FR2572331A1 - Composite deep-drawn article and process for its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
Article embouti composite, et procédé pour
sa fabrication.Composite stamped article, and method for
its manufacture.
La présente invention concerne l'industrie des articles métalliques formés par emboutissage. The present invention relates to the industry of metal articles formed by stamping.
Elle vise plus particulièrement des articles embouti à deux constituants métalliques et trouve une application toute particulière dans la fabrication des valves pour conditionnement aérosol. It relates more particularly to stamped articles with two metallic constituents and finds a very particular application in the manufacture of valves for aerosol packaging.
Le matériau le plus couramment utilisé actuellement pour la fabrication d'emboutis métalliques à usage de capsules ou couvercles notamment, est l'aluminium,du fait de son aptitude à la déformation par emboutissage et son inertie chimique vis-à-vis de nombreuses substances. The most commonly used material currently for the production of metal stampings for use with capsules or lids in particular, is aluminum, because of its ability to deformation by stamping and its chemical inertness with respect to many substances.
De plus, il est facile d'appliquer sur aluminium des revêtements protecteurs sur une ou deux faces lorsque sa passivité naturelle est insuffisante. In addition, it is easy to apply protective coatings on aluminum on one or two sides when its natural passivity is insufficient.
De tels revêtements protecteurs peuvent être des vernis, des matières plastiques ou des traitements tels qu'une anonisation. Such protective coatings can be varnishes, plastics or treatments such as anonization.
Cependant, l'aluminium n'est pas magnétique, ce qui ne permet pas son utilisation pour des emboutis à traiter dans des channes automatiques d'assemblage qui exploitent généralement la préhension par magnétisme d'au moins certains éléments à assembler. However, aluminum is not magnetic, which does not allow its use for stampings to be treated in automatic assembly lines which generally exploit the gripping by magnetism of at least certain elements to be assembled.
C'est notamment le cas dans les chaînes de conditionnement aérosol comportant un poste d'alimentation magnétique de la valve. This is particularly the case in aerosol packaging chains comprising a magnetic valve feed station.
Enfin, l'aluminium résiste mal aux pression élevées, ce qui limite son utilisation aux aérosols à relativement faible pression et le prohibe pour des conditionnements haute pression, ou susceptibles de se trouver dans des conditions de température développant des pressions relativement élevées. Finally, aluminum has poor resistance to high pressure, which limits its use to aerosols at relatively low pressure and prohibits it for high pressure packaging, or likely to be found in temperature conditions developing relatively high pressures.
L'invention a pour but de conserver les avantages de l'aluminium, notamment vis-à-vis des produits conditionnés, tout en le renforçant par couplage avec un matériau plus dur, déformable et présentant des caractéristiques magnétiques, qui ne sera pas en contact avec les produits conditionnés. The object of the invention is to conserve the advantages of aluminum, in particular with respect to the packaged products, while reinforcing it by coupling with a harder, deformable material having magnetic characteristics, which will not be in contact with packaged products.
L'invention a pour objet un article embouti composite, caractérisé en ce qu'il est constitué, au moins en partie, par au moins deux feuilles indépendantes stratifiées, liées mécaniquement par imbrication mutuelle, au moins une feuille étant constituée, au moins en partie, par un métal magnétique, au moins une autre feuille étant constituée, au moins en partie, par un métal amagnétique. The subject of the invention is a stamped composite article, characterized in that it is constituted, at least in part, by at least two independent laminated sheets, mechanically linked by mutual nesting, at least one sheet being formed, at least in part , by a magnetic metal, at least one other sheet being formed, at least in part, by a non-magnetic metal.
Dans un tel article, la feuille magnétique peut être en fer ou alliage ferreux et la feuille amagnétique en aluminium ou alliage d'aluminium. Au moins l'une des deux feuilles peut comporter un revêtement protecteur , métallique ou non, sur au moins l'une de ses f a c e s principales. In such an article, the magnetic sheet can be of iron or ferrous alloy and the non-magnetic sheet of aluminum or aluminum alloy. At least one of the two sheets may have a protective coating, metallic or not, on at least one of its main f a c e s.
Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant, la feuille amagnétique est incluse dans une feuille complexe comportant au moins une feuille en matière plastique. In a particularly advantageous embodiment, the non-magnetic sheet is included in a complex sheet comprising at least one plastic sheet.
Ainsi, une telle feuille complexe peut comprendre une feuille d'aluminium ou d'alliage d'aluminium prise entre une feuille de polyamide et une feuille de polypropylène. Thus, such a complex sheet can comprise an aluminum or aluminum alloy sheet taken between a polyamide sheet and a polypropylene sheet.
La feuille en métal magnétique peut être avantageusement en fer blanc. The magnetic metal sheet can advantageously be made of tinplate.
Afin de maintenir une bonne cohésion des feuilles constituant l'article embouti, il peut être avantageux pour certaines applications que l'article présente un décrochement de surface tel qu'un crantage ou des picots maintenant assemblés les feuilles imbriquées. In order to maintain good cohesion of the sheets constituting the deep-drawn article, it may be advantageous for certain applications for the article to have a surface recess such as a notching or spikes holding the nested sheets together.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de tels articles composites, caractérisé en ce qu'on superpose, sans moyen de liaison, au moins deux feuilles indépendantes, l'une magnétiqu#e, l'autre amagnétique, et en ce qu'on emboutit simultanément, en une même opération, les feuilles superposées. The invention also relates to a method of manufacturing such composite articles, characterized in that one superimposes, without connecting means, at least two independent sheets, one magnetic, the other non-magnetic, and in that that the stamped sheets are stamped simultaneously, in the same operation.
Les produits "à plat" destinés à être emboutis suivant l'invention peuvent ainsi être constitués avantageusement par deux constituants 1. - un feuillard métallique rigide magnétique, tel le fer blanc, ou vernis ou brut, servant de chappe et ne se trouvant jamais au contact des produits conditionnés, 2.- une feuille d'aluminium, éventuellement vernie ou anodisée, ou autrement protégée, ou tien un complexe aluminium-plastique. The "flat" products intended to be stamped according to the invention can thus advantageously consist of two constituents 1. - a rigid magnetic metallic strip, such as tinplate, or varnished or raw, serving as a chappe and never being found contact with packaged products, 2.- aluminum foil, possibly varnished or anodized, or otherwise protected, or yours an aluminum-plastic complex.
Suivant l'invention, un complexe aluminium-plastique peut comporter une ou deux couches de plastique identique ou différent, notamment en polyamide, polypropylène, polyéthylène, chlorure de polyvinyle. According to the invention, an aluminum-plastic complex can comprise one or two layers of identical or different plastic, in particular made of polyamide, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride.
Dans un tel complexe, la présence d'une feuille d'aluminium présente de nombreux avantages - elle assure une étanchéité que ne peuvent assurer les couches de matière plastique seules, toujours poreuses, - elle assure la conservation de forme du complexe après emboutissage, ce qui évite la nécessité du collage du complexe sur le feuillard magnétique de base, - elle permet une compression plus forte lors de la formation des emboutis ou de leur utilisation, grâce à la malléabilité de l'aluminiumZet sans déchirement des couches plastiques, - elle limite le fluage du plastique lors de l'emboutissage ou de l'utilisation de l'embouti. In such a complex, the presence of an aluminum foil has many advantages - it ensures a seal that cannot be ensured by the layers of plastic material alone, always porous, - it ensures the shape retention of the complex after stamping, this which avoids the need for bonding of the complex on the basic magnetic strip, - it allows a stronger compression during the formation of the stampings or their use, thanks to the malleability of aluminumZet without tearing of the plastic layers, - it limits plastic creep when stamping or using the stamped.
Si le complexe comporte seulement deux couches, c'est l'aluminium qui doit être du côté du feuillard métallique. If the complex has only two layers, aluminum must be on the side of the metal strip.
On peut emboutir ou conformer autrement divers articles suivant l'invention, notamment des coupelles de valves aérosols, des dômes de bidons ou des boîtiers à usages divers et des capsules bouchage. Various articles according to the invention can be stamped or otherwise conformed, in particular cups of aerosol valves, domes of cans or boxes for various uses and stopper capsules.
La couche extérieure de matière plastique peut assurer une protection totale du métal de base ou de l'aluminium vis-à-vis des produits conditionnés par un choix judicieux des matières plastiques utilisées. The outer layer of plastic can provide total protection of the base metal or aluminum vis-à-vis the products packaged by a judicious choice of plastics used.
Dans le cas de capsules ou autres fermetures, telles les coupelles de valves aérosols, si on utilise une feuille d'aluminium nue ou prétégée, il faut prévoir le joint d'étanchéité classique. Par contre, si on utilise un complexe aluminium-plastique pour réaliser un article suivant l'invention, ce complexe peut comporter une couche plastique extérieure pouvant assurer seule l'étanchéité, sans joint supplémentaire. In the case of capsules or other closures, such as aerosol valve cups, if a bare or pre-treated aluminum foil is used, the conventional seal must be provided. On the other hand, if an aluminum-plastic complex is used to produce an article according to the invention, this complex may comprise an external plastic layer which can ensure sealing alone, without additional seal.
La protection éventuelle de la feuille magnétique et de la feuille amagnétique peut être réalisée suivant les techniques classiques telles le collage d'un film plastique sur une feuille métallique, des dépôts ou traitement électrolytiques, la fusion de poudres plastiques, ou encore le laminage à chaud de la feuille métallique avec un film plastique. The possible protection of the magnetic sheet and of the non-magnetic sheet can be carried out according to conventional techniques such as the bonding of a plastic film to a metal sheet, electrolytic deposits or treatment, the melting of plastic powders, or even hot rolling. metallic foil with plastic film.
Les articles suivant l'invention sont, de préférence, formés par emboutissage à froid. The articles according to the invention are preferably formed by cold stamping.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. The invention will be better understood on reading the detailed description which follows and on examining the appended drawings which represent by way of nonlimiting example an embodiment of the invention.
Sur ces dessins
La figure 1 est une vue schématique, à grande échelle, en coupe diamétrale, d'une coupelle de valve aérosol suivant l'invention,
La figure 2 est un schéma à très grande échelle et en coupe montrant la structure bimétallique d'un article suivant l'invention,
la figure 3 est un schéma montrant le procédé de fabrication d'articles composites suivant l'invention.On these drawings
FIG. 1 is a schematic view, on a large scale, in diametral section, of an aerosol valve cup according to the invention,
FIG. 2 is a diagram on a very large scale and in section showing the bimetallic structure of an article according to the invention,
FIG. 3 is a diagram showing the process for manufacturing composite articles according to the invention.
Sur ces dessins, les parties correspondantes sont désignées par les mêmes références numériques. In these drawings, the corresponding parts are designated by the same reference numerals.
La capsule de valve aérosol type "1 pouce" représentée sur la figure 1 est essentiellement constituée par une feuille bimétallique 11 formée par emboutissage d'une feuille composite 1 constituée d'une feuillure 2 fer en fer blanc dont l'âme/4 est revêtue sur ses deux faces principales d'une couche d'étain 6. The aerosol valve capsule type "1 inch" shown in Figure 1 is essentially constituted by a bimetallic sheet 11 formed by stamping a composite sheet 1 consisting of a rebate 2 tinplate iron with the core / 4 is coated on its two main faces with a layer of tin 6.
A cette feuille magnétique 2 est accolée une feuille complexe 3 comportant une âme en aluminium 5 revêtue sur ses deux feuilles de films de matière plastique 7 et 8. Attached to this magnetic sheet 2 is a complex sheet 3 comprising an aluminum core 5 coated on its two sheets of plastic films 7 and 8.
Dans un mode de réalisation particulier, la couche 7 en contact avec la couche d'étain 6 est en polyamide, tandis que le film extérieur 8 est en polypropylène. In a particular embodiment, the layer 7 in contact with the tin layer 6 is made of polyamide, while the outer film 8 is made of polypropylene.
Lors du formage de la coupelle par emboutissage, on réalise des décrochements de surface formant des picots 9 ou des crantages 9'. During the forming of the cup by stamping, surface recesses are formed forming pins 9 or notches 9 ′.
En fabrication, on commence par approvisionner de feuillures de fer blanc 2 en rouleaux 12 (figure 3) et de complexe aluminium-plastique 3 en rouleaux 13, que l'on déroule simultanément etapplicués simplement l'une contre l'autre au moyen de galets 14 avant introduction de l'ensemble des deux feuilles superposées 11 dans un outil d'emboutissage 10 d'où sortent, d'une part les capsules embouties 1, et d'autre part les chutes 11' des deux feuilles superposées. In manufacturing, we start by supplying tinplate rebates 2 in rolls 12 (Figure 3) and aluminum-plastic complex 3 in rolls 13, which are unrolled simultaneously and applied simply against each other by means of rollers 14 before introduction of all of the two superimposed sheets 11 into a stamping tool 10 from which come out, on the one hand the stamped capsules 1, and on the other hand the falls 11 'of the two superimposed sheets.
Dans un exemple de réalisation pratique de fabrication de coupelle de valve aérosol, on utilisera avantageusement une feuillure de fer blanc d'environ 0,280 mm d'épaisseur et une feuille complexe constituée par une feuille d'aluminium d'environ 0,45mm d'épaisseur prise entre une feuille en polyamide d'environ 0,40 mm d'épaisseur au contact du fer blanc et une feuille extérieure en polypropylène d'environ 0,060 mm d'épaisseur. In a practical embodiment of an aerosol valve cup, advantageously use a sheet metal rebate of about 0.280 mm thick and a complex sheet constituted by an aluminum sheet of about 0.45 mm thick. taken between a polyamide sheet of about 0.40 mm thick in contact with the tinplate and an outer polypropylene sheet of about 0.060 mm thick.
On obtient ainsi une feuille composite à emboutir d'environ 0,410 mm d'épaisseur-qui peut être emboutie avec les outillages existants de fabrication de coupelles classiques monométalliques qui dans la plupart des cas, ne nécessitent pas de joint d'étanchéité pour l'obtention d'un sertissage étanche sur le goulot d'un récipient aérosol classique. A composite sheet to be stamped of about 0.410 mm in thickness is thus obtained - which can be stamped with existing tools for manufacturing conventional monometallic cups which in most cases do not require a seal to obtain a sealed crimp on the neck of a conventional aerosol container.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown, it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged and without departing from the scope of the invention. 'invention.
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