FR2504447A1

FR2504447A1 - Flame polishing burrs from thermoplastic surfaces - using brief intense heat exposure to contract superficial asperities

Info

Publication number: FR2504447A1
Application number: FR8108753A
Authority: FR
Inventors: Bernard Chautagnat
Original assignee: BERTHOD ET CIE
Current assignee: BERTHOD ET CIE
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1981-04-24
Publication date: 1982-10-29
Also published as: DE8210814U1; FR2504447B1

Abstract

Superficial flash or burrs are removed from machined or moulded surfaces on thermoplastic articles by brief exposure to a hot of flaming gas jet. Brief intense heating causes contraction or destruction of superficial projections of low thermal capacity before the bulk of a body can become overheated. Esp. application to non-planar or matt surfaces which are difficult to buff up quickly or reliably by automatic or manual mechanical means.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR EBAVURER DES PIECES EN MATIERE PLASTIQUE.METHOD AND DEVICE FOR DEBURRING PLASTIC MATERIALS.

La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant de aire disparaitre les bavures produites sur le contour des pièces en matière plastique lors des opérations de matriçage ou de découpage. The present invention relates to a method and a device making it possible to remove the burrs produced on the contour of the plastic parts during die-stamping or cutting operations.

Dans la fabrication des pièces en matière plastique, les opérations de matriçage ou de découpage provoquent, sur les rebords des pièces, l'apparition de bavures par suite de l'étirement de la zone de matiere plastique découpée. Ces bavures donnent aux pièces ainsi produites un aspect non fini et peu esthétique, de sorte que l'on est conduit à enlever ces bavures au cours d'opérations dites d'ébavurage. In the manufacture of plastic parts, the die-stamping or cutting operations cause, on the edges of the parts, the appearance of burrs as a result of the stretching of the zone of cut plastic. These burrs give the parts thus produced an unfinished and unsightly appearance, so that one is led to remove these burrs during so-called deburring operations.

Les techniques connues d'ébavurage sont le plus souvent manuelles pour les pièces de formes complexes, et consistent à découper les bavures avec des outils tranchants tels qu'un couteau ou des outils spécialement adaptés à la forme de la pièce à ébavurer
Ces opérations manuelles sont longues et fastidieuses, et requièrent une attention et un soin particuliers pour éviter les découpes trop profondes dans les zones où les parois de matière plastique sont fines. Nota#i#ent, pour les opérations dtébavurage des pièces en plastique obtenues par soufflage, l'opérateur produit souvent la perforration des parois, ce qui conduit à-un nombre de déchets importants.Known deburring techniques are most often manual for parts with complex shapes, and consist in cutting the burrs with sharp tools such as a knife or tools specially adapted to the shape of the part to be deburred.
These manual operations are long and tedious, and require special attention and care to avoid cuts that are too deep in areas where the walls of plastic are thin. Note # i # ent, for the deburring operations of plastic parts obtained by blowing, the operator often produces the perforation of the walls, which leads to a significant number of wastes.

La présente invention vise notamment à remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé permettant d'ébavurer des pièces en matière plastique de formes complexes et évitant les dangers de perforation et de détérioration de ces pièces. The present invention aims in particular to remedy these drawbacks by proposing a new method for deburring plastic parts of complex shapes and avoiding the dangers of perforation and deterioration of these parts.

Un autre objet de l'invention est de proposer un tel procédé pouvant être mis en oeuvre aisément par des dispositifs automatisables. Another object of the invention is to propose such a method that can be easily implemented by automatable devices.

Un autre objet de l'invention est de proposer de tels dispositifs automatiques permettant en outre d'ébavurer des pièces en matière plastique comportant des zones sensibles et destructibles par la chaleur. Another object of the invention is to provide such automatic devices which also make it possible to deburr plastic parts comprising sensitive zones which can be destroyed by heat.

Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres,. la présente invention prévoit un procédé pour ébavurer les pièces en matière plastique consi~-tant a soumettre les parties à ébavurer à l'action d'un s-7az chaud erdant une durée courte, suffisante pour produire la ré tract ion des bavures. Le gaz chaud pourra notamment être produit par une flamme se déplaçant par rapport à la pièce à traiter pour balayer toutes les zones de bavures.On utilise ainsi les propriétés de rétraction des matières plastiques et la faible inertie thermique des parties fines constituant les bavures pour faire disparaître ces bavures en produisant un choc thermique évitant 1' échauffement des parois de matière plastique voisines de ces bavures. To reach these and other objects. the present invention provides a method for deburring plastic parts consi ~-tant to submit the parts to be deburred to the action of a hot s-7az erdant a short duration, sufficient to produce the re tract ion burrs. The hot gas can in particular be produced by a flame moving relative to the part to be treated to sweep all the areas of burrs. We thus use the shrinking properties of plastics and the low thermal inertia of the fine parts constituting the burrs to make disappear these burrs by producing a thermal shock avoiding one overheating of the plastic walls adjacent to these burrs.

Selon une autre caractéristique de l'invention1 la flamme est dirigée de haut en bas en direction de la pièce à traiter pour lécher la surface à traiter. Les gaz chauds produits par la flamme ont ainsi tendance à s'évacuer rapidement sur les côtés et à rebrousser chemin en s'élevant, évitant l'échauffement des parties voisines des bavures et permettant le refroidissement rapide de la pièce après passage de la flamme Ainsi on peut utiliser des flammes à use température relativement élevée provoquant un choc thermique important, utilisant ainsi au maximum les propriétés de conduction thermique i~- diocres des matières plastiques : les bavures vat portées à une benS pérature élevée, tandis que les parois voisines n'ont pas le temps de ##échauffer. According to another characteristic of the invention1 the flame is directed from top to bottom in the direction of the part to be treated in order to lick the surface to be treated. The hot gases produced by the flame thus tend to evacuate quickly on the sides and to turn back as they rise, avoiding the heating of the neighboring parts of the burrs and allowing the rapid cooling of the part after passage of the flame. flames can be used at relatively high temperature causing a significant thermal shock, thus making maximum use of the thermal conduction properties i ~ - diocres of plastics: burrs vat brought to a high temperature, while the neighboring walls do not don't have time to ## warm up.

Selon une autre caractéristique de l'inventioa, pour permettre l'ébavurage de pièces en matière plastique comportant des zones fragiles et sensibles à la chaleur, on interpose un masque entre la flamme et la pièce pour protéger ses zones sensibles. Ce masque évite la propagation de la flamme et l'échauffement de ces zones. According to another characteristic of the invention, to allow deburring of plastic parts comprising fragile and heat-sensitive zones, a mask is interposed between the flame and the part to protect its sensitive zones. This mask prevents the propagation of the flame and the heating of these areas.

L'invention propose en outre un dispositif pour la mise en oeuvre des procédés d'ébavurage par passage d'une flamme, ce dispositif comprenant un brûleurs des moyens pour commander l' admission de carburant et de comburant dans le brûleur à partir de moyens d'ali- mentation, des moyens pour maintenir la pièce à traiter et des moyens pour assurer le déplacement relatif du brtleur et de la pièce à traiter pour que la flamme sortant du brûleur vienne lécher la zone de la pièce où se situent les bavures. Le brtleur est dirigé de façon que les gaz chauds ou la flamme soient dirigés vers le bas ce leur étant disposé au-dessus de la zone à traiter.Un masque peut être interposé entre le brdleur et la pièce pour protéger les zones sensibles. The invention further provides a device for implementing deburring processes by passing a flame, this device comprising a burner means for controlling the admission of fuel and oxidant into the burner from means of the feed, means for holding the part to be treated and means for ensuring the relative movement of the burner and the part to be treated so that the flame leaving the burner comes to lick the zone of the part where the burrs are located. The burner is directed so that the hot gases or the flame are directed downwards, being disposed above the area to be treated. A mask can be interposed between the burner and the part to protect sensitive areas.

Selon une autre caractéristique de ltinvention le brt- leur est solidaire d'un chariot monté sur des moyens de guidage et sollicité par un vérin pour balayer la surface à traiter, des vannes commandant ltadmission de carburant lors du déplacement du chariot et la coupure en fin de course du chariot, et des moyens a'allumage permettant d'initialiser la combustion au démarrage du chariot. On réalise ainsi un dispositif pouvant aisément être automatisé, supprimant ainsi les opérations manuelles fastidieuses et délicates. According to another characteristic of the invention, the burner is integral with a carriage mounted on guide means and urged by a jack to sweep the surface to be treated, valves controlling the admission of fuel when the carriage moves and the cut-off at the end. stroke of the carriage, and ignition means for initializing combustion when the carriage starts. This produces a device that can easily be automated, thus eliminating tedious and delicate manual operations.

Selon une autre caractéristique de 11 invention, les moyens pour commander l'admission de carburant comprennent des vannes permettant le réglage de débit, le réglage du mélange de carburant, et le réglage des paramètres géométriques de la flamme tels que sa longueur, sa largeur et la longueur du dard. According to another characteristic of the invention, the means for controlling the fuel intake comprise valves allowing the adjustment of the flow rate, the adjustment of the fuel mixture, and the adjustment of the geometric parameters of the flame such as its length, its width and the length of the stinger.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif d'ébavurage selon la présente invention ; et - la figure 2 est destinée à illustrer le procédé selon la présente invention. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of a particular embodiment, made in relation to the attached figures, in which: - Figure 1 shows a schematic perspective view of a deburring device according to the present invention; and - Figure 2 is intended to illustrate the method according to the present invention.

Comme le représente schématiquement la figure 2, la pièce à ébavurer 1 est disposée sur un support 2 au-dessus duquel se déplacent des moyens 3 de production de gaz chauds ou de flamme 4. la flamme 4 est dirigée de haut en bas et vient lécher la surface supérieure 6 de la pièce à traiter 1. Cette surface supérieure 6 présente, avant passage de la flamme 4, des bavures 7 dans les zones où la pièce 1 a été découpée précédemment. La flamme 4 est déplacée pour balayer la surface supérieure 6 de la pièce 1 par exemple comme le représente la flèche 5. Après passage de la flamme 4 la surface supérieure o ne présente plus de bavures, comme le représente la zone 8 ébavurée de cette surface. As shown schematically in Figure 2, the part to be deburred 1 is arranged on a support 2 above which move means 3 for producing hot gas or flame 4. the flame 4 is directed from top to bottom and comes to lick the upper surface 6 of the part to be treated 1. This upper surface 6 has, before passage of the flame 4, burrs 7 in the areas where the part 1 has been cut previously. The flame 4 is moved to sweep the upper surface 6 of the part 1 for example as shown by the arrow 5. After passage of the flame 4 the upper surface o no longer has burrs, as shown by the deburred zone 8 of this surface .

On utilise une flamme relativement chaude, balayant rapidement la surface de la pièce 1 pour provoquer la rétraction des bavures 7 sans permettre ltéchauffement des parois elles-mêmes de la pièce i. A relatively hot flame is used, rapidly sweeping the surface of the part 1 to cause the burrs 7 to retract without allowing the walls themselves of the part i to heat up.

Un masque 9 peut être interposé entre les moyens de production de flamme 3 et la surface supérieure 6 de la pièce 1 pour éviter la propagation de la flamme 4 sur une zone 10 fragile de la pièce 1. tela permet d'éviter La dcstrction de ces zones fragiles, sensibles à la température, par exemple des zones où la paroi est trop mince. 3n général, on s'arrangera pour que ces zones où la paroi est très mince ne comportent pas de bavures, de sorte que le passage de la flamne 4 est inutile. A mask 9 can be interposed between the flame producing means 3 and the upper surface 6 of the part 1 to prevent the propagation of the flame 4 over a fragile area 10 of the part 1. such a means avoids the destruction of these fragile areas, sensitive to temperature, for example areas where the wall is too thin. 3n general, we will arrange for these areas where the wall is very thin to have no burrs, so that the passage of the flame 4 is unnecessary.

Sur la figure 1 on a représenté un mode de réalisation d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention, ce mode de réalisation étant adapté pour le traitement d'une pièce en matière plastique présentant un ensemble de zones de bavures disposé selon une surface supérieure sensiblement plane. In Figure 1 there is shown an embodiment of a device implementing the method according to the present invention, this embodiment being suitable for the treatment of a plastic part having a set of burr zones arranged according to a substantially planar upper surface.

Le dispositif comprend un support 2 sur lequel repose la pièce à traiter 1. La pièce 1 est disposée de façon à présenter sur sa face supérieure 6 les bavures devant être supprimées. The device comprises a support 2 on which the part to be treated 1 rests. The part 1 is arranged so as to present on its upper face 6 the burrs which have to be removed.

Un brssleur Il, par exemple en forme de rampe transversale comme le représente la figure,est solidaire d'un chariot 12 coulissant sur des guides 13 longitudinaux solidaires du support 2. Ainsi le chariot 12 se déplace dans une direction sensiblement perpendiculaire au sens de longueur de la rampe transversale 11 formant brftleur. A brssleur II, for example in the form of a transverse ramp as shown in the figure, is secured to a carriage 12 sliding on longitudinal guides 13 secured to the support 2. Thus the carriage 12 moves in a direction substantially perpendicular to the length direction of the transverse ramp 11 forming a burner.

Le déplacement du chariot 12 est représenté schématiquement par la double flèche 14. Le chariot 12 est sollicité en mouvement par un vérin 15 à double effet commandé, par l'intermédiaire des canalisations 16, par les moyens de commande 17 schématiquement représentés.The movement of the carriage 12 is shown diagrammatically by the double arrow 14. The carriage 12 is biased in movement by a double-acting cylinder 15 controlled, via the pipes 16, by the control means 17 schematically represented.

Le bradeur 11 est alimenté en gaz, au moyen de la canalisation 18, par les moyens de commande 17 permettant de régler le débit de gaz et le mélange destiné à produire la flamme. Une canalisation 19, partant des mêmes moyens de commande 17 alimente une veilleuse 20 dont la flamme est dirigée en direction du bradeur 11 pour assurer 1' allu- mage du brflleur. The bradeur 11 is supplied with gas, by means of the pipe 18, by the control means 17 making it possible to regulate the gas flow rate and the mixture intended to produce the flame. A pipe 19, starting from the same control means 17 feeds a pilot 20 whose flame is directed towards the bradeur 11 to ensure the ignition of the burner.

On dispose un détecteur 21 et 22 respectivement à chaque extrémité de la course du chariot 12 pour fournir un signal transmis aux moyens de commande 17 lorsque le chariot 12 arrive en fin de course. Les signaux transmis par les détecteurs 21 et 22 permettent d'une part de limiter la course du vérin 15, et d'autre part de couper l'alimentation en gaz du brûleur 11 lorsque le chariot est en bout de course.Seule la veilleuse 20 reste allumée en permanence, permettant l'allumage du brûleur 11 dès le début d'un cycle, le vérin 15 entrant alors en fonctionnement pour faire effectuer un balayage du chariot 12, et le gaz étant introduit dans la canalisation 18 et enflammé par la veilleuse 200
Sur la figure, pour des raisons de clarté du dessin, on a représenté le brûleur 11 relativement éloigné de la surface supérieure 6 de la pièce à traiter. il convient en fait de disposer le brQ1eur 11 à une distance relativement proche de cette surface supérieure, par exemple cinq à dix centimètres, de façon que la flamme produite par le brûleur vienne lécher cette surface supérieure 6.Les moyens de commande 17 permettent de régler le débit de gaz de la ca- nalisation 18, et la proportion de carburant et de comburant admise dans cette canalisation. On règle ainsi d'une part les paramètres thermiques de la flamme, notamment sa température, et les paramètres géométriques tels que sa largeur et sa hauteur.There is a detector 21 and 22 respectively at each end of the stroke of the carriage 12 to provide a signal transmitted to the control means 17 when the carriage 12 reaches the end of the stroke. The signals transmitted by the detectors 21 and 22 make it possible, on the one hand, to limit the stroke of the jack 15, and on the other hand to cut off the gas supply to the burner 11 when the carriage is at the end of its travel. remains permanently on, allowing the burner 11 to ignite at the start of a cycle, the jack 15 then entering into operation to cause the carriage 12 to sweep, and the gas being introduced into the pipe 18 and ignited by the pilot 200
In the figure, for reasons of clarity of the drawing, the burner 11 is shown relatively distant from the upper surface 6 of the part to be treated. it is in fact advisable to place the burner 11 at a distance relatively close to this upper surface, for example five to ten centimeters, so that the flame produced by the burner comes to lick this upper surface 6. The control means 17 make it possible to adjust the gas flow rate from the pipe 18, and the proportion of fuel and oxidant admitted into this pipe. On the one hand, the thermal parameters of the flame, in particular its temperature, and the geometric parameters such as its width and height are adjusted.

On pourra choisir une vitesse de balayage du chariot 12, produite par le vérin 15, relativement rapide, par exemple de dix à vingt centimètres par seconde, cette vitesse de balayage étant d'autant plus rapide que lton utilise une flamme chaude. Ces différents paramètres, vitesse de balayage et paramètres thermique et géométri que de la flamme, seront choisis en fonction de la nature de la matière plastique et de la forme de la pièce à traiter 1. On comprendra aisément qu'un tel dispositif permet d'obtenir un réglage suffisamment étendu et précis pour que les bavures puissent être rétractées sans produire la fusion ou la détérioration des zones voisines de la pièce à ébavurer 1.On aura dans tous les cas intérêt à utiliser une flamme relativement chaude et un défilement rapide, de façon à produire un choc thermique provoquant un échauffement rapide des bavures, la chaleur n'ayant pas le temps de se propager aux zones voisines. We can choose a scanning speed of the carriage 12, produced by the actuator 15, relatively fast, for example from ten to twenty centimeters per second, this scanning speed being all the faster the lton uses a hot flame. These different parameters, scanning speed and thermal and geometrical parameters of the flame, will be chosen according to the nature of the plastic material and the shape of the part to be treated 1. It will be readily understood that such a device makes it possible to obtain a sufficiently wide and precise setting so that the burrs can be retracted without producing the fusion or the deterioration of the neighboring areas of the part to be deburred 1. In all cases it will be advantageous to use a relatively hot flame and rapid scrolling, so as to produce a thermal shock causing rapid heating of the burrs, the heat not having time to propagate to the neighboring areas.

Dans le dispositif représenté sur la figure, on a représenté le brûleur orienté de façon que la flamme se propage de haut en bas. Cette disposition permet de limiter à la seule zone nécessaire 1' échauffement produit par la flamme, les gaz chauds s'évacuant par le haut aussitôt après leur contact, avec la surface supérieure 6 de la pièce à traiter, comme le représente la figure 2. On évite ainsi considérablement l'échauffement inutile des zones voisines des bavures. On pourra cependant prévoir une inclinaison un peu différente du brûleur 11, ar exemple vers l'avant ou vers l'arrière, selon la dis position particilière des zones à ébavurer de la pièce 1.En effet, selon le cas, les bavures peuvent se présenter sur les angles d'attaque ou sur les angles de fuite des parois de la pièce, de sorte que une inclinaison du brûleur 11 permet d'améliorer l'action de la flamme sur les zones à traitero
Pour traiter des pièces comportant des zones fragiles, par exemple des parois minces susceptibles d'être détruites par une élévation de température, on peut interposer entre le brûleur 11 et la pièce à traiter 1 un masque 9 destiné à cacher ces zones sensibles.In the device shown in the figure, there is shown the burner oriented so that the flame propagates from top to bottom. This arrangement makes it possible to limit the heating produced by the flame to the only necessary zone, the hot gases being discharged from the top immediately after their contact with the upper surface 6 of the part to be treated, as shown in FIG. 2. This considerably avoids unnecessary heating of the areas adjacent to the burrs. However, it will be possible to provide a slightly different inclination of the burner 11, for example towards the front or towards the rear, depending on the particular position of the areas to be deburred of the part 1. Indeed, depending on the case, the burrs can present on the angles of attack or on the angles of flight of the walls of the part, so that an inclination of the burner 11 makes it possible to improve the action of the flame on the zones to be treated.
To treat parts comprising fragile zones, for example thin walls liable to be destroyed by a rise in temperature, it is possible to interpose between the burner 11 and the part to be treated 1 a mask 9 intended to hide these sensitive zones.

Ce masque 9 pourra notamment être réalisé en métal conducteur de la cnaleur, et disposé à proximité de la surface supérieure 6 de la pièce à traiter.This mask 9 may in particular be made of metal conductor of the film, and disposed near the upper surface 6 of the part to be treated.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ciaprès. On pourra notamment prévoir les bréleurs 11 de formes différentes, par exemple produisant une flamme plus ponctuelle, et animés alun mouvement de déplacement complexe pour suivre les lignes de la pièce à traiter comportant des bavures. Le déplacement du bradeur peut s'effectuer selon une ligne courbe dans l'es- pace, et un tel dispositif peut ainsi permettre d'ébavurer des pièces de formes quelconques. Dans tous les cas on veillera à provoquer un choc thermique suffisamnent violent et court, pour les raisons exposées précédemment. On pourra pour cela prévoir soit un déplacement du brtleur 11 comme dans le mode de réalisation décrit plus haut, soit une flamme fixe et de courte durée. Dans le cas du déplacement relatif de la flamme et de la pièce à traiter, on pourra déplacer soit la flamme soit la pièce à traiter, ce qui peut permettre des traitements en continu le long d'une chaste de fabrication. The present invention is not limited to the embodiments which have been explicitly described, but it includes the various variants and generalizations thereof contained in the field of the claims below. It will be possible in particular to provide the burners 11 of different shapes, for example producing a more punctual flame, and animated with a complex movement movement to follow the lines of the part to be treated comprising burrs. The displacement of the bradeur can be carried out along a curved line in space, and such a device can thus make it possible to deburr parts of any shape. In all cases, care will be taken to cause a sufficiently violent and short thermal shock, for the reasons explained above. For this, it is possible to provide either a displacement of the burner 11 as in the embodiment described above, or a fixed flame of short duration. In the case of the relative displacement of the flame and the part to be treated, it is possible to move either the flame or the part to be treated, which can allow continuous treatments along a manufacturing chaste.

Claims

1 - Process for deburring plastic parts, characterized in that it consists in subjecting the parts to be deburred to the action of a hot gas for a short duration just sufficient to produce the retraction of the burrs

2 - Process according to claim 1, characterized in that the parts to be deburred are subjected to the action of a flame.

3 - Method according to claim 2, characterized in that the flain: t, e (4) moves relative to the part (1) parallel to the surface to be treated (6) to scan all areas of ba views.

4 - Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the flame is directed from top to bottom in the direction of the part (1) to lick the surface to be treated (6) and allow the rapid evacuation of gases hot and rapid cooling of the part, the flame temperature being relatively high to cause a significant thermal shock of the burrs without excessive heating of the surrounding parts.

5 - Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one interposes a mask (9) between the flame (4) and the part (1) to protect certain fragile areas of the part.

6 - Device for implementing a deburring process for plastic parts by passing a flame or hot gas, characterized in that it comprises a burner (11), means (17 ) to control the admission of fuel and oxidant into the burner from supply means, means (2) for holding the part to be treated and means (15) for ensuring the relative movement of the burner (11) and of the part (1) to be treated so that the flame coming out of the burner comes to lick the zone of the part where the burrs are located.

7 - Device according to claim 6 characterized in that the burner is oriented so that the hot gases or the flame are directed downward, the burner being disposed above the area to be treated.

8 - Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that it further comprises a mask (9) interposed between the burner (11) and the part (i) to protect the sensitive areas of the part.

9 - Device according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the burner is integral with a carriage (12) mounted on guide means (13) urged by a jack (15) to sweep the surface to process, valves controlling the admission of fuel during movement of the carriage and cut-off at the end of the stroke, and ignition means (2C) making it possible to initialize combustion when the carriage starts.

10 - Device according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the means for controlling the fuel intake include valves for adjusting the flow rate, the fuel mixture and the geometric parameters of the flame.