avec la nature de la gaine d'inhibition.
La cavité de transfert est portée à une température supérieure ou égale à 90° C, alors que la cavité du moule est portée à une température inférieure ou égale à 50° C.
Des types d'inhibiteurs qui sont utilisables suivant les deux variantes du procédé sont donnés ci-après, à titre d'exemples non limitatifs.
59 parties en poids 31 parties en poids 8 parties en poids 3 parties en poids
Inhibiteur
Moyen direct de thermoformage
Moyen de thermoformage par transfert
Carton prétraité intérieurement
Oui
Oui
Inhibiteurs cellulosiques
A base d'éthylcellulose ou
d'acétate de cellulose
Oui
Polyamides
Oui
Oui
Inhibiteurs thermoplastiques
Polyuréthanes linéaires
Oui
Chlorure de polyvinyle
Oui
Inhibiteurs thermosoudables
Résines phénoliques
Oui
Oui
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront 55 torique d'étanchêité 3a et maintenu en appui contre un manchon 4
mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plu- au moyen d'un écrou 5 vissé dans un taraudage 6 du manchon.
sieurs modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés Le manchon 4 dans lequel est monté le moule ! est vissé sur une dans esquels. partie filetée 7 d'un corps de presse 8.
la fig. I est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisa-
tion du dispositif de thermoformage direct pour la mise en œuvre du 60 Dans ''alésaSe 2 du moule 1 est monté< coulissant, un piston 9
procédé suivant l'invention et actionné par un vérin non représenté sur le dessin et muni, à son ex-
la fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de trémité< d'un Poin?on l0; ledit Piston délimitant, dans l'alésage 2
réalisation du dispositif de thermoformage par transfert pour la mise avec 'e ^ond ^ une cav't® de moulage 2a d un bloc de propergol.
en œuvre du procédé suivant l'invention. Dans l'alésage 2 débouche un conduit 11 qui est relié à une
A la fig. 1, on a représenté un mode de réalisation du dispositif 65 pompe à vide et qui est destiné à permettre l'évacuation de l'air se de thermoformage direct pour la mise en œuvre du procédé selon trouvant dans l'alésage 2, des joints d'étanchêité 12, 12a étant prévus l'invention et qui comprend un moule 1 présentant un alésage gêné- entre le moule 1 et le corps 8 et un joint d'étanchêité 13 étant prévu ralement cylindrique 2 fermé par un bouchon 3 muni d'un joint entre le piston 9 et le moule 1.
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Autour du manchon 4 est disposée une enveloppe 14 dans laquelle circule un fluide de chauffage qui est destiné à réchauffer la cavité de moulage 2a, le piston 9 et le poinçon 10.
Un thermostat 15 permettant de contrôler la température dans la cavité de moulage 2a est inséré dans le bouchon 3.
En fonctionnement, le piston 9 étant complètement remonté en position haute, c'est-à-dire en dehors de l'alésage 2, on introduit dans la cavité de moulage 2a, conformément à l'invention, une gaine d'inhibition 16 et, à l'intérieur de celle-ci, une ébauche de proper-, gol 17.
On abaisse le piston 9 jusqu'à.ce qu'il s'engage dans l'alésage 2 du moule I et avant qu'il ne parvienne à l'orifice 11 relié à la pompe à vide.
On met en route le dispositif de chauffage 14 et on met en service la pompe à vide jusqu'à ce qu'une température du moule du piston et du poinçon de 95 ± 5 C soit atteinte et qu'une pression résiduelle de 10 mbar soit établie dans la cavité de moulage 2a.
On commande alors le piston 9 et le poinçon 10 pour abaisser ceux-ci dans une position moyenne A pour laquelle le poinçon 10 est appliqué sur l'ébauche 17 et on abaisse complètement le piston 9 et le poinçon 10 dans la position B pour comprimer le propergol ramolli sous une pression de 250 à 300 bar qui remplit l'espace à l'intérieur de la gaine d'inhibition 16. La pompe à vide est maintenue en fonctionnement pendant toute la durée du thermoformage.
A la fin de l'opération, on casse le vide, on refroidit le moule et l'on procède au retrait du poinçon et du bloc moulé, entouré de la gaine d'inhibition 16.
A la fig. 2, on a représenté un autre mode de réalisation d'un dis-5 positif de thermoformage par extrusion comportant un corps 18 présentant un alésage 19 fermé à l'une de ses extrémités par un bouchon 20 rendu solidaire du corps par un organe de fixation 21. Le bouchon 20 constitue le fond d'une cavité de moulage 22 qui est délimitée du côté opposé au fond par une filière 23 présentant des 10 orifices d'extrusion 24, ladite filière séparant la cavité 22 d'une cavité de transfert 25 fermée par un piston 26 monté coulissant dans l'alésage 19 et actionné par un organe moteur non représenté sur le dessin.
Conformément à l'invention, une gaine d'inhibition 27 est disposée préalablement dans la cavité de moulage 22 et une ébauche 28 est disposée dans la cavité de transfert 25.
On procède alors au chauffage de la cavité de transfert à une température de travail d'environ 90° C et de la cavité de moulage à 20 une température inférieure d'environ 50° C. En repoussant le piston 26 en direction de la filière 23, on comprime l'ébauche de propergol 28 qui a été ramollie et qui est extrudée par les orifices 24 de la filière dans la gaine d'inhibition 27, afin de remplir l'espace intérieur de celle-ci.
R
1 feuille dessins
O
Claims (17)
1. Procédé de moulage à chaud de blocs de propergols à double base comportant le moulage par compression à partir d'une ébauche de propergol dans un moule fermé de manière étanche, dans lequel on fait le vide et que l'on porte à une température de thermoformage, caractérisé en ce que, préalablement à l'opération de moulage, on dispose dans la cavité de moulage une gaine d'inhibition dans laquelle est moulé le bloc de propergol.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes:
a) la mise en place d'une ébauche de propergol dans un moule comprenant une cavité de moulage présentant une partie du profil extérieur de la pièce à obtenir et un poinçon mobile possédant le profil géométrique complémentaire de la pièce à obtenir;
b) la fermeture du moule, la mise sous vide de la cavité de moulage, la mise en température du moule, du poinçon et de l'ébauche;
c) le déplacement du poinçon dans ladite cavité de moulage pour comprimer et déformer l'ébauche à la forme de la pièce à obtenir, et d) l'extraction de la pièce ainsi moulée.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température de thermoformage est supérieure à 87°C.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la température de thermoformage est comprise entre 90 et 110 C.
5. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pression résiduelle dans la cavité de moulage est inférieure à
30 mbar.
6. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 5, caractérisé en ce que le vide dans la cavité de moulage est maintenu pendant toute la durée du moulage à chaud.
7. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 5, caractérisé en ce que la pression exercée par le poinçon sur l'ébauche est comprise entre 150 et 1200 bar.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pression est comprise entre 250 et 1000 bar.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pression résiduelle dans la cavité de moulage est inférieure ou égale à
10. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ébauche a un volume sensiblement égal à celui de la pièce à réaliser.
10 mbar,
11. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ébauche a un volume sensiblement égal au volume résiduel de la cavité de moulage.
12. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ébauche est amenée au préalable à la température de thermoformage avant sa mise en place dans le moule, par stockage dans une enceinte chauffée.
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ébauche de propergol est disposée dans une cavité de transfert portée à la température de travail et en ce qu'elle est extrudée à travers une filière dans le moule contenant la gaine d'inhibition et qui est à une température inférieure, compatible avec la nature de la gaine d'inhibition.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la température de la cavité de transfert est supérieure ou égale à 90° C.
15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la température de la cavité inférieure du moule est inférieure à 50° C.
16. Bloc de propergol à double base obtenu par le procédé selon la revendication 1.
17. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 2 comprenant un moule comportant une cavité de moulage présentant une partie du profil extérieur de la pièce à réaliser; un poinçon mobile possédant le profil géométrique complémentaire de la pièce à réaliser; des moyens pour déplacer ledit poinçon dans ladite cavité de moulage pour comprimer et déformer l'ébauche mise en place dans ladite cavité, et des moyens pour extraire la pièce moulée du moule, caractérisé en ce qu'il comporte encore des moyens pour fermer d'une manière étanche la cavité de moulage; des moyens pour la mise sous vide de ladite cavité de moule, et des moyens pour chauffer ledit moule et ledit poinçon à une température 5 comprise entre 50 et 120°C, et un opercule de sécurité crevable ou cisaillable monté sur le fond du moule permettant l'ouverture de la cavité de moulage en cas d'inflammation intempestive du propergol.
Applications Claiming Priority (1)
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| FR7819165A FR2442813A1 (fr) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | Procede de moulage a chaud de blocs de propergols a double base |
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Cited By (1)
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| CN109503298A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-22 | 西安近代化学研究所 | 一种真空浇铸箱体装置 |
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Family Cites Families (3)
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- 1979-06-27 BE BE0/195997A patent/BE877309A/fr not_active IP Right Cessation
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