CH710919B1 - Insert en deux parties comportant des motifs de texturation pour moulage de pièces en matériau polymérique. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un insert (6) pour moule d’injection destiné à la fabrication de pièces en matériau polymérique, tels que les polymères thermoplastiques et thermodurcissables, qui présentent une surface structurée, de préférence nano-structurée, se caractérisant en ce qu’il comprend: une première partie (9) réalisée en une résine thermodurcissable, ladite première partie comportant une surface de moulage (20) qui comprend au moins un motif de texturation; une deuxième partie (2) réalisée en un matériau métallique, ladite deuxième partie (2) de l’insert (6) comportant au moins une surface qui est en contact avec la première partie (9) de l’insert (6). La présente invention concerne aussi un moule comprenant ledit insert (6), ainsi que son procédé de fabrication par coulage de résine sur un moule maître.

Description

Description [0001] La présente invention concerne les inserts de moule et les moules destinés aux procédés de moulage par injection de pièces en matériau polymérique, tels que les polymères thermoplastiques et thermodurcissables, qui présentent une surface structurée, de préférence nano-structurée, ainsi que leur procédé de fabrication.

[0002] Ces inserts de moule et ces moules comportent une surface structurée (ou autrement dit un motif de texturation), de préférence nano-structurée, qui est le négatif de la surface structurée de la pièce obtenue par injection.

[0003] Dans le cadre de la présente invention, on entend par «surface nano-structurée», aussi connue sous la dénomination anglo-saxone «nano-patterned surface», une surface présentant au moins un motif défini par des zones en relief et des zones en creux et dont les dimensions de ces zones (largeur, hauteur, pas) sont d’ordre nanométrique, par exemple jusqu’à quelques centaines de nanomètre.

[0004] De façon similaire, une surface micro-structurée signifie que la surface présente au moins un motif défini par des zones en relief et des zones en creux et dont les dimensions de ces zones (largeur, hauteur, pas) sont d’ordre micrométrique, par exemple jusqu’à quelques centaines de micromètre.

[0005] Les matériaux polymériques sont largement utilisés pour fabriquer des biens de consommation dans des domaines très variés tels que ceux par exemple du conditionnement, de l’automobile ou encore des dispositifs médicaux.

[0006] En effet, l’utilisation des matériaux polymériques dans la fabrication de ces biens de consommation présente les avantages de pouvoir les produire en très grandes quantités et à faible coût selon des procédés classiques de la plasturgie. L’un de ces procédés consiste en le moulage par injection au cours duquel on met en œuvre la fusion du matériau polymérique dans un moule.

[0007] Ces dernières années, on a aussi recherché à incorporer des motifs de texturation à l’échelle micrométrique, voire même nanométrique à la surface de ces objets qui sont fabriqués en matériau polymérique. L’intérêt de cette texturation est de fonctionnaliser la surface des objets, notamment pour obtenir des effets optiques tels que la diffusion, l’anti-reflets, la diffraction ou des effets tribologiques tels que l’effet anti-traces de doigt, l’anti-adhésion ou encore la modification de la tension de surface.

[0008] Il existe des technologies qui permettent d’enrichir les surfaces de pièces en matériau polymérique avec des motifs de texturation, et ce sans augmenter significativement le coût de fabrication de ces pièces. Par exemple, on peut réaliser une gravure de l’outillage de moulage. Cela engendre certes un surcoût de l’outillage de moulage, mais cela est amorti sur de grandes séries de production de ces pièces.

[0009] Plus précisément, lorsque le moule est un moule métallique, notamment en acier, on connaît plusieurs technologies qui permettent d’obtenir des degrés différents de finesse des motifs de texturation, parmi lesquelles on peut citer:

1) La gravure chimique; le motif de texturation souhaité est appliqué sur la surface de moulage du moule. La partie de la surface de moulage qui ne doit pas comporter de motif de texturation est protégée. Le moule est ensuite immergé dans un bain d’acide compatible avec le métal dont il est constitué; ce qui permet la gravure sélective du motif de texturation sur la surface de moulage. La gravure chimique exige un grand savoir-faire avec des installations spécifiques du fait de l’emploi d’acide, une mise en place du motif de texturation par un opérateur sur la surface de moulage, la réalisation de liaisons compliquées pour les surfaces de moulage en trois dimensions, ainsi que les raccords.

2) L’électroérosion par enfonçage est une technique qui permet de reproduire en creux des motifs de texturation. Pour ce faire, une électrode de forme complémentaire à la forme à graver sur la surface de moulage du moule est enfoncée dans le moule pour la reproduire en creux. Cette technologie est limitée dans la finesse du motif de texturation et peut nécessiter plusieurs électrodes si le moule comporte de multiples cavités.

3) La texturation au laser est une technologie qui consiste à usiner la surface de moulage du moule par un faisceau laser focalisé qui vient ablater ladite surface à l’endroit de l’impact, lui conférant ainsi un motif de texturation. La profondeur et la taille du motif de texturation dépendent des réglages du laser (par exemple sa puissance, la fréquence).

[0010] Toutefois, ces différentes technologies présentent les inconvénients de structurer des surfaces de moulage d’un moule métallique (tel que de l’acier) avec une finesse limitée de l’ordre micrométrique (à savoiravec une précision comprise entre environ 1 et 10 μm) et donc sans pouvoir atteindre l’échelle nanométrique des motifs de texturation. En d’autres termes, les technologies décrites ci-dessus présentent l’inconvénient de ne pas être appropriées pour la réalisation de motifs de texturation plus fins, c’est-à-dire qui sont inférieurs au micromètre, voire de quelques dizaines de nanomètre. De plus, ces technologies sont limitées pour la réalisation d’une géométrie tridimensionnelle des motifs.

[0011] En outre, en ce qui concerne la texturation au laser, l’acier aux abords de l’impact du laser est souvent dégradé thermiquement et des projections peuvent être déposées aux bords du motif de texturation.

[0012] Par ailleurs, ces différentes technologies imposent de graver directement dans le métal de chaque surface de moulage du moule selon des procédés difficilement réversibles.

[0013] De plus, les motifs de texturation obtenus sur des surfaces de moulage de moule en acier s’avèrent souvent fragiles et très difficilement réparables en cas d’altération par un outil ou par les résidus des gaz émis lors de l’injection du matériau polymérique en fusion ou encore par la corrosion des aciers de l’outillage.

[0014] Par ailleurs, un moule en acier présente l’inconvénient de réagir à la montée en température dans la seconde où le matériau polymérique en fusion a été injecté. En effet, le moule en acier emmagasine immédiatement la chaleur du matériau polymérique en fusion qui est injecté de telle sorte qu’une faible couche en surface de ce matériau polymérique se fige avant même que ledit matériau polymérique n’ait rempli les cavités à l’échelle, par exemple nanométrique, du moule en acier. Ce phénomène de figement du matériau polymérique lors de son injection est connu sous la dénomination «d’effet de peau» (ou selon la dénomination anglophone: «skin effect»).

[0015] La demande US 2011/0 123 711 A1 a tenté de surmonter cet inconvénient «d’effet de peau» qui se produit inévitablement avec un moule en acier en proposant un procédé de fabrication d’un moule hybride qui comprend une couche de polymère thermoplastique ou thermodurcissable présentant un motif de texturation dont les dimensions sont comprises entre 0,01 μm et 100 μm et la hauteur est comprise entre 0,01 μm et 800 μm, ladite couche de polymère est recouverte d’un dépôt métallique dont l’épaisseur est comprise entre 0,5 μm et 500 μm.

[0016] Cependant, le procédé de fabrication décrit dans la demande US 2011/0 123 711 A1 présente les inconvénients suivants:

- Il est limité à la fabrication de surfaces de moulage à deux dimensions, à savoir du type plaque. Il ne permet donc pas la réalisation de surfaces de moulage à 2,5 dimensions (à savoir des surfaces arrondies) et 3 dimensions (à savoir des sphères).

- Il est compliqué à mettre en œuvre, car il nécessite notamment une étape de matriçage et une étape de dépôt d’une couche métallique.

- Lorsque le polymère utilisé pour la fabrication de ce moule hybride est un polymère thermoplastique, c’est-à-dire un matériau isolant avec une forte capacité calorifique, cela ne permet pas le moulage dans des conditions industrielles de pièces en matériau polymérique avec une surface comportant des motifs de texturation fines. En effet, l’accumulation de chaleur au cours de l’injection du matériau polymérique en fusion peut engendrer un effet «bilame» important si la partie du moule opposée (à savoir le contre-moule) à celle qui comporte les motifs nano-structurés est réalisée en acier; ce qui est généralement le cas dans les dispositifs de moulage par injection. En effet, les intérêts que la deuxième partie du moule (autrement dit «le contre-moule») soit en acier est de garantir un meilleur plan de joints pour éviter des phénomènes de bavure et d’allonger sa durée d’utilisation. L’effet bilame a pour conséquence néfaste de déformer la pièce moulée en matériau polymérique.

- Il présente une durée de vie limitée, d’environ 1000 cycles d’injection pour l’obtention de pièces en matériau polymérique.

[0017] Par ailleurs, on connaît la demande EP 2 181 824 A1 qui décrit un procédé de fabrication d’un moule pour pièces en matériau polymérique qui comprend un support métallique sur lequel a été apposée une couche mince en carbone quasi-diamant. Le motif de nano-texturation est appliqué directement sur la couche de carbone quasi-diamant par gravure chimique sélective en phase sèche.

[0018] De plus, la demande FR 2 991 312 A1 décrit un procédé de fabrication d’un insert de moule constitué d’un support métallique électro-formé qui met en œuvre la technologie dite «LIGA» (à savoir l’acronyme allemand de «Lithographie, Galvanoformung, Abformung» se traduisant par «lithographie, électroformage et moulage») et une opération d’électroformage pour obtenir un insert de moule. Ce support métallique peut être réalisé, par exemple, en or, en cuivre, en nickel ou en un alliage de nickel.

[0019] Les procédés de fabrication de moule ou d’insert de moule décrits dans ces demandes EP 2 181 824 A1 et FR 2 991 312 A1 présentent les inconvénients d’être compliqués à mettre en œuvre du fait qu’ils comportent de nombreuses étapes minutieuses à réaliser telles que des étapes de dépôts de couche mince et de gravures.

[0020] En outre, il est connu que la durabilité, l’entretien, la maintenance et le vieillissement des moules utilisés et plus particulièrement de leurs surfaces de moulage sont des facteurs clés pour assurer une qualité pérenne des objets produits. Or, l’ensemble de ces contraintes est encore plus limitant lorsque les moules comportent une surface de moulage présentant des motifs structurés, et en particulier nano-structurés.

[0021] Enfin, la phase de démoulage de pièces en matériau polymérique obtenues par injection est également une des étapes cruciales de leur procédé de fabrication, car cette phase joue un rôle important dans la productivité de ces pièces. En effet, cette phase peut générer un grand nombre de rebuts s’il existe une mauvaise reproductibilité de la surface du moule ou bien des rayures à la surface dudit moule. Elle peut aussi perturber le procédé de fabrication, par exemple en cas d’encrassement dû à un éventuel collage du matériau polymérique dans le moule. C’est pourquoi il est essentiel que la surface de moulage présentant des motifs de texturation soit d’une excellent qualité, et qu’elle la conserve durant toute sa durée de son utilisation qui de préférence doit être la plus longue possible afin qu’elle présente un intérêt industriel pleinement rentable.

[0022] Les inventeurs de la présente invention ont cherché à surmonter tous les inconvénients détaillés ci-dessus relatifs aux moules et inserts de moule dont la surface de moulage comporte des motifs de texturation et qui sont destinés au moulage par injection de pièces en matériau polymérique.

[0023] Plus particulièrement, les inventeurs de la présente invention ont cherché à mettre au point des moules et des inserts de moule dont l’utilisation au cours d’un moulage par injection évite que l’effet bilame mentionné ci-dessus ne se produise, et ce tout en ne nécessitant pas de ralentir les cadences de moulage par injection avec la mise en oeuvre d’étapes de refroidissement relativement longues et fastidieuses.

[0024] En effet, les inventeurs ont mis au point un nouvel insert pour moule d’injection destiné à la fabrication de pièces en matériau polymérique qui se caractérise en ce qu’il comprend:

- une première partie réalisée en une résine, ladite première partie comportant une surface de moulage qui comprend au moins un motif de texturation;

- une deuxième partie réalisée en un matériau métallique, ladite deuxième partie de I’insert comportant au moins une surface qui est en contact avec la première partie de l’insert.

[0025] De préférence, le matériau métallique a une forte conductivité thermique, à savoir qu’elle est d’au moins 150 Wm^_1 K^-1, et de préférence d’au moins 200 Wm^_1 K^-1.

[0026] Le matériau métallique peut être choisi parmi l’aluminium, le cuivre, l’argent, l’or et le béryllium, pris seuls ou en alliage. Par exemple, il peut s’agir d’un alliage de cuivre et de béryllium.

[0027] De manière avantageuse, la surface de la deuxième partie de l’insert qui est en contact avec la première partie de l’insert comporte des rainures qui sont configurées de manière à solidariser la première partie et la deuxième partie de l’insert par une accroche mécanique. La résine dont est constituée la première partie de l’insert remplit lesdites rainures; ce qui solidarise la première et la deuxième parties de l’insert.

[0028] L’insert selon l’invention peut présenter une forme générale parallélépipédique. Par exemple, son épaisseur peut être comprise entre 3 mm et 100 mm, de préférence entre 10 et 20 mm, sa longueur et sa largeur peuvent être comprises entre 10 mm et 500 mm, de préférence entre 20 et 80 mm.

[0029] Le motif de texturation que comprend la surface de moulage de la première partie de l’insert selon l’invention peut avoir des dimensions micrométriques et/ou nanométriques. Dans un mode de réalisation de l’invention, le motif de texturation atteint quelques dizaines de nanomètre. Par exemple, la hauteur du motif peut être comprise entre 0,01 micromètres et 100 micromètres, la largeur du motif peut être comprise entre 0,01 micromètres et 100 micromètres et l’espacement entre chaque motif peut être compris entre 0,01 micromètres et 100 micromètres.

[0030] La deuxième partie de l’insert en matériau métallique se situe en arrière de la première partie de l’insert réalisée en résine qui comporte la surface de moulage comprenant le motif de texturation et sur laquelle est injecté le matériau polymérique en fusion lors d’un procédé de moulage par injection.

[0031] En utilisant un insert selon l’invention dont la surface de moulage est réalisée en résine, on s’affranchit pourtant de l’effet bilame auquel on aurait pu s’attendre lorsque le contre-moule est en acier.

[0032] L’effet bilame est un phénomène thermique qui intervient lorsque deux lames d’un matériau, par exemple d’un matériau polymérique, ayant des dilatations ou des retraits différents sont solidarisées. Le retrait d’un matériau polymérique est lié à sa vitesse de refroidissement. Plus la solidification du matériau polymérique aura été rapide, moins il y aura de retrait.

[0033] Un matériau polymérique injecté au cours d’un procédé de moulage par injection se comporte comme un bilame dans sa phase de refroidissement. En effet, il se produit un effet de peau lorsque le matériau polymérique en fusion entre en contact avec le moule et le contre-moule de l’outillage de moulage. Cet effet de peau augmente progressivement pendant toute la phase de remplissage du moule et du contre-moule et lors du refroidissement, et ce jusqu’à la solidification complète du matériau polymérique. L’effet de peau correspond à la solidification quasi-instantanée des surfaces du matériau polymérique en contact respectivement avec le moule et le contre-moule dès l’injection du matériau polymérique en fusion. C’est pourquoi il se forment deux peaux (ou autrement dit deux lames). L’ampleur de cet effet peau se caractérise par l’importance des épaisseurs des peaux formées.

[0034] Pendant le refroidissement, les deux peaux en cours de solidification vont donc rigidifier la paroi du matériau polymérique en fusion qui a été injecté et vont modifier le retrait dans l’épaisseur de ce matériau polymérique.

[0035] Si le moule et le contre-moule ne sont pas stabilisés à une même température au cours d’un procédé de moulage par injection, ce qui est le cas pour les outillages de moulage dans lesquels le moule et le contre-moule ne sont pas réalisés en un matériau identique, les peaux formées ne sont pas identiques. La peau est plus fine sur la surface du matériau polymérique qui était en contact avec la partie de l’outillage de moulage (moule ou contre-moule) dont la température de stabilisation était la plus élevée. La peau étant plus fine, elle est moins rigide, et ainsi l’épaisseur du matériau polymérique demeurant en fusion est plus épaisse; ce qui nécessite plus de temps pour la refroidir et qui induit un retrait plus important. Par conséquent, la déformation de la pièce en matériau polymérique ainsi obtenue est plus importante du côté qui était en contact avec la partie de l’outillage dont la température de stabilisation est la plus élevée.

[0036] C’est pourquoi, lorsque le moule et le contre-moule ne sont pas stabilisés à une même température au cours d’un procédé de moulage par injection, les épaisseurs des deux peaux (ou autrement dit des deux lames) du matériau polymérique injecté ne sont pas identiques. Cela a pour conséquence que le retrait n’est pas symétrique dans l’épaisseur dudit matériau polymérique et induit donc une déformation de la pièce en matériau polymérique obtenue à l’issue du moulage par injection.

[0037] Les inventeurs ont mis au point un insert qui, bien que sa surface de moulage ne soit pas réalisée en acier mais en une résine, présente une température de stabilisation au cours d’un procédé de moulage par injection quasi-identique à celle d’un contre-moule réalisé en acier, de telle manière que les retraits du matériau polymérique soient symétriques du côté du moule et du contre-moule réalisé en acier, et qu’ainsi la pièce moulée obtenue ne présente pas de déformation.

[0038] En d’autres termes, les inventeurs ont mis au point un insert qui, bien que comportant une surface de moulage réalisée en une résine, n’induit pas d’effet bilame lorsqu’il est utilisé dans un outillage de moulage avec un contre-moule en acier. La partie expérimentale décrite ci-après témoigne de ces caractéristiques remarquables de l’insert selon l’invention.

[0039] Outre le fait que l’insert selon l’invention permet d’éviter l’effet bilame, il présente les autres avantages suivants:

- L’insert selon l’invention permet d’obtenir, de manière fiable et précise, des pièces injectées présentant en surface des motifs de texturation d’excellente qualité qui correspondent parfaitement, par complémentarité de formes, à la surface de moulage dudit insert, et ce même à l’échelle nanométrique, du fait que sa surface de moulage est réalisée en une résine qui évite que ne se produise l’effet de peau au cours de l’injection en fusion du matériau polymérique.

- De plus, l’insert selon l’invention peut parfaitement être utilisé pour l’injection de séries supérieures à 10 000 pièces. Autrement dit, la durée de vie de l’insert est allongée par rapport à celle d’inserts réalisés en matériau thermoplastique connus de l’état de l’art.

- L’utilisation de l’insert selon l’invention s’intégre parfaitement dans les procédés industriels classiques de plasturgie par injection de matériau polymérique, et ce sans nécessiter de modifier les installations et dispositifs industriels, ainsi que les paramètres des étapes d’injection du matériau polymérique. En effet, l’insert selon l’invention ne nécessite pas de modifier les cycles d’injection de pièces en matériau polymérique qui sont habituellement utilisés dans ce domaine de la plasturgie. L’utilisation d’un insert selon l’invention est parfaitement rentable d’un point de vue industriel.

- En outre, l’utilisation de l’insert selon l’invention dans un procédé de moulage par injection présente l’avantage de s’affranchir de certains moyens tels que l’injection sous vide, le cyclage thermique avec une augmentation plus ou moins importante de la durée du cycle, le chauffage par induction électromagnétique, qui peuvent être mis en œuvre pour pallier différents problèmes tels que l’effet de peau qui surviennent avec d’autres outillages de moulage connus de l’état de l’art. Ce dernier point témoigne, une fois encore, de la rentabilité de l’insert selon l’invention par rapport aux outillages de moulage de l’état de la technique.

[0040] La résine de la première partie de l’insert selon l’invention peut être choisie parmi:

- les résines thermodurcissables telles que les résines époxy, polyuréthane, polyester, vinylester, phénolique, bis-maleimide;

- les résines thermoplastiques telles que le polycarbonate du bisphénol A, le polyéthercétone, le polyaryléthercétone, le polytéréphtalate de bisphénol A, le polysulfone, le polyphénylsulfone, le poly-2,6-diméthyloxyde de phénylène, le polyétherimide, le polyéthersulfone, le polyamide-imide et le polypyromellitimide;

- les résines hybrides organiques-inorganiques;

- les résines sol-gel.

[0041] Par «résine sol-gel», on entend une résine qui a été obtenue selon un procédé sol-gel, à savoir un procédé produisant un polymère inorganique vitreux par des réactions chimiques simples à partir de précurseurs en solution, à une température proche de la température ambiante (environ 20 °C) et n’excédant pas 150 °C.

[0042] Les précurseurs en solution de ces résines sol-gel peuvent être choisis parmi le zirconium tetra-n-butanolate, le zirconium butoxyde, isopropyl titanate, tri-(3-(trimethoxysilyl)propyl)isocyanurate, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, n-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxysilane, pris seuls ou en mélanges.

[0043] Par exemple, la résine sol-gel peut être une résine acrylique modifiée par des nanoparticules de dioxyde de silicium qui a été obtenue par un procédé sol-gel.

[0044] Par «résine hybride organique-inorganique», on entend des réseaux de polymères composés d’une matrice organique (par exemple un polyméthacrylate de méthyle) et d’une matrice inorganique comprenant, par exemple, de la silice, du titane, du zircone ou du zinc.

[0045] Un exemple de résine hybride organique-inorganique est la résine commercialisée sous la dénomination commerciale ORMOCER® par la société Micro Resist Technology GmbH. Cette résine présente une bonne tenue thermique, au moins jusqu’à 270 °C.

[0046] De manière préférée, la résine est une résine thermodurcissable qui est une résine époxy.

[0047] Dans un mode de réalisation de l’invention, la résine comprend en outre des charges.

[0048] Les charges peuvent être choisies parmi:

- les charges minérales telles que le carbonate de calcium et/ou de magnésium, les silices et les sulfates,

- les charges métalliques telles que l’aluminium, le cuivre et le fer.

[0049] Les charges détaillées ci-dessus peuvent être prises seules ou en mélanges.

[0050] Par exemple, la résine peut comprendre un mélange de charges métalliques et de charges minérales.

[0051] Lorsque la résine comprend des charges métalliques, il s’agit avantageusement de charges sous forme de poudre avec une granulométrie inférieure à 100 μm, plus préférentiellement d’une dizaine de micromètre.

[0052] Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la résine est une résine thermodurcissable comprenant des charges métalliques. Par exemple, il s’agit du système RenCast® CW 47/ Ren® HY 33 commercialisé par la société HUNTSMAN.

[0053] De manière avantageuse, le pourcentage massique de charges dans la résine est compris entre 30% et 70%.

[0054] Le fait que la résine comprenne des charges améliore la tenue mécanique de la première partie de l’insert selon l’invention. Par amélioration de la tenue mécanique, on entend que la première partie de l’insert selon l’invention est plus résistante à la compression, aux chocs et au fluage.

[0055] Dans ce mode de réalisation de l’invention, la première partie de l’insert selon l’invention qui est réalisée en une résine chargée est parfaitement appropriée pour le moulage par injection de pièces en matériau polymérique.

[0056] De manière avantageuse, la résine de la première partie de l’insert présente une excellente tenue thermique, de préférence supérieure 200 °C, encore plus préférentiellement supérieure à 210 °C, en ce qui concerne la température de fléchissement sous charge mesurée selon la norme ISO 75. Par excellente tenue thermique de la résine, on entend que la résine dont est constituée la première partie de l’insert selon l’invention ne se dégrade nullement aux températures d’utilisation de l’insert, à savoir au cours d’un procédé de moulage par injection.

[0057] Une excellente tenue thermique de la résine permet de disposer d’un insert selon l’invention qui est parfaitement approprié pour le moulage par injection de la plupart des matériaux polymériques qui sont couramment utilisés en plasturgie, voire même du polycarbonate qui est une matière plus délicate à injecter. En effet, si l’on moule par injection du polycarbonate qui a une température de transition vitreuse d’environ 150 °C, il est nécessaire que le moule soit réalisé en un matériau dont la température de transition vitreuse est égale ou supérieure à 150 °C, sinon le moule pourra être dégradé au cours de l’injection.

[0058] Dans un mode de réalisation de l’invention, la résine a une température de transition vitreuse égale ou supérieure à 150 °C. Ainsi, l’insert selon l’invention présente l’avantage d’être destiné au moulage par injection de matériaux polymériques très divers.

[0059] Par exemple, ces matériaux polymériques peuvent être choisis parmi les polycarbonates, les styréniques, les polyoléfines, les polyamides, les polyvinyles, les thermoplastiques élastomères et les silicones.

[0060] La résine a avantageusement une conductivité thermique inférieure à 2 Wm^_1 K^-1, de préférence d’environ 1 Wm^_1 K^-1 (par exemple 1,17Wm^_1 K^-1).

[0061] Lorsque la résine comprend des charges, les charges étant diluées dans la résine, elles ne modifient pas la conductivité de la résine, et ce même s’il s’agit de charges métalliques.

[0062] Du fait de la faible conductivité thermique de la résine dont est constituée la première partie de l’insert selon l’invention, lors du moulage par injection de pièces en matériau polymérique, l’effet de peau mentionné ci-dessus ne se produit pas. Ainsi, le matériau polymérique en fusion ne se fige pas prématurément avant d’avoir rempli les cavités du motif de texturation de la surface de moulage de la première partie de l’insert. Cela garantit une excellente qualité de la duplication du motif de texturation, et ce même si ce motif de texturation est à l’échelle nanométrique.

[0063] Dans un mode de réalisation de l’invention, la résine a une dureté d’environ 90 Shore D mesurée selon la norme ISO 868.

[0064] Dans un mode de réalisation de l’invention, la résine présente une résistance en compression mesurée selon la norme ISO 868 qui est supérieure à 150 MPa.

[0065] La présente invention a aussi pour objet un moule pour moulage par injection de pièces en matériau polymérique qui se caractérise en ce qu’il comprend au moins un insert selon l’invention tel que décrit ci-dessus.

[0066] Dans un mode de réalisation de l’invention, ledit moule est constitué de l’insert selon l’invention. Par «moule constitué de l’insert», on entend que l’insert selon l’invention constitue le corps dudit moule et qu’il n’en demeure pas moins que ledit moule peut comprendre d’autres éléments tels que des moyens de fixation, parfaitement à la portée de l’homme du métier et qui sont nécessaires pour l’utilisation du moule dans un procédé de moulage par injection.

[0067] Dans un autre mode de réalisation de l’invention, ledit moule comprend une cavité qui est configurée pour y loger l’insert selon l’invention.

[0068] La présente invention a aussi pour objet un outillage de moulage qui comprend au moins un moule selon l’invention tel que décrit ci-dessus et un contre-moule. Dans un mode de réalisation, le contre-moule est réalisé en acier.

[0069] L’insert, le moule et l’outillage de moulage selon l’invention peuvent être utilisés pour réaliser par moulage par injection des pièces en matériau polymérique présentant en surface au moins un motif de texturation, de préférence un motif de texturation à l’échelle micrométrique ou nanométrique, lesdites pièces étant destinées à des applications très variées, parmi lesquelles on peut par exemple citer:

- les hologrammes dans le domaine de l’étiquetage pour améliorer la traçabilité et éviter la contrefaçon,

- les pièces présentant des surfaces autonettoyantes et super-hydrophobes,

- les pièces en matériau polymériques pour des articles de consommation tels que des pièces d’emballage, notamment d’emballage de produits cosmétiques, alimentaires, de papeterie ou encore des jouets.

[0070] La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un insert selon l’invention dont la première partie est réalisée en une résine choisie parmi les résines thermodurcissables, les résines hybrides organiques-inorganiques et les résines sol-gel, ledit procédé de fabrication comprend au moins les étapes suivantes:

a) on dispose d’un moule maître comportant une surface de moulage qui comprend au moins un motif de texturation;

b) on coule une résine choisie parmi les résines thermodurcissables, les résines hybrides organiques-inorganiques et les résines sol-gel sur ladite surface de moulage du moule maître et sur au moins une surface d’un élément réalisé en un matériau métallique de manière à solidariser la résine avec ledit élément pour obtenir un insert comprenant deux parties, la première partie étant réalisée en la résine et comporte une surface de moulage comprenant un motif de texturation qui est le négatif du motif de texturation de la surface de moulage du moule maître et une deuxième partie qui est réalisée en le matériau métallique.

[0071] Le motif de texturation de la surface de moulage du moule maître peut présenter des dimensions de l’ordre du micromètre et/ou du nanomètre. Dans un mode de réalisation de l’invention, le motif de texturation atteint quelques dizaines de nanomètre.

[0072] Dans un mode de réalisation de l’invention, le moule maître est un moule en silicium, quartz, silice fondue, silicone, un matériau semi-conducteur, un oxyde métallique ou encore un nitrure métallique.

[0073] De manière préférée, le moule maître est un moule en silicone qui présente l’avantage de réaliser des motifs de texturation à la surface de l’insert selon l’invention en 2, 2,5 et 3 dimensions.

[0074] La fabrication de l’insert selon l’invention est donc aisément mise en œuvre, et ce à faible coût.

[0075] L’insert selon l’invention peut facilement être remplacé s’il devait être endommagé au cours de son utilisation lors d’un moulage par injection ou bien lors de toute manipulation malencontreuse de celui-ci (à savoir une détérioration accidentelle).

[0076] De plus, à la différence des inserts connus de l’état de l’art qui ont été décrits ci-dessus, il ne nécessite pas la réalisation d’étapes minutieuses et fastidieuses telles que le dépôt de couche fine métallique ou de gravure.

[0077] Le procédé de fabrication selon l’invention présente les autres avantages suivants:

- on obtient un insert dont la surface de moulage comprend un motif de texturation qui est réalisée en une résine telle que décrite ci-dessus et qui procure audit insert une durée d’utilisation supérieure à celle d’inserts réalisés en des matériaux thermoplastiques. En effet, l’insert selon l’invention peut parfaitement être utilisé pendant au moins 10 000 cycles d’injection;

- à partir d’un moule maître, par exemple réalisé en un matériau onéreux et fragile tel que le silicium, on peut en produire des copies de manière à obtenir des inserts selon l’invention réalisés en un matériau moins cher et qui vont être utilisés au cours du procédé de moulage de pièces en matériau polymérique. En d’autres termes, on réalise des copies du moule maître à faibles coûts que l’on va utiliser pour le procédé de moulage par injection.

- les inserts selon l’invention étant aisément réalisables et à faibles coûts, on peut alors facilement fabriquer des inserts avec des motifs de texturation très variés; ce qui permettra d’obtenir des pièces en matériau polymérique présentant en surface des motifs de texturation divers; et ce par le simple fait qu’il sera aisé de remplacer un insert selon l’invention par un autre lors du moulage par injection de séries de pièces en matériau polymérique.

[0078] Le motif de texturation que présente le moule maître sur sa surface de moulage peut avoir été obtenu par différentes techniques de texturation qui sont parfaitement à la portée de l’homme du métier.

[0079] A cet égard, on peut citer les techniques que sont la photolithographie, la lithographie optique par masque d’amplitude ou de phase, la lithographie par faisceau d’électrons, la lithographie interférentielle, la lithographie à nanosphère/microsphère, la lithographie par nano-impression (aussi connue sous la dénomination anglophone «Nano Imprint Lithography» et son acronyme «NIL»), [0080] Par exemple, la photolithographie est une technologie parfaitement connue et appropriée pour la réalisation de nano-structurations entre 10 nm et quelques dizaines de micromètre sur un moule maître, notamment un moule maître en silicium.

[0081] La technique du NIL présente l’avantage de reproduire des motifs obtenus de façon complexe par d’autres moyens de lithographie, plus rapidement et à une échelle très fine de l’ordre de 10 nanomètres.

[0082] En d’autres termes, il est parfaitement à la portée de l’homme du métier de disposer d’un moule maître tel que décrit ci-dessus qui présente une surface de moulage comportant au moins un motif de texturation. Les matériaux et les techniques de réalisation de motifs de texturation décrits ci-dessus sont des exemples donnés à titre d’illustration qui ne limitent pas la portée de l’invention. En effet, d’autres matériaux et d’autres techniques permettant d’obtenir un moule maître présentant une surface de moulage qui présente au moins un motif de texturation pourraient parfaitement être envisagés.

[0083] Dans un mode de réalisation de l’invention, le moule maître a un diamètre supérieur à 100 mm, de préférence supérieur à 200 mm et une épaisseur de quelques micromètres à plusieurs centimètres, de préférence supérieure à 500 μm.

[0084] Le moule maître comprend sur sa surface de moulage un motif de texturation dont les dimensions sont de quelques nanomètres à quelques dizaines de micromètre. Ces dimensions vont dépendre des propriétés recherchées de la texturation souhaitée.

[0085] Lorsque le moule maître est en silicium, du fait des caractéristiques physiques de ce matériau, cela impose que le moule maître soit plat. De plus, il peut être cassant lorsqu’il est soumis à des pressions, par exemple lorsqu’on va couler la résine et/ou la démouler. En outre, son coût est élevé du fait des procédés de texturation utilisés pour structurer sa surface.

[0086] C’est pourquoi, au vu de ces inconvénients du silicium, on préfère utiliser un moule maître en silicone. Le silicone peut être du Sylgard 184 commercialisé par la société DOW CORNING.

[0087] Lorsque le moule maître est en silicone, cela présente l’avantage que la surface de moulage peut comprendre des motifs en texturation en deux dimensions, mais aussi en 2,5 et 3 dimensions.

[0088] Le moule maître en silicone peut avoir été fabriqué à partir d’un premier moule, par exemple un moule en silicium, qui présente une surface de moulage comportant au moins un motif de texturation. Dans ce mode de réalisation, la surface de moulage du moule maître en silicone présentera un motif de texturation qui sera donc le négatif du motif de texturation de la surface de moulage de ce premier moule, par exemple du moule en silicium, et l’insert selon l’invention obtenu à partir de ce moule maître en silicone présentera sur sa surface de moulage un motif de texturation qui sera identique à celui dudit premier moule (par exemple du moule en silicium).

[0089] L’obtention d’un moule maître en silicone est parfaitement à la portée de l’homme du métier. Ainsi, les paramètres de coulage de silicone sur un moule sont connus de l’homme du métier. De plus, après le coulage, l’étape de durcissement du silicone (par voie thermique) fait aussi partie des connaissances de l’homme du métier.

[0090] Les choix des motifs de texturation sur le moule maître et l’insert selon l’invention vont être orientés en fonction du motif de texturation souhaité sur la pièce en matériau polymérique qui est moulée par injection à partir de l’insert selon l’invention. L’homme du métier maîtrise parfaitement les techniques du moulage de telle sorte qu’il saura mettre au point sans difficulté:

- la fabrication d’un insert selon l’invention avec les motifs de texturation souhaités à partir d’un moule maître,

- l’utilisation de l’insert selon l’invention pour le moulage par injection de pièces en matériau polymérique.

[0091] Avant l’étape de coulage, la résine a avantageusement été préparée en mélangeant, de préférence sous vide, ses différents constituants (à savoir la résine et le durcisseur) dans les proportions prescrites par le fabricant et laissée à dégazer pendant une durée suffisante de telle sorte que le mélange ne comporte plus de bulles.

[0092] De manière préférée, on réalise l’étape b) de coulage de la résine sous vide. Cela présente l’avantage qu’un dégazage de la résine se poursuit pendant le coulage.

[0093] Le coulage de la résine peut être effectué à température ambiante. Ensuite, la résine est ramenée à pression atmosphérique et elle est:

- laissée à réticuler à température ambiante durant le temps prescrit par le fabricant, ou

- chauffée à une température et durant un temps préconisés par le fabricant pour favoriser sa réticulation.

[0094] La réticulation de la résine peut être suivie d’un traitement thermique à plus haute température pour lui permettre une meilleure tenue en température, la température et la durée de ce traitement thermique étant aussi indiqués par le fabricant de la résine.

[0095] Dans un mode de réalisation, le coulage de la résine est effectué à une température d’environ 120 °C et elle est durcie pendant environ 16 heures à 180 °C.

[0096] Bien entendu, la mise en œuvre de l’étape b) du procédé de fabrication est parfaitement à la portée de l’homme du métier qui maîtrise le coulage d’une résine sur un moule maître. C’est pourquoi, l’exemple décrit ci-dessus du coulage de résine ne limite en aucun cas la portée de la présente invention.

[0097] Comme cela a été mentionné ci-dessus, l’élément en un matériau métallique peut présenter des rainures qui sont configurées pour que la résine coulée se loge parfaitement dedans de manière à ce que la première partie et la deuxième partie de l’insert soient solidaires.

[0098] L’étape de coulage de la résine est réalisée dans un outillage de moulage parfaitement à la portée de l’homme du métier. De plus, les paramètres de coulage de la résine font partie des connaissances générales de l’homme du métier.

[0099] Lorsque la première partie de l’insert selon l’invention est réalisée en une résine thermoplastique, ledit insert peut avoir été obtenu de la manière suivante:

- on estampe un motif de texturation sur une surface d’un élément réalisé en une résine thermoplastique de manière à obtenir une première partie de l’insert comportant une surface de moulage qui comprend ledit motif de texturation;

- on fixe cette première partie sur la surface d’un deuxième élément réalisé en un matériau métallique et qui constitue une deuxième partie de l’insert de manière à solidariser ladite première partie avec la deuxième partie de l’insert.

[0100] La solidarisation de la première partie avec la deuxième partie de l’insert peut être réalisée avec tout moyen mécanique à la portée de l’homme du métier. Par exemple, il peut s’agir d’un collage.

[0101] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d’un mode de réalisation d’un insert selon l’invention donné à titre d’exemple non limitatif, ainsi que de résultats expérimentaux qui sont représentés aux dessins annexés, dans lesquels:

La fig. 1 représente schématiquement et en coupe un outillage pour la fabrication d’un insert selon l’invention avant d’être assemblé, ainsi qu’une partie dudit insert selon l’invention.

La fig. 2 représente schématiquement et en coupe l’outillage représenté à la fig. 1 après avoir été assemblé et dans lequel ladite partie de l’insert a été logée.

La fig. 3 représente schématiquement et en coupe l’insert selon l’invention obtenu avec l’outillage représentés aux fig. 1 et 2.

La fig. 4 représente schématiquement et en coupe la partie de l’insert entourée sur la fig. 3.

Les fig. 5a à 5d représentent schématiquement et en coupe des inserts constitués de différents matériaux.

La fig. 6 est un graphe de la montée en température sur un cycle d’injection en fonction du temps des inserts représentés aux fig. 5a à 5d.

La fig. 7 est un graphe de la température en fonction du temps des inserts représentés aux fig. 5a à 5d pendant plus de 25 cycles d’injection.

[0102] La fig. 1 représente schématiquement et en coupe un outillage 17 pour la fabrication d’un insert 6 selon l’invention.

[0103] Cet outillage 17 comprend une premier élément 1 en métal dans lequel est ménagée une cavité 19 destinée à loger un pavé 2 d’aluminium qui constitue une deuxième partie de l’insert 6 selon l’invention.

[0104] Dans le premier élément 1 est en outre ménagé un canal 16 qui est agencé pour amener une résine 9 époxy chargée en aluminium à une teneur massique de 60% jusqu’à la cavité 19.

[0105] Dans le pavé 2 est aussi ménagé un canal 18 dans lequel va couler ladite résine 9.

[0106] Le premier élément 1 comprend en outre un premier moyen de fixation 5a.

[0107] L’outillage 17 comprend un deuxième élément 3 réalisé en métal. Ce deuxième élément 3 comprend un moule 4 réalisé en silicone qui comporte à sa surface des motifs de texturation 8.

[0108] Le deuxième élément 3 comporte un deuxième moyen de fixation 5b qui est configuré pour coopérer avec le premier moyen de fixation 5a de manière à fixer le premier élément 1 sur le deuxième élément 3 de l’outillage 17 pour pouvoir couler la résine 9.

[0109] Pour fabriquer l’insert 6 selon l’invention, le pavé 2 est logé dans la cavité 19 comme cela est visible sur la fig. 2. Le canal 16 du premier élément 1 de l’outillage 17 et le canal 18 du pavé 2 sont agencés de telle manière que lorsque le pavé 2 est logé dans la cavité 19, le canal 18 soit dans le prolongement du canal 16. Le deuxième élément 3 est fixé au premier élément 1 avec les premier et deuxième moyens de fixation 5a,5b de manière à assembler l’outillage 17.

[0110] Ensuite, la résine 9 est coulée sous vide dans la cavité 19 en passant dans le canal 18 du pavé 2.

[0111] A l’issue du coulage de ladite résine 9, on obtient un insert 6 selon l’invention qui comprend une première partie réalisée en ladite résine 9 qui est solidaire d’une deuxième partie constituée du pavé 2 en aluminium.

[0112] Comme cela est visible sur la fig. 4, cet insert 6 présente dans la première partie réalisée en résine 9 une surface de moulage 20 qui comporte des motifs de texturation 7. Ces motifs de texturation 7 sont de dimension nanométrique.

[0113] Les motifs de texturation 7 sont le négatif des motifs de texturation 8 du moule en silicone 4.

[0114] Les fig. 5a à 5d représentent schématiquement et en coupe des inserts 15a à 15d qui ont été utilisés au cours des expérimentations décrites ci-après.

[0115] Les inserts 15a à 15d comprennent des premier et deuxième moyens de fixation 14a, 14b qui sont configurés pour utiliser ces inserts 15a à 15d dans un outillage de moulage par injection (non représenté mais plus amplement décrit ci-après).

[0116] Plus précisément:

- l’insert 15a est constitué d’acier 10;

- l’insert 15b est constitué de résine 11 époxy chargée en aluminium à une teneur massique de 60%;

- l’insert 15c est constitué d’une première partie réalisée en résine 11 époxy chargée en aluminium à une teneur massique de 60% et d’une deuxième partie réalisée en aluminium 12;

- l’insert 15d est constitué de polycarbonate 13.

Partie experimentale [0117] Au cours des expérimentations, on a utilisé un outillage de moulage qui comprenait:

- une presse à injecter de la société ENGEL commercialisée sous la dénomination commerciale e-max 200/100;

- un moule avec une carcasse en acier XC48 dans laquelle étaient logés un moule et un contre-moule réalisés en acier 40 CMD8, prétraité à 110 kg/cm² selon une norme AFNOR.

[0118] Une cavité était ménagée dans le moule dans laquelle les inserts 15a à 15d ont été successivement disposés.

[0119] Les inserts 15a à 15d comportaient une surface de moulage. De plus, les inserts 15b et 15c comportaient un motif de texturation sur leur surface de moulage.

[0120] Les expérimentations ont été réalisées suivant des conditions d’injection standards dans le domaine de la plasturgie.

[0121] Le matériau polymérique injecté en fusion était du polystyrène commercialisé par la société STYRON sous la dénomination commerciale STYRON® 678E.

[0122] La régulation de la température du moule a été obtenue avec une circulation d’eau à température ambiante.

[0123] La température d’injection était de 230 °C et la pression de maintien correspondait à 70% de la pression d’injection.

[0124] La vitesse d’injection était 0,53 seconde.

[0125] Le temps total de cycle d’injection était de 20 secondes.

[0126] Au cours de ces expérimentations, des températures ont été mesurées avec un thermocouple qui avait été inséré dans l’outillage de moulage de manière à être situé à 3 mm de la surface de moulage de l’insert 15a à 15d testé qui était donc en contact avec le polystyrène en fusion au cours du procédé de moulage par injection. Un thermocouple de type J isolé de la société BMS commercialisé sous la dénomination commerciale TI04J2100 couplé à un thermomètre commercialisé par la société TESTO sous la dénomination commerciale 735-2 ont été utilisés.

[0127] Au cours des expérimentations, le thermocouple était directement relié au système de pilotage de la presse à injecter.

[0128] Les températures ont été enregistrées toutes les 0,5 secondes.

[0129] Les inserts 15a, 15b et 15d constitués d’acier, de résine époxy chargée en aluminium et de polycarbonate sont des inserts comparatifs de l’insert 15c selon la présente invention et qui comporte deux parties, l’une étant réalisée en résine et la deuxième étant réalisée en un élément métallique.

[0130] C’est pourquoi, à partir des mesures de températures de l’insert 15c au cours du temps lors des cycles d’injection et comparées à celles des inserts 15a, 15b et 15d, il a pu être déduit la qualité de reproduction de motifs de texturation avec un insert selon l’invention.

[0131] Dans un premier temps, on a étudié la montée en température des inserts 15a à 15d au cours du premier cycle d’injection du polystyrène.

[0132] Sur la fig. 6 est représenté un graphe de la montée en température en fonction du temps, plus précisément au cours d’un cycle d’injection des inserts 15a à 15d.

[0133] On relève que l’insert 15a en acier est celui dont la montée en température est la plus rapide. En d’autres termes, l’insert 15a réagit quasi immédiatement lors de l’injection en fusion du polystyrène.

[0134] L’insert 15b (constitué uniquement de résine 11 époxy chargée en aluminium) et l’insert 15c selon l’invention ont une montée en température en décalé par rapport à l’insert 15a en acier. Sachant que le temps d’injection d’un matériau polymérique en fusion est généralement inférieur à une seconde au cours d’un procédé de moulage par injection, ce décalage de montée en température d’environ 2 secondes est très bénéfique, car il laisse un temps acceptable pour remplir les cavités des motifs de texturation des inserts 15b et 15c avant que le matériau polymérique (tel que le polystyrène) injecté en fusion ne se fige (autrement dit se refroidisse). Cela garantit une bonne qualité de la reproduction des motifs de texturation. En effet, plus le temps de réaction de l’insert à la température du matériau polymérique en fusion est long, meilleure sera la qualité de reproduction des motifs de texturation de la surface de moulage de l’insert sur la pièce moulée en matériau polymérique.

[0135] Ainsi, avec les inserts 15b et 15c, l’effet de peau est évité.

[0136] Avec l’insert 15d constitué de polycarbonate, on ne constate pas de montée de température au cours du 1^er cycle d’injection. Cependant, comme cela va être démontré ci-après avec le graphe de la fig. 7, avec un tel insert 15d en polycarbonate, on constate après plus de 25 cycles d’injection, une montée de température dudit insert 15d qui est supérieure à 100 °C.

[0137] En conclusion, le graphe de la fig. 6 témoigne que les inserts 15b et 15c sont appropriés pour une duplication de qualité des motifs de texturation qu’ils comportent sur un matériau polymérique au cours d’un procédé de moulage par injection.

[0138] Le graphe de la fig. 7 représente la température en fonction du temps des inserts 15a à 15d au cours de plusieurs cycles d’injection (au moins 25 cycles; chaque sinusoïde correspondant à un cycle d’injection) de polystyrène avec l’outillage de moulage par injection décrit ci-dessus.

[0139] Au vu du graphe 7, après un certain nombre de cycles d’injection, on relève que la température a tendance à se stabiliser pour chacun des inserts 15a à 15d. Cette température de stabilisation est:

- légèrement supérieure à 100 °C pour l’insert 15d constitué de polycarbonate-cette température de stabilisation élevée du polycarbonate s’explique par le fait de sa faible conductivité thermique d’environ 0,2 Wm^_1 K^-1;

- d’environ 90 °C pour l’insert 15b constitué de résine époxy chargée en aluminium;

- d’environ 35 °C pour l’insert 15c selon l’invention et l’insert 15a constitué d’acier.

[0140] Il convient de rappeler que le contre-moule de l’outillage de moulage est en acier; ce qui est généralement le cas dans les outillages de moulage par injection.

[0141] Au vu de la différence de température de stabilisation entre celle du contre-moule en acier qui est donc aussi d’environ 35 °C et celle de l’insert 15d en polycarbonate qui est supérieure à 100 °C, lorsque la pièce en polystyrène est moulée avec cet insert 15d, il se produit un effet bi-lame qui va avoir pour conséquence de la déformer.

[0142] Du fait que la différence entre les températures de stabilisation du contre-moule en acier et de l’insert 15b en résine époxy chargée en aluminium est moins importante qu’avec l’insert 15d en polycarbonate, l’effet bilame se produit dans une moindre mesure pour une pièce moulée avec l’insert 15b par rapport à la pièce moulée avec l’insert 15d en polycarbonate. [0143] Sur la fig. 7 au vu de la quasi-superposition des courbes de l’insert 15a en acier et de l’insert 15c selon l’invention, il convient surtout de relever que l’effet bilame ne se produit pas lorsque la pièce en polystyrène est moulée avec un insert 15c selon l’invention. En effet, l’insert 15c a une montée en température et une stabilisation de la température qui sont très similaires à celles du contre-moule en acier.

[0144] Ainsi, le graphe de la fig. 7 démontre qu’afin d’éviter l’effet bilame qui a pour conséquence de déformer la pièce moulée en matériau polymérique (par exemple en polystyrène), il est particulièrement avantageux d’utiliser un insert 15c selon l’invention, et ce tout en:

- mettant en œuvre un procédé de moulage par injection parfaitement standard, à savoir qui ne nécessite pas d’étapes de refroidissement relativement longues et fastidieuses qui ralentissent la cadence de production en augmentant la durée des cycles d’injection;

- utilisant des outillages de moulage standards, à savoir dont le contre-moule est en acier.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Insert (6) pour moule d’injection destiné à la fabrication de pièces en matériau polymérique qui se caractérise en ce qu’il comprend:

   une première partie (9) réalisée en une résine thermodurcissable, ladite première partie de l’insert (6) comportant une surface de moulage (20) qui comprend au moins un motif de texturation (7);

   une deuxième partie (2) réalisée en un matériau métallique, ladite deuxième partie (2) de l’insert (6) comportant au moins une surface qui est en contact avec la première partie (9) de l’insert (6).
2. 2. Insert (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine a une température de transition vitreuse égale ou supérieure à 150 °C.
3. 3. Insert (6) selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l’au moins une surface de la deuxième partie (2) de l’insert (6) qui est en contact avec la première partie (9) de l’insert comporte des rainures qui sont configurées de manière à solidariser la première partie (9) et la deuxième partie (2) de l’insert (6) par une accroche mécanique.
4. 4. Insert (6) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau métallique (2) a une conductivité thermique d’au moins 150 Wm^_1 K^-1.
5. 5. Insert (6) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la résine est une résine époxy.
6. 6. Insert (6) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine comprend des charges.
7. 7. Insert (6) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pourcentage massique de charges dans la résine est compris entre 30% et 70%.
8. 8. Moule pour le moulage par injection de pièces en matériau polymérique, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un insert (6) selon l’une des revendications 1 à 7.
9. 9. Procédé de fabrication d’un insert (6) selon l’une des revendications 1 à 7 dont la première partie (9) est réalisée en une résine thermodurcissable, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes:

   a) on dispose d’un moule maître (4) comportant une surface de moulage qui comprend au moins un motif de texturation (8);

   b) on coule une résine (9) thermodurcissable sur ladite surface de moulage du moule maître (4) et sur au moins une surface d’un élément (2) réalisé en un matériau métallique de manière à solidariser la résine (9) avec ledit élément (2) pour obtenir un insert (6) comprenant deux parties, la première partie (9) étant réalisée en ladite résine (9) et comporte une surface de moulage (20) comprenant un motif de texturation (7) qui est le négatif du motif de texturation (8) de la surface de moulage du moule maître (4) et une deuxième partie (2) qui est réalisée en le matériau métallique.
10. 10. Procédé de fabrication d’un insert (6) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la solidarisation de la première partie (9) avec la deuxième partie (2) de l’insert (6) est réalisée par collage.