EP4448244A1 - Element moulant avec un event recouvert d'un film poreux et procede de fabrication de cet element moulant - Google Patents

Element moulant avec un event recouvert d'un film poreux et procede de fabrication de cet element moulant

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EP4448244A1
EP4448244A1 EP22840042.0A EP22840042A EP4448244A1 EP 4448244 A1 EP4448244 A1 EP 4448244A1 EP 22840042 A EP22840042 A EP 22840042A EP 4448244 A1 EP4448244 A1 EP 4448244A1
Authority
EP
European Patent Office
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vent
molding element
molding
porous coating
slot
Prior art date
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Pending
Application number
EP22840042.0A
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German (de)
English (en)
Inventor
Romain CALVEL
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Publication date
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    • B29D2030/0607—Constructional features of the moulds
    • B29D2030/0617—Venting devices, e.g. vent plugs or inserts

Definitions

  • the present invention relates to a molding element and a method of manufacturing this molding element. More particularly, the invention relates to a molding element of a tire curing mold and the manufacture of this molding element of a tire curing mould.
  • tire is meant a tire, in particular composed of different rubber mixtures and reinforcing elements, which is mounted on a rim and filled with air or a particular gas in order to form a wheel with this rim.
  • tire it is also designated a tire, in particular composed of different rubber mixtures and reinforcing elements, which is mounted on a rim without being filled with air or a particular gas in order to form a wheel with this rim.
  • vents in a baking mold is necessary to evacuate the air which can be trapped between the object to be molded and the baking mold when the mold is closed and which can prevent the material from blowing. object to be molded to fit the molding surfaces of the baking mold as closely as possible.
  • the vents are necessary in the partitioned zones of the mold which do not allow natural evacuation of the air, as may be the case at the interface between two molding elements which are movable with respect to each other.
  • the vents can take the form of valves mounted in bores made in the molding element.
  • a first drawback of this solution lies in the considerable time which is necessary to make the bores and then to mount the valves, in particular when the molding element comprises numerous vents.
  • Another disadvantage of the valves is to leave marks on the tire made with this mould.
  • the document KR101384920 proposes replacing the vent valves with vents directly integrated into the molding element and having an opening of reduced section on the side of the molding surface of the molding element. More in detail, the width of the reduced section opening of a reduced vent on the side of the molding surface is between 0.02 and 0.1 mm. Unfortunately, the opening of reduced section of these vents is not sufficient to completely prevent the rubbery material of the future tire from penetrating into these vents and it also does not make it possible to fight against the clogging of these vents by smoke particles from tire curing. In addition, these vents of reduced section also leave marks and/or burrs on the tire once cured. Finally, it should be noted that the document KR101384920 does not provide any information on the method of manufacturing a molding element comprising such vents with a reduced section opening.
  • the document WQ2016015927 describes a method for manufacturing a molding element with venting slots having a width between 30 and 130 ⁇ m, and preferably between between 30 and 80 pm.
  • the molding element is initially manufactured in a foundry without its vents, then the vents are subsequently made in the mold by removing material with a laser beam, with a laser beam contained in a jet water, or using an electron beam.
  • this document WO2016015927 does not provide a solution to completely prevent the rubbery material of the future tire from penetrating into these vents, or to combat the fouling of these vents by smoke particles resulting from the curing of the tire.
  • document EP0591745 proposes a solution aimed at allowing the venting of a curing mold of a tire without providing vents in the molding elements of this mold.
  • this document EP0591745 provides for applying a porous film to the molding surface of the molding element during its manufacture, this porous film being capable of conducting the air from the molding surface towards the natural venting paths which are located on the molding element, for example at the interface between two molding elements of the same mold. Due to the method of applying the porous film provided by this document EP0591745, the feet of certain slats are covered by the porous film and can constitute venting paths for the air towards clearances provided in the back of the molding element.
  • the present invention aims to remedy the drawbacks of the venting solutions of the prior art by providing a venting solution that is less expensive to manufacture than a solution with valves, with vents protected from fouling. , and capable of providing sufficient venting flow for molds with numerous partitioned zones, while avoiding having an impact on the dimensioning of the molding element upstream.
  • the subject of the invention is a method of manufacturing a molding element of a baking mould, the molding element comprising a molding inner surface and an outer surface opposite the molding inner surface, and the molding element comprising at least one vent allowing air to pass between the molding inner surface and the outer surface of the molding element.
  • the manufacturing method comprises the following steps: a) manufacturing the molding element and manufacturing at least one vent in this molding element, b) applying a porous coating on the inner surface of the molding element and in a zone where at least one vent opens, the porous coating forming a porous seal at the vent outlet, and the thickness of the porous coating applied in step b) being between 5 and 100 ⁇ m, preferably between 50 and 100 ⁇ m.
  • the porous seal reduces the passage of air provided by the vent but does not completely obstruct the vent.
  • the porous cap makes it possible to greatly limit, or even avoid, the penetration of molded material into the vent.
  • the porous cover also makes it possible to limit the fouling of a vent by the smoke particles resulting from the cooking of an object such as a tire.
  • the porous coating can also facilitate the removal of the object from the mold.
  • the low thickness of the porous coating does not impact the design of the molding element upstream.
  • the slit is made with a width of between 30 and 80 ⁇ m during step a),
  • the thickness of the porous coating applied in step b) is greater than or equal to the width of the slot
  • the invention also relates to a molding element of a baking mould, the molding element comprising a molding inner surface and an outer surface opposite the molding inner surface, and the molding element comprising at least one vent allowing air to pass between the molding inner surface and the outer surface of the molding element.
  • a porous coating is present on the molding inner surface of the molding element and in a zone where at least one vent opens, this porous coating forming a porous cover at the outlet of the vent, and the thickness of the porous coating being between 5 and 100 ⁇ m, preferably between 50 and 100 ⁇ m.
  • the slit has a width of between 30 and 80 ⁇ m
  • the porous coating has a thickness of between 5 ⁇ m and 20 ⁇ m when the vent is a slot whose width is between 30 ⁇ m and 55 ⁇ m, and the coating has a thickness of between 20 ⁇ m and 50 ⁇ m when the vent is a slot whose width is between 55 pm and 80 pm,
  • the thickness of the porous coating is greater than or equal to slot width
  • the porous coating is made of fluoropolymer.
  • Another subject of the invention is a curing mould, in particular for a tire, which comprises at least one molding element as it has just been defined above.
  • FIG. 1 schematically shows a perspective view of a molding element of a baking mold with a vent
  • FIG. 2 schematically shows a perspective view of a molding element of a baking mold with a vent covered by a porous coating as provided by the invention
  • FIG. 3 schematically shows a sectional view of a molding element of a baking mold with a vent covered by a porous coating as provided by the invention.
  • the invention relates to a molding element of a curing mold such as a curing mold for a tire, and to the method of manufacturing this molding element.
  • a tire blank is first assembled from semi-finished products taking the form of strips of rubber compound, reinforced or not, and non-rubber components, such as for example metal rods. Then, this tire blank is placed in a curing mold in order to undergo a cycle of curing and molding under pressure which will give the tire its final shape. In particular, it is during this curing and pressure molding step that the sculptures present on the tread of the tire are created.
  • the curing also aims to ensure the cohesion between the various components of the tire, in particular via the vulcanization of the rubber mixtures.
  • Figures 1 to 3 show a molding element 10 which could be used in a curing mold of a tire to shape the tread of this tire.
  • this baking mold is a mold with sectors
  • a molding element 10 is mounted on a support belonging to a sector of this baking mold.
  • the sectors are movable relative to each other.
  • each sector is movable between an open position used to introduce the tire blank or the object to be molded into the curing mold and to extract the tire after curing or the object which has just been molded, and a closed position used for curing and molding under pressure the tire blank or for molding the object to be molded.
  • a vent 20 is an orifice passing through a molding element 10 right through.
  • a vent extends in a direction DN normal to the molding inner surface 12.
  • a vent can take different shapes.
  • a vent 20 takes the form of a slot 22.
  • the opening created by the slot 22 in the molding inner surface 12 has a shape, in particular rectangular or oblong, longer than it is wide.
  • the opening created by the slit 22 in the inner molding surface 12 can extend along a straight line in the inner molding surface 12, or along a curved line in the inner molding surface 12, for example to follow the curvature of a curved transverse lamella 18.
  • the vent 20 preferably opens into a clearance 24 provided in the outer surface 14 of the molding element.
  • a clearance 24 offers a larger air passage than the vent 20.
  • a clearance 24 does not open into the molding inner surface 12.
  • a clearance extends only in part of the thickness E of a molding element 10 , the thickness E being the distance separating the molding inner surface 12 from the outer surface 14.
  • the porous coating 30 forms a porous cover 32 at the outlet of the vent. This porous coating 30 penetrates little or not into the vent. The porous coating 30 does not extend the full depth of the vent. Thus, the porous coating 30 does not participate in the retention of molded material or other particles in the vent, which facilitates the cleaning of the vent after one or more uses of the mold.
  • the thickness E30 of the porous coating 30 is between 5 and 100 ⁇ m, and preferably between 50 and 100 ⁇ m.
  • the porous coating 30 has a thickness E30 of between 5 ⁇ m and 20 ⁇ m when the vent 20 is a slot 22 whose width 122 is between 30 ⁇ m and 55 ⁇ m, and the coating has a thickness of between 20 ⁇ m and 50 ⁇ m when the vent 20 is a slot 22 whose width 122 is between 55 ⁇ m and 80 ⁇ m.
  • the thickness of the porous coating 30 applied in step b) is preferably greater than or equal to width 122 of the slot.
  • the porous lid 32 formed by the porous coating rests at least partly on the molding inner surface 12 near the vent 20. Ideally, the The porous lid 32 rests at least 2 mm on the inner molding surface 12 and all around the opening created by the vent 20 in the inner molding surface 12. As illustrated in Figures 2 and 3, the porous coating 30 can also be present over the entire area of the molding inner surface 12 where the vent 20 is located.
  • a molding element for example of a tire curing mould, generally comprises a plurality of vents 20.
  • the invention covers such a molding element 10 comprising a plurality of vents 10, each covered by the porous coating 30 in the form of a porous lid 32.
  • the invention also covers a mould, in particular for curing a tire, comprising at least one molding element 10 with at least one vent 20 covered by the porous coating 30, as well as a mould, in particular for curing a a tire, comprising a plurality of molding elements 10 each with a plurality of vents 20 covered by the porous coating 30.
  • the molding element 10 is made of a non-porous material or so as not to be porous. Non-porous denotes a material density greater than 98%.
  • the invention also covers a method of manufacturing a molding element 10 with at least one vent 20 covered by the porous coating 30.
  • the method of manufacturing such a molding element 10 comprises the following steps: a) manufacture of the molding element 10 and manufacture of at least one vent 20 in this molding element, b) application of a porous coating 30 on the molding inner surface 12 of the molding element and in a zone where at least one vent opens, the porous coating forming a porous cover 32 at the outlet of the vent, and the thickness of the porous coating 30 applied in step b) being between 5 and 100 ⁇ m, preferably between 50 and 100 pm.
  • the porous coating 30 is applied so as to penetrate little or not penetrate the vent. In any case, the porous coating 30 is applied so that it does not extend the full depth of the vent.
  • the vent 20 is manufactured with the molding element 10.
  • the molding element 10 and the vent 20 can be manufactured simultaneously in additive manufacturing, for example in additive manufacturing by powder bed deposition and selective melting.
  • Additive manufacturing by powder bed deposition and selective melting is an additive manufacturing process in which one or more objects are manufactured by the selective melting of different layers of additive manufacturing powder superimposed on each other.
  • the first layer of powder is deposited on a support such as a plate, then selectively fused using one or more sources of energy or heat along a first horizontal section of the object or objects to be manufactured.
  • a second layer of powder is deposited on the first layer of powder which has just been merged, and this second layer of powder is in turn selectively merged, and so on until the last layer of powder useful for the manufacture of the last horizontal section of the object(s) to be manufactured.
  • the selective melting of a layer of powder is for example obtained by the displacement, called scanning, of the spot of at least one laser beam on said layer of powder.
  • the molding element 10 is manufactured first, then, secondly, at least one vent is made in this molding element by removing matter.
  • the removal of material can be carried out by chemical attack, by chemical and electrolytic attack, by mechanical machining, using a laser beam, or using a laser beam contained in A water jet.
  • a vent 20 takes the form of a piece inserted into the molding element 10 and comprising this vent.
  • a housing is provided in the molding element 10 to receive the insert comprising the vent.
  • This housing can come from manufacture with the molding element, for example by additive manufacturing, in casting or machining, or be created by removing material from a molding element manufactured during a previous step.
  • the thickness of the porous coating 30 applied in step b) is between 5 and 100 ⁇ m, and preferably between 50 and 100 ⁇ m.
  • the porous coating applied in step b) is a fluoropolymer coating.
  • This type of coating offers interesting non-stick properties for mold release.
  • the porous coating applied in step b) is applied by spraying, by dipping in a bath, or by spraying powder on the molding element 10 which has been polarized beforehand and which undergoes, for example, cooking or heating. then to polymerize the powder.
  • the method provides that the slot 22 is manufactured with a width 122 of between 30 and 80 ⁇ m during step a).
  • the method makes provision for applying a coating having a thickness of between 5 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • the vent 20 is a slot 22 whose width 122 is between 55 ⁇ m and 80 ⁇ m, the method makes provision for applying a coating having a thickness of between 20 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • the thickness of the porous coating 30 applied in step b) is greater than or equal to width 122 of the slot.
  • a step of sandblasting the molding element 10 can be carried out between steps a) and b).
  • a step of sandblasting the molding element is provided after the manufacture of this molding element 10 with the vent 20, the vent is closed off or protected by a mask during this sandblasting step.

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément moulant d'un moule de cuisson, l'élément moulant comprenant une surface intérieure moulante et une surface extérieure opposée à la surface intérieure moulante, et l'élément moulant comprenant au moins un évent permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante et la surface extérieure de l'élément moulant, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes :a) fabrication de l'élément moulant et fabrication d'au moins un évent dans cet élément moulant,b) application d'un revêtement poreux sur la surface intérieure moulante de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, le revêtement poreux formant un opercule poreux en sortie de l'évent, et l'épaisseur du revêtement poreux appliqué à l'étape b) étant comprise entre 5 et 100 µm, de préférence entre 50 et 100 µm.

Description

ELEMENT MOULANT AVEC UN EVENT RECOUVERT D'UN FILM POREUX ET PROCEDE DE FABRICATION DE CET ELEMENT MOULANT
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention est relative à un élément moulant et à un procédé de fabrication de cet élément moulant. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément moulant d'un moule de cuisson d'un pneumatique et la fabrication de cet élément moulant d'un moule de cuisson d'un pneumatique.
[0002] Par pneumatique, il est désigné un bandage, notamment composé de différents mélanges caoutchouteux et d'éléments de renfort, qui est monté sur une jante et rempli d'air ou d'un gaz particulier afin de former une roue avec cette jante. Par pneumatique, il est aussi désigné un bandage, notamment composé de différents mélanges caoutchouteux et d'éléments de renfort, qui est monté sur une jante sans être rempli d'air ou d'un gaz particulier afin de former une roue avec cette jante.
[0003] La présence d'évents dans un moule de cuisson est nécessaire pour évacuer l'air qui peut se retrouver enfermé entre l'objet à mouler et le moule de cuisson lors de la fermeture du moule et qui peut empêcher le matériau de l'objet à mouler d'épouser au mieux les surfaces moulantes du moule de cuisson. Notamment, les évents sont nécessaires dans des zones cloisonnées du moule qui ne permettent pas une évacuation naturelle de l'air comme cela peut être le cas à l'interface entre deux éléments moulants mobiles l'un par rapport à l'autre.
ART ANTERIEUR
[0004] Selon le document WQ2016012690, les évents peuvent prendre la forme de soupapes montées dans des alésages réalisés dans l'élément moulant. Un premier inconvénient de cette solution réside dans le temps important qui est nécessaire pour réaliser les alésages puis monter les soupapes, notamment lorsque l'élément moulant comprend de nombreux évents. Un autre inconvénient des soupapes est de laisser des marques sur le pneumatique fabriqué avec ce moule.
[0005] Le document KR101384920 propose de remplacer les soupapes d'éventation par des évents directement intégrés à l'élément moulant et présentant une ouverture de section réduite du côté de la surface moulante de l'élément moulant. Plus en détail, la largeur de l'ouverture de section réduite d'un évent réduite du côté de la surface moulante se situe entre 0,02 et 0,1 mm. Malheureusement, l'ouverture de section réduite de ces évents ne suffit pas à empêcher complètement le matériau caoutchouteux du futur pneumatique de pénétrer dans ces évents et elle ne permet pas non plus de lutter contre l'encrassement de ces évents par les particules de fumée issues de la cuisson du pneumatique. De plus, ces évents de section réduite laissent aussi des marques et/ou des bavures sur le pneumatique une fois cuit. Enfin, il est à noter que le document KR101384920 ne donne pas de renseignement sur la méthode de fabrication d'un élément moulant comprenant de tels évents à ouverture de section réduite.
[0006] Le document WQ2016015927 décrit une méthode pour fabriquer un élément moulant avec des fentes d'éventation ayant une largeur comprise entre 30 et 130 pm, et de préférence comprise entre 30 et 80 pm. Selon ce document WO2016015927, l'élément moulant est fabriqué dans un premier temps en fonderie sans ses évents, puis les évents sont réalisés dans un second temps dans le moule par enlèvement de matière avec un faisceau laser, avec un faisceau laser contenu dans un jet d'eau, ou à l'aide d'un faisceau d'électrons. Toutefois, ce document WO2016015927 ne prévoit pas de solution pour empêcher complètement le matériau caoutchouteux du futur pneumatique de pénétrer dans ces évents, ou pour lutter contre l'encrassement de ces évents par les particules de fumée issues de la cuisson du pneumatique.
[0007] Parallèlement aux documents qui viennent d'être cités, on connaît aussi le document EP0591745 qui propose une solution visant à permettre l'éventation d'un moule de cuisson d'un pneumatique sans prévoir d'évents dans les éléments moulants de ce moule. A cet effet, ce document EP0591745 prévoit d'appliquer une pellicule poreuse sur la surface moulante de l'élément moulant lors de sa fabrication, cette pellicule poreuse étant capable de conduire l'air de la surface moulante vers les chemins d'éventation naturels qui se situent sur l'élément moulant, par exemple à l'interface entre deux éléments moulants d'un même moule. En raison du procédé d'application de la pellicule poreuse prévu par ce document EP0591745, les pieds de certaines lamelles sont recouverts par la pellicule poreuse et peuvent constituer des chemins d'éventation pour l'air vers des dégagements prévus dans le dos de l'élément moulant.
[0008] La solution d'éventation décrite dans le document EP0591745, visant à éviter la création de trous ou de fentes d'éventation dans un élément moulant, n'offre pas un débit d'éventation suffisant pour des moules de cuisson avec de nombreuses zones cloisonnées. De plus, la pellicule poreuse présente aux pieds des lamelles et dans l'épaisseur de l'élément moulant est difficilement nettoyable et finira par être obstruée définitivement après quelques cycles d'utilisation du moule. Enfin, la pellicule poreuse prévue dans le document EP0591745 ayant une épaisseur relativement importante de 100 pm à 500 pm, elle doit être prise en compte en amont lors du dimensionnement et de la conception de l'élément moulant afin de ne pas impacter les dimensions du futur pneumatique.
RESUME DE L'INVENTION
[0009] La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients des solutions d'éventation de l'art antérieur en fournissant une solution d'éventation moins coûteuse à fabriquer qu'une solution avec des soupapes, avec des évents protégés de l'encrassement, et capable de fournir un débit d'éventation suffisant pour des moules avec de nombreuses zones cloisonnées, tout en évitant d'avoir un impact sur le dimensionnement de l'élément moulant en amont.
[0010] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément moulant d'un moule de cuisson, l'élément moulant comprenant une surface intérieure moulante et une surface extérieure opposée à la surface intérieure moulante, et l'élément moulant comprenant au moins un évent permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante et la surface extérieure de l'élément moulant.
[0011] Selon l'invention, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : a) fabrication de l'élément moulant et fabrication d'au moins un évent dans cet élément moulant, b) application d'un revêtement poreux sur la surface intérieure moulante de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, le revêtement poreux formant un opercule poreux en sortie de l'évent, et l'épaisseur du revêtement poreux appliqué à l'étape b) étant comprise entre 5 et 100 pm, de préférence entre 50 et 100 pm.
[0012] Avantageusement, l'opercule poreux réduit le passage d'air fourni par l'évent mais n'obstrue pas totalement l'évent. Ainsi, l'opercule poreux permet de limiter fortement, voire d'éviter, la pénétration de matériau moulé dans l'évent. De plus, en raison de la faible dimension de ses pores, l'opercule poreux permet aussi de limiter l'encrassement d'un évent par les particules de fumée issues de la cuisson d'un objet tel un pneumatique.
[0013] Avantageusement, en étant aussi antiadhésif, le revêtement poreux peut aussi permettre de faciliter le démoulage de l'objet depuis le moule.
[0014] Avantageusement, la faible épaisseur du revêtement poreux n'impacte pas la conception de l'élément moulant en amont.
[0015] Avantageusement mais non obligatoirement, l'invention peut aussi prévoir que :
- le revêtement poreux appliqué à l'étape b) est un revêtement en fluoropolymère,
- l'évent prenant la forme d'une fente, la fente est fabriquée avec une largeur comprise entre 30 et 80 pm lors de l'étape a),
- lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 30 pm et 55 pm, le revêtement appliqué lors de l'étape b) a une épaisseur comprise entre 5 pm et 20 pm, et lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 55 pm et 80 pm, le revêtement appliqué lors de l'étape b) a une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm,
- l'évent prenant la forme d'une fente, l'épaisseur du revêtement poreux appliqué à l'étape b) est supérieure ou égale à largeur de la fente,
- l'élément moulant est fabriqué lors de l'étape a) par fonderie, par usinage et/ou par fabrication additive,
- l'évent vient de fabrication avec l'élément moulant, est réalisé par enlèvement de matière dans l'élément moulant, et/ou est prévu dans une pièce rapportée dans un logement prévu dans l'élément moulant.
[0016] L'invention a aussi pour objet un élément moulant d'un moule de cuisson, l'élément moulant comprenant une surface intérieure moulante et une surface extérieure opposée à la surface intérieure moulante, et l'élément moulant comprenant au moins un évent permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante et la surface extérieure de l'élément moulant.
[0017] Selon l'invention, un revêtement poreux est présent sur la surface intérieure moulante de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, ce revêtement poreux formant un opercule poreux en sortie de l'évent, et l'épaisseur du revêtement poreux étant comprise entre 5 et 100 pm, de préférence entre 50 et 100 pm.
[0018] Avantageusement mais non obligatoirement, l'invention peut aussi prévoir que :
- l'évent prenant la forme d'une fente, la fente a une largeur comprise entre 30 et 80 pm,
- le revêtement poreux a une épaisseur comprise entre 5 pm et 20 pm lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 30 pm et 55 pm, et le revêtement a une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 55 pm et 80 pm,
- l'évent prenant la forme d'une fente, l'épaisseur du revêtement poreux est supérieure ou égale à largeur de la fente,
- le revêtement poreux est en fluoropolymère.
[0019] L'invention a aussi pour objet un moule de cuisson, notamment d'un pneumatique, qui comprend au moins un élément moulant tel qu'il vient d'être défini ci-avant.
[0020] Il est à noter que l'utilisation d'un revêtement antiadhésif sur des éléments moulants de moule de pneumatique est connue, par exemple du document FR1192805. Toutefois, jusqu'à la présente invention, il était d'usage d'éviter d'appliquer un tel revêtement antiadhésif au-dessus des évents. A cet effet, les évents étaient généralement masqués durant l'application du revêtement antiadhésif sur l'élément moulant.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d'exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un élément moulant d'un moule de cuisson avec un évent,
- la figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un élément moulant d'un moule de cuisson avec un évent recouvert par revêtement poreux tel que le prévoit l'invention,
- la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe d'un élément moulant d'un moule de cuisson avec un évent recouvert par revêtement poreux tel que le prévoit l'invention.
[0022] L'invention est relative à un élément moulant d'un moule de cuisson tel un moule de cuisson d'un pneumatique, et au procédé de fabrication de cet élément moulant.
[0023] En vue de la fabrication d'un pneumatique, une ébauche de pneumatique est dans un premier temps assemblée à partir de produits semi-finis prenant la forme de bandes de mélanges caoutchouteux, renforcées ou non, et de composants non caoutchouteux, comme par exemple des tringles métalliques. Puis, cette ébauche de pneumatique est placée dans un moule de cuisson afin de subir un cycle de cuisson et de moulage sous pression qui conférera au pneumatique sa forme finale. Notamment, c'est lors de cette étape de cuisson et de moulage sous pression que les sculptures présentes sur la bande roulement du pneumatique sont créées. La cuisson a aussi pour objectif d'assurer la cohésion entre les différents composants du pneumatique, notamment via la vulcanisation des mélanges caoutchouteux.
[0024] Les figures 1 à 3 représentent un élément moulant 10 qui pourrait être utilisé dans un moule de cuisson d'un pneumatique pour mettre en forme la bande de roulement de ce pneumatique. Dans le cas où ce moule de cuisson est un moule à secteurs, un élément moulant 10 vient se monter sur un support appartenant à un secteur de ce moule de cuisson. Dans un moule à secteurs, les secteurs sont mobiles les uns par rapport aux autres. De plus, chaque secteur est mobile entre une position ouverte utilisée pour introduire l'ébauche de pneumatique ou l'objet à mouler dans le moule de cuisson et pour extraire le pneumatique après cuisson ou l'objet qui vient d'être moulé, et une position fermée utilisée pour la cuisson et le moulage sous pression de l'ébauche de pneumatique ou pour le moulage de l'objet à mouler. [0025] Comme l'illustrent les figures 1 et 2, l'élément moulant 10 comprend une surface intérieure moulante 12 et une surface extérieure 14 opposée à la surface intérieure moulante. La surface extérieure 14 de l'élément moulant 10 est par exemple destinée à être en contact avec une autre partie du moule de cuisson, comme par exemple un support appartenant à un secteur du moule de cuisson.
[0026] Par exemple, la surface intérieure moulante 12 comprend des parois longitudinales 16 destinées à créer des rainures longitudinales dans la bande de roulement du pneumatique ou dans l'objet à mouler, et des lamelles transversales 18 croisant les parois longitudinales 16 et destinées à créer des incisions transversales dans la bande de roulement du pneumatique ou dans l'objet à mouler.
[0027] Afin de permettre une évacuation de l'air qui pourrait être emprisonné entre la surface intérieure moulante 12 et l'ébauche de pneumatique ou l'objet à mouler, et particulièrement dans une zone cloisonnée comme celle située entre deux parois longitudinales 16 et deux lamelles transversales 18, l'élément moulant 10 comprend au moins un évent 20 permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante 12 et la surface extérieure 14 de l'élément moulant. Par exemple, un évent 20 débouche à distance d'une paroi longitudinale 16 et/ou d'une lamelle transversale 18. Par exemple, un évent 20 débouche dans la partie centrale d'une zone cloisonnée entre deux parois longitudinales 16 et deux lamelles transversales 18.
[0028] Comme cela est visible en figure 3, un évent 20 est un orifice traversant un élément moulant 10 de part en part. De préférence, un évent s'étend dans une direction normale DN à la surface intérieure moulante 12. Un évent peut prendre différentes formes. Dans un mode de réalisation préféré, un évent 20 prend la forme d'une fente 22. De préférence, l'ouverture créée par la fente 22 dans la surface intérieure moulante 12 a une forme, notamment rectangulaire ou oblongue, plus longue que large. L'ouverture créée par la fente 22 dans la surface intérieure moulante 12 peut s'étendre le long d'une ligne rectiligne dans la surface intérieure moulante 12, ou selon une ligne courbe dans la surface intérieure moulante 12, par exemple pour suivre la courbure d'une lamelle transversale 18 courbée.
[0029] Dans un mode de réalisation préféré d'un élément moulant 10, un évent 20 a une profondeur P20 comprise entre 0,5 et 3 millimètres, et de préférence comprise entre 1 et 2 millimètres. La profondeur P20 d'un évent 20 est mesurée dans la direction normale DN dans laquelle s'étend cet évent 20 depuis la surface intérieure moulante 12. La profondeur P20 d'un évent est limitée pour réduire le temps de fabrication de cet évent.
[0030] Afin de limiter la profondeur P20 d'un évent, l'évent 20 débouche de préférence dans un dégagement 24 prévu dans la surface extérieure 14 de l'élément moulant. Un dégagement 24 offre un passage d'air plus important que l'évent 20. Un dégagement 24 ne débouche pas dans la surface intérieure moulante 12. Un dégagement s'étend seulement dans une partie de l'épaisseur E d'un élément moulant 10, l'épaisseur E étant la distance séparant la surface intérieure moulante 12 de la surface extérieure 14.
[0031] En vue de limiter la pénétration de matériau moulé dans l'évent 20 et de limiter l'encrassement de l'évent par d'éventuelles fumées issues de la cuisson de l'objet à mouler, l'invention prévoit qu'un revêtement poreux 30 est présent sur la surface intérieure moulante 12 de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent.
[0032] Plus en détail, le revêtement poreux 30 forme un opercule poreux 32 en sortie de l'évent. Ce revêtement poreux 30 pénètre peu ou pas dans l'évent. Le revêtement poreux 30 ne s'étend pas sur toute la profondeur de l'évent. Ainsi, le revêtement poreux 30 ne participe pas à la rétention de matériau moulé ou d'autres particules dans l'évent, ce qui facilite le nettoyage de l'évent après une ou plusieurs utilisations du moule.
[0033] Par exemple, l'épaisseur E30 du revêtement poreux 30 est comprise entre 5 et 100 pm, et de préférence comprise entre 50 et 100 pm.
[0034] L'utilisation d'un revêtement poreux 30 est particulièrement adaptée lorsque l'évent 20 prend la forme d'une fente 22 et que cette fente 22 a une largeur 122 comprise entre 30 et 80 pm. La largeur 122 d'une fente 22 est la plus petite dimension de l'ouverture créée par cette fente 22 dans la surface intérieure moulante 12.
[0035] Par exemple, le revêtement poreux 30 a une épaisseur E30 comprise entre 5 pm et 20 pm lorsque l'évent 20 est une fente 22 dont la largeur 122 est comprise entre 30 pm et 55 pm, et le revêtement a une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm lorsque l'évent 20 est une fente 22 dont la largeur 122 est comprise entre 55 pm et 80 pm.
[0036] Pour garantir la création d'un opercule poreux 32 en sortie de l'évent, l'épaisseur du revêtement poreux 30 appliqué à l'étape b) est de préférence supérieure ou égale à largeur 122 de la fente.
[0037] Afin de se maintenir en position au-dessus de l'évent 20, l'opercule poreux 32 formé par le revêtement poreux repose au moins en partie sur la surface intérieure moulante 12 aux abords de l'évent 20. Idéalement, l'opercule poreux 32 repose sur au moins 2 mm sur la surface intérieure moulante 12 et tout autour de l'ouverture créée par l'évent 20 dans la surface intérieure moulante 12. Comme l'illustrent les figures 2 et 3, le revêtement poreux 30 peut aussi être présent sur toute la zone de la surface intérieure moulante 12 où se situe l'évent 20.
[0038] Avantageusement, le revêtement poreux 30 est en fluoropolymère. En étant réalisé dans un polymère fluoré, le revêtement poreux 30 offre aussi des propriétés antiadhésives utiles pour déloger l'objet moulé lors du démoulage. De plus, en étant réalisé dans un polymère fluoré, le revêtement poreux 30 présente une épaisseur très fine, de 5 à 100 pm par exemple, qui n'impacte pas en amont le dimensionnement l'élément moulant 10.
[0039] Un élément moulant, par exemple d'un moule de cuisson d'un pneumatique, comprend généralement une pluralité d'évents 20. L'invention couvre un tel élément moulant 10 comprenant une pluralité d'évents 10, chacun recouvert par le revêtement poreux 30 sous forme d'un opercule poreux 32.
[0040] L'invention couvre aussi un moule, notamment de cuisson d'un pneumatique, comprenant au moins un élément moulant 10 avec au moins un évent 20 recouvert par le revêtement poreux 30, ainsi qu'un moule, notamment de cuisson d'un pneumatique, comprenant une pluralité d'éléments moulants 10 avec chacun une pluralité d'évents 20 recouverts par le revêtement poreux 30. [0041] De préférence, l'élément moulant 10 est réalisé dans un matériau non poreux ou de manière à ne pas être poreux. Par non poreux, il est désigné une densité de matière supérieure à 98 %.
[0042] Parallèlement, l'invention couvre aussi un procédé de fabrication d'un élément moulant 10 avec au moins un évent 20 recouvert par le revêtement poreux 30. Selon l'invention, le procédé de fabrication d'un tel élément moulant 10 comprend les étapes suivantes : a) fabrication de l'élément moulant 10 et fabrication d'au moins un évent 20 dans cet élément moulant, b) application d'un revêtement poreux 30 sur la surface intérieure moulante 12 de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, le revêtement poreux formant un opercule poreux 32 en sortie de l'évent, et l'épaisseur du revêtement poreux 30 appliqué à l'étape b) étant comprise entre 5 et 100 pm, de préférence entre 50 et 100 pm.
[0043] Plus en détail, le revêtement poreux 30 est appliqué de manière à peu pénétrer ou pas pénétrer dans l'évent. En tout cas, le revêtement poreux 30 est appliqué de manière à ce qu'il ne s'étende pas sur toute la profondeur de l'évent.
[0044] Dans une première variante de mise en oeuvre de l'étape a), l'évent 20 vient de fabrication avec l'élément moulant 10. A cet effet, l'élément moulant 10 et l'évent 20 peuvent être fabriqués simultanément en fabrication additive, par exemple en fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective.
[0045] La fabrication additive par dépôt de lit de poudre et fusion sélective est un procédé de fabrication additif dans lequel un ou plusieurs objets sont fabriquées par la fusion sélective de différentes couches de poudre de fabrication additive superposées les unes sur les autres. La première couche de poudre est déposée sur un support tel un plateau, puis fusionnée sélectivement à l'aide d'une ou plusieurs sources d'énergie ou de chaleur selon une première section horizontale du ou des objets à fabriquer. Puis, une deuxième couche de poudre est déposée sur la première couche de poudre qui vient d'être fusionnée, et cette deuxième couche de poudre est fusionnée sélectivement à son tour, et ainsi de suite jusqu'à la dernière couche de poudre utile à la fabrication de la dernière section horizontale du ou des objets à fabriquer.
[0046] Dans la présente invention, la fusion sélective d'une couche de poudre est par exemple obtenue par le déplacement, dit balayage, du spot d'au moins un faisceau laser sur ladite couche de poudre.
[0047] Dans une seconde variante de mise en oeuvre de l'étape a), l'élément moulant 10 est fabriqué dans un premier temps, puis, dans un second temps, au moins un évent est réalisé dans cet élément moulant par enlèvement de matière. Dans cette seconde variante, l'enlèvement de matière peut être effectué par attaque chimique, par attaque chimique et électrolytique, par un usinage mécanique, à l'aide d'un faisceau laser, ou à l'aide d'un faisceau laser contenu dans un jet d'eau.
[0048] Dans une troisième variante de mise en oeuvre de l'étape a), un évent 20 prend la forme d'une pièce rapportée dans l'élément moulant 10 et comprenant cet évent. A cet effet, un logement est prévu dans l'élément moulant 10 pour recevoir la pièce rapportée comportant l'évent. Ce logement peut venir de fabrication avec l'élément moulant, par exemple par fabrication additive, en fonderie ou en usinage, ou être créé par enlèvement de matière dans un élément moulant fabriqué lors d'une étape précédente.
[0049] Par exemple, l'épaisseur du revêtement poreux 30 appliqué à l'étape b) est comprise entre 5 et 100 pm, et de préférence entre 50 et 100 pm.
[0050] Par exemple, le revêtement poreux appliqué à l'étape b) est un revêtement en fluoropolymère. Ce type de revêtement offre des propriétés antiadhésives intéressantes pour le démoulage.
[0051] Différentes méthodes peuvent permettre d'appliquer le revêtement poreux 30 sur l'élément moulant 10 lors de l'étape b). Ainsi, le revêtement poreux appliqué à l'étape b) est appliqué par pulvérisation, par plongée dans un bain, ou par projection de poudre sur l'élément moulant 10 qui a été polarisé au préalable et qui subit par exemple une cuisson ou un chauffage ensuite pour polymériser la poudre.
[0052] Par exemple, quand l'évent 20 prend la forme d'une fente, le procédé prévoit que la fente 22 est fabriquée avec une largeur 122 comprise entre 30 et 80 pm lors de l'étape a).
[0053] Par exemple, lorsque l'évent 20 est une fente 22 dont la largeur 122 est comprise entre 30 pm et 55 pm, le procédé prévoit d'appliquer un revêtement ayant une épaisseur comprise entre 5 pm et 20 pm. Lorsque l'évent 20 est une fente 22 dont la largeur 122 est comprise entre 55 pm et 80 pm, le procédé prévoit d'appliquer un revêtement ayant une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm.
[0054] Pour garantir la création d'un opercule poreux 32 en sortie de l'évent, lorsque l'évent prend la forme d'une fente 22, l'épaisseur du revêtement poreux 30 appliqué à l'étape b) est supérieure ou égale à largeur 122 de la fente.
[0055] Afin de favoriser l'adhésion du revêtement poreux 30 sur l'élément moulant, une étape de sablage de l'élément moulant 10 peut être effectuée entre les étapes a) et b). Avantageusement, lorsqu'une une étape de sablage de l'élément moulant est prévue après la fabrication de cet élément moulant 10 avec l'évent 20, l'évent est obturé ou protégé par un masque lors de cette étape de sablage.

Claims

9 Revendications
1. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson, l'élément moulant comprenant une surface intérieure moulante (12) et une surface extérieure (14) opposée à la surface intérieure moulante, et l'élément moulant comprenant au moins un évent (20) permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante et la surface extérieure de l'élément moulant, le procédé de fabrication étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) fabrication de l'élément moulant et fabrication d'au moins un évent dans cet élément moulant, b) application d'un revêtement poreux (30) sur la surface intérieure moulante de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, le revêtement poreux formant un opercule poreux (32) en sortie de l'évent, et l'épaisseur du revêtement poreux (30) appliqué à l'étape b) étant comprise entre 5 et 100 pm, de préférence entre 50 et 100 pm.
2. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon la revendication précédente, dans lequel le revêtement poreux (30) appliqué à l'étape b) est un revêtement en fluoropolymère.
3. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, l'évent prenant la forme d'une fente (22), la fente est fabriquée avec une largeur (122) comprise entre 30 et 80 pm lors de l'étape a).
4. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon la revendication 3, dans lequel, lorsque l'évent est une fente (22) dont la largeur (122) est comprise entre 30 pm et 55 pm, le revêtement appliqué lors de l'étape b) a une épaisseur comprise entre 5 pm et 20 pm, et dans lequel, lorsque l'évent est une fente (22) dont la largeur (122) est comprise entre 55 pm et 80 pm, le revêtement appliqué lors de l'étape b) a une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm.
5. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, l'évent prenant la forme d'une fente (22), l'épaisseur du revêtement poreux (30) appliqué à l'étape b) est supérieure ou égale à largeur (122) de la fente.
6. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément moulant (10) est fabriqué lors de l'étape a) par fonderie, par usinage et/ou par fabrication additive.
7. Procédé de fabrication d'un élément moulant (10) d'un moule de cuisson selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'évent vient de fabrication avec l'élément moulant, est réalisé par enlèvement de matière dans l'élément moulant, et/ou est prévu dans une pièce rapportée dans un logement prévu dans l'élément moulant.
8. Elément moulant (10) d'un moule de cuisson, l'élément moulant comprenant une surface intérieure moulante (12) et une surface extérieure (14) opposée à la surface intérieure moulante, et l'élément moulant comprenant au moins un évent (20) permettant un passage d'air entre la surface intérieure moulante et la surface extérieure de l'élément moulant, l'élément moulant étant caractérisé en ce qu'un revêtement poreux (30) est présent sur la surface intérieure moulante de l'élément moulant et dans une zone où débouche au moins un évent, le revêtement poreux formant un opercule poreux (32) en sortie de l'évent, et l'épaisseur (E30) du revêtement poreux (30) est comprise entre 5 et 100 pm, de préférence entre 50 et 100 pm.
9. Elément moulant selon la revendication 8, dans lequel, l'évent prenant la forme d'une fente (22), la fente a une largeur (122) comprise entre 30 et 80 pm.
10. Elément moulant selon la revendication 9, dans lequel le revêtement poreux (30) a une épaisseur comprise entre 5 pm et 20 pm lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 30 pm et 55 pm, et dans lequel le revêtement a une épaisseur comprise entre 20 pm et 50 pm lorsque l'évent est une fente dont la largeur est comprise entre 55 pm et 80 pm.
11. Elément moulant selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel, l'évent prenant la forme d'une fente (22), l'épaisseur du revêtement poreux (30) est supérieure ou égale à largeur (122) de la fente.
12. Elément moulant selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel le revêtement poreux (30) est en fluoropolymère.
13. Moule de cuisson comprenant au moins un élément moulant (10) selon l'une des revendications 8 à 12.
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