FR2614827A1 - Method for manufacturing articles composed of a thermoplastic part and a cellular foam part, and tool for implementing this method - Google Patents
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Abstract
Description
"Procédé pour la fabrication d'objets composés d'une partie
en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire,
et outillage pour la mise en oeuvre de ce procédé"
La présente invention concerne un procédé destiné à la fabrication d'objets composés d'une partie en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire, les deux parties apparaissant "collées" l'une à l'autre sur les objets finis. L'invention se rapporte aussi à un outillage de presse à injecter, spécifiquement prévu pour la mise en oeuvre de ce procédé de fabrication."Process for the manufacture of articles composed of a part
of thermoplastic material and a part of cellular foam,
and tools for the implementation of this process "
The present invention relates to a process for the manufacture of objects composed of a part made of thermoplastic material and a part made of cellular foam, the two parts appearing "glued" to each other on the finished objects. The invention also relates to an injection press tool, specifically designed for the implementation of this manufacturing process.
Pour ltobtention - d'objets du genre indiqué ci-dessus, tous les procédés actuellement connus consistent, d'une façon générale, à fabriquer d'abord séparément une pièce en matière thermoplastique et un corps en mousse alvéolaire, puis à assembler ces deux éléments l'un à l'autre par une opération de collage. Il existe plusieurs procédés, qui diffèrent les uns des autres par le mode de collage
- Dans un premier procédé on utilise de la colle monocomposant ou bicomposant pour réunir les deux éléments.In order to obtain - objects of the kind indicated above, all of the methods currently known generally consist, first of all, of manufacturing a piece of thermoplastic material and a body of cellular foam separately, then of assembling these two elements. to each other by a bonding operation. There are several methods, which differ from each other by the method of bonding
- In a first process, one-component or two-component glue is used to join the two elements.
- Un deuxième procédé consiste à réaliser le collage des deux éléments au moyen d'un adhésif à double face. - A second method consists in bonding the two elements using a double-sided adhesive.
- Selon un troisième procédé, on réalise un collage à chaud, par fusion de la surface de la pièce en matière thermoplastique sur laquelle doit être appliqué le corps en mousse cellulaire. - According to a third method, hot bonding is carried out by melting the surface of the part made of thermoplastic material to which the body of cellular foam is to be applied.
Tous ces procédés nécessitent, outre les postes de moulage des pièces en matière thermoplastique, des postes annexes comportant des machines spéciales réalisant l'assemblage desdites pièces aux corps en mousse alvéolaire. All of these processes require, in addition to the molding stations for the parts made of thermoplastic material, additional stations comprising special machines which assemble said parts to the cellular foam bodies.
Les deux premiers procédés nécessitent, en outre, l'utilisation de produits intermédiaires tels que colle ou ruban adhésif, souvent délicats à mettre en oeuvre, et présentant une incompatibilité avec certaines matières plastiques. De plus, ces deux procédés peuvent laisser des traces de colle ou d'adhésif, visibles à la surface des objets fabriqués. The first two methods also require the use of intermediate products such as glue or adhesive tape, which are often difficult to use, and which are incompatible with certain plastics. In addition, these two processes can leave traces of glue or adhesive, visible on the surface of the manufactured objects.
La mise en oeuvre du troisième procédé comporte des difficultés pour le centrage précis de la pièce en matière thermoplastique, relativement au corps en mousse alvéolaire. Dans la fabrication en série, ce procédé présente en outre une difficulté pour obtenir une adhésion homogène et régulière. Enfin, la matière thermoplastique fondue est refoulée sur la périphérie extérieure, ce qui nuit à l'esthétique des objets obtenus. The implementation of the third method involves difficulties for the precise centering of the part made of thermoplastic material, relative to the body of cellular foam. In mass production, this method also presents a difficulty in obtaining a homogeneous and regular adhesion. Finally, the molten thermoplastic material is pushed back onto the outer periphery, which harms the aesthetics of the objects obtained.
La présente invention vise à éliminer tous les inconvénients des procédés actuels, en fournissant pour les objets du genre considéré un procédé de fabrication supprimant les machines spéciales et les produits intermédiaires, donc un procédé économique, tout en assurant une adhésion forte et régulière des deux éléments, sans difficultés de centrage et sans bourrelets de matière ou de traces de colle donc avec une netteté et une esthétique améliorées pour les objets obtenus. The present invention aims to eliminate all the drawbacks of current methods, by providing for objects of the type considered a manufacturing process eliminating special machines and intermediate products, therefore an economical process, while ensuring strong and regular adhesion of the two elements. , without centering difficulties and without beads of material or traces of glue therefore with improved clarity and aesthetics for the objects obtained.
A cet effet, le procédé selon l'invention pour la fabrication d'objets composés d'une partie en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire consiste essentiellement: à réaliser à l'avance la partie en mousse alvéolaire, à positionner cette partie en mousse alvéolaire puis à la comprimer, à réaliser la partie en matière thermoplastique dans une opération de moulage par injection effectuée au contact de la partie en mousse alvéolaire maintenue à l'état comprimé, de sorte que la matière thermoplastique se soude à la partie en mousse alvéolaire dans sa zone de contact avec cette partie en mousse, et à libérer l'ensem- ble obtenu de sorte que la partie en mousse alvéolaire soudée à la partie en matière thermoplastique revient à son état initial non comprimé. To this end, the method according to the invention for the production of objects composed of a part made of thermoplastic material and a part of cellular foam essentially consists of: making the part of cellular foam in advance, positioning this cellular foam part and then compressing it, making the thermoplastic part in an injection molding operation carried out in contact with the cellular foam part maintained in the compressed state, so that the thermoplastic material is welded to the part of cellular foam in its zone of contact with this part of foam, and of releasing the assembly obtained so that the part of cellular foam welded to the part of thermoplastic material returns to its initial uncompressed state.
Ainsi, l'invention propose un procédé de fabrication du genre "surmoulage", mais spécialement adapté, dans lequel l'opération de moulage de la partie en matière thermoplastique assure, par elle-même, l'adhésion de cette partie en matière thermoplastique à la partie en mousse alvéolaire, qui lors de cette opération se trouve écrasée et peut alors résister à la pression d'injection de la matière thermoplastique. Thus, the invention proposes a manufacturing process of the "overmolding" type, but specially adapted, in which the operation of molding the part of thermoplastic material ensures, by itself, the adhesion of this part of thermoplastic material to the foam part, which during this operation is crushed and can then resist the injection pressure of the thermoplastic material.
Compte tenu de ses caractéristiques, le procédé objet de l'invention possède les avantages suivants :
- Il procure une adhésion optimale de la partie en mousse sur la partie en matière thermoplastique, grâce à l'état liquide ou pâteux de la matière thermoplastique injectée et à la grande pression d'injection
- On obtient une meilleure qualité d'adhésion, notamment une grande régularité, du fait de la possibilité de mise en oeuvre du procédé au moyen d'une machine à injecter automatique.Given its characteristics, the process which is the subject of the invention has the following advantages:
- It provides optimal adhesion of the foam part to the thermoplastic part, thanks to the liquid or pasty state of the injected thermoplastic material and the high injection pressure
- A better quality of adhesion is obtained, in particular a great regularity, due to the possibility of implementing the method by means of an automatic injection machine.
- Le procédé ne nécessite aucune machine spéciale et l'adhésion entre les deux parties se réalise en "temps masqué" pendant le moulage de la partie en matière thermoplastique, ce qui entraîne une économie importante du double point de vue de l'investissement initial et des coûts de production. - The process does not require any special machine and the adhesion between the two parts is carried out in "masked time" during the molding of the part in thermoplastic material, which results in significant savings from the double point of view of the initial investment and production costs.
- La mise en oeuvre du procédé ne nécessite pas de produits intermédiaires tels que colle ou adhésif. - The implementation of the process does not require intermediate products such as glue or adhesive.
- Il n'existe aucune pollution au niveau de l'interface matière thermoplastique-mousse. - There is no pollution at the thermoplastic-foam interface.
Le procédé procure un bon positionnement géométrique de la partie en mousse alvéolaire, relativement à la partie en matière thermoplastique,
- Le procédé ne provoquant ni bourrelets de matière ni traces de colle ou d'adhésif sur les objets réalisés, procure aussi une amélioration de ces objets du point de vue esthétique.The process provides a good geometrical positioning of the part in cellular foam, relative to the part in thermoplastic material,
- The process causing neither beads of material nor traces of glue or adhesive on the objects produced, also provides an improvement of these objects from an aesthetic point of view.
- Ce procédé est applicable à des objets de formes et de dimensions très diverses. - This process is applicable to objects of very different shapes and sizes.
Dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé objet de l'invention, on réalise simultanément plusieurs objets composés chacun d'une partie en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire, en moulant par injection les parties en matière thermoplastique de tous ces objets au contact d'une même plaque en mousse alvéolaire comprimée, puis en effectuant un découpage de cette plaque en mousse pour séparer les objets les uns des autres. In a particular embodiment of the process which is the subject of the invention, several objects are simultaneously produced, each consisting of a part made of thermoplastic material and a part made of cellular foam, by injection molding the parts made of thermoplastic material of all these objects in contact with the same plate of compressed cellular foam, then by cutting this foam plate to separate the objects from each other.
Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre sur une presse à injecter conventionnelle qui doit seulement être équipée d'un outillage spécifique. L'invention a aussi pour objet l'outillage prévu pour la mise en oeuvre de ce procédé. The method according to the invention is implemented on a conventional injection molding machine which must only be equipped with specific tools. The invention also relates to the tooling provided for the implementation of this process.
Cet outillage de presse à injecter est réalisé comme un moule en deux parties, avec au moins une empreinte et avec des moyens d'alimentation pour l'amenée de la matière thermoplastique dans l'empreinte selon l'invention, une partie du moule comporte des moyens pour le positionnement de la partie en mousse alvéolaire, tandis que l'empreinte, formée dans l'autre partie du moule en regard de l'emplacement de la partie en mousse alvéolaire, possède une région correspondant à cette partie en mousse mais de profondeur inférieure à l'épaisseur de ladite partie en mousse, de manière à provoquer une compression de la partie en mousse alvéolaire lors de la fermeture de l'outillage par rapprochement des deux parties de moule. This injection press tool is produced as a mold in two parts, with at least one cavity and with supply means for supplying the thermoplastic material into the cavity according to the invention, part of the mold comprises means for positioning the cellular foam part, while the cavity formed in the other part of the mold opposite the location of the cellular foam part has a region corresponding to this foam part but of depth less than the thickness of said foam part, so as to cause compression of the cellular foam part when the tooling is closed by bringing together the two mold parts.
Les moyens pour le positionnement de la partie en mousse alvéolaire sur cet outillage peuvent être constitués par une simple tige portée par l'une des parties du moule, en regard de l'empoeinte formée dans l'autre partie du moule, cette tige recevant la partie en mousse alvéolaire, mise en place manuellement ou automatiquement. L'outillage comportant de façon habituelle des moyens d'éjection, on note que dans le cas présent ces moyens assurent, en fin de moulage de la partie en matière thermoplastique, l'éjection de l'ensemble formé par les deux parties en matière thermoplastique et en mousse alvéolaire soudées l'une à l'autre. The means for positioning the part of cellular foam on this tool can be constituted by a simple rod carried by one of the parts of the mold, opposite the cavity formed in the other part of the mold, this rod receiving the part in cellular foam, placed manually or automatically. The tool usually comprising ejection means, it is noted that in the present case these means ensure, at the end of molding of the part in thermoplastic material, the ejection of the assembly formed by the two parts in thermoplastic material and in foam foam welded to each other.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet outillage de presse à injecter, adaptée à la fabrication d'un objet particulier, et illustrant les phases successives de fabrication de cet objet par le procédé selon l'invention
Figure 1 est une vue partielle en coupe de l'outillage, illustrant la mise en place de la partie en mousse alvéolaire
Figure 2 est une vue en coupe similaire à figure 2, montrant la compression de cette partie en mousse ;
Figure 3 est une vue en coupe similaire aux précédentes, illustrant l'injection de la partie en matière thermoplastique
Figure 4 représente, à plus grande échelle, un détail de figure 3;;
Figure 5 est une vue en coupe similaire aux figures 1 à 3, montrant l'éjection de l'objet réalisé
Figure 6 représente cet objet dans sa forme définitive.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this injection press tool, suitable to the manufacture of a particular object, and illustrating the successive phases of manufacture of this object by the method according to the invention
Figure 1 is a partial sectional view of the tool, illustrating the establishment of the foam part
Figure 2 is a sectional view similar to Figure 2, showing the compression of this foam part;
Figure 3 is a sectional view similar to the previous ones, illustrating the injection of the part of thermoplastic material
Figure 4 shows, on a larger scale, a detail of Figure 3 ;;
Figure 5 is a sectional view similar to Figures 1 to 3, showing the ejection of the object produced
Figure 6 shows this object in its final form.
Le procédé selon l'invention nécessite pour sa mise en oeuvre une presse à injecter conventionnelle équipée d'un outillage spécifique, visible par exemple sur la figure I où cet outillage apparaît en position ouverte. Cette figure I montre le plateau fixe 1 et le nez 2 de la presse à injecter, ainsi que les deux parties 3 et 4 d'un moule. La première partie 3 du moule est montée sur le plateau fixe 1, en regard de la seconde partie 4 du moule. La première partie 3 du moule possède une buse d'alimentation 5, située dans le prolongement du nez 2 et prolongée, dans la seconde partie 4 du moule, par un canal d'alimentation 6 aboutissant dans une empreinte 7, correspondant à l'objet à fabriquer. The method according to the invention requires for its implementation a conventional injection press equipped with a specific tool, visible for example in Figure I where this tool appears in the open position. This figure I shows the fixed plate 1 and the nose 2 of the injection molding machine, as well as the two parts 3 and 4 of a mold. The first part 3 of the mold is mounted on the fixed plate 1, opposite the second part 4 of the mold. The first part 3 of the mold has a feed nozzle 5, located in the extension of the nose 2 and extended, in the second part 4 of the mold, by a feed channel 6 ending in an imprint 7, corresponding to the object. to manufacture.
Dans l'exemple considéré, cet objet 8 représenté dans sa forme définitive sur la figure 6 est un applicateur de produit liquide ou pâteux, composé d'une partie 9 en matière thermoplastique relativement rigide à température normale, et d'une partie 10 en mousse alvéolaire, très compressible, la partie 9 en matière thermoplastique comportant un passage central pour l'arrivée du produit, depuis un récipient, jusqu'à la partie en mousse 10. In the example considered, this object 8 represented in its final form in FIG. 6 is an applicator for a liquid or pasty product, composed of a part 9 of relatively rigid thermoplastic material at normal temperature, and of a part 10 of foam. cellular, very compressible, the part 9 of thermoplastic material comprising a central passage for the arrival of the product, from a container, to the foam part 10.
L'empreinte 7 possède une forme générale correspondant à celle de l'objet 8 ; toutefois, la région Il de cette empreinte 7 qui correspond à la partie en mousse 10 possède une profondeur inférieure à l'épaisseur de ladite partie en mousse 10 à l'état libre. The imprint 7 has a general shape corresponding to that of the object 8; however, the region II of this imprint 7 which corresponds to the foam part 10 has a depth less than the thickness of said foam part 10 in the free state.
La première partie 3 du moule est pourvue en regard de l'emprein- te 7 et suivant l'axe 12 de cette dernière, d'une tige 13 sur laquelle la partie en mousse 10 est initialement mise en place, - comme l'illustre la figure 1. L'opération de mise en place de la partie en mousse 10 est réalisable soit manuellement, soit automatiquement à l'aide d'un manipulateur programmable ou d'un dispositif de chargement spécifique. The first part 3 of the mold is provided facing the impression 7 and along the axis 12 of the latter, with a rod 13 on which the foam part 10 is initially put in place, - as illustrated Figure 1. The operation of placing the foam part 10 can be carried out either manually or automatically using a programmable manipulator or a specific loading device.
Après cette opération préliminaire de positionnement l'outillage est fermé par rapprochement des deux parties de moule 3 et 4. En fin de fermeture, la partie en mousse 10 est engagée dans la région il de l'empreinte 7, et elle est comprimée dans cette empreinte 7, en raison de la profondeur choisie pour la région 1 I, comme le montre la figure 2. After this preliminary positioning operation, the tool is closed by bringing the two mold parts 3 and 4 together. At the end of the closure, the foam part 10 is engaged in the region il of the impression 7, and it is compressed in this footprint 7, due to the depth chosen for region 1 I, as shown in Figure 2.
Dans la phase suivante, illustrée par les figures 3 et 4, la matière thermoplastique en fusion ou à l'état pâteux est injectée dans le fond de l'empreinte 7, au travers du nez 2, de la buse 5 et du canal 6. Cette matière thermoplastique remplit tout le fond de l'empreinte et recouvre la surface intérieure de la partie en mousse 10 comprimée, l'écrasement de cette partie en mousse 10 permettant le moulage de la matière thermoplastique. In the following phase, illustrated by FIGS. 3 and 4, the thermoplastic material in fusion or in the pasty state is injected into the bottom of the impression 7, through the nose 2, the nozzle 5 and the channel 6. This thermoplastic material fills the entire bottom of the imprint and covers the inner surface of the compressed foam part 10, the crushing of this foam part 10 allowing the molding of the thermoplastic material.
Après un temps d'attente, nécessaire pour la solidification de la matière thermoplastique, le moule est ouvert par écartement de ses deux parties 3 et 4, comme le montre la figure 5. Des éjecteurs 14 et
15 assurent alors l'expulsion de l'objet 8 réalisé et de la carotte d'alimentation 16.After a waiting time, necessary for the solidification of the thermoplastic material, the mold is opened by spacing its two parts 3 and 4, as shown in FIG. 5. Ejectors 14 and
15 then ensure the expulsion of the object 8 produced and of the supply core 16.
On obtient ainsi, par un genre de surmoulage, un objet 8 "monobloc", dont la partie 9 en matière thermoplastique durcie s'est soudée à la partie en mousse 10, dans sa zone de contact avec cette partie en mousse 10. There is thus obtained, by a kind of overmolding, a “monobloc” object 8, the part 9 of hardened thermoplastic material being welded to the foam part 10, in its zone of contact with this foam part 10.
La partie en mousse 10 peut enfin reprendre sa forme initiale,
non écrasée, sans action particulière par simple relaxation mécanique des contraintes de compression. Cette reprise de la forme initiale de la partie en mousse 10 peut aussi être volontairement retardée, par exemple pour permettre ou faciliter des opérations annexes de finition, telles que découpe du profil extérieur.The foam part 10 can finally resume its initial shape,
not crushed, without any particular action by simple mechanical relaxation of the compression stresses. This resumption of the initial shape of the foam part 10 can also be deliberately delayed, for example to allow or facilitate ancillary finishing operations, such as cutting of the external profile.
L'invention est applicable à la fabrication d'applicateurs pour produits liquides ou pâteux, tels que des applicateurs pour cirage ou autres produits d'entretien, ou pour produits pharmaceutiques. Cette invention s'applique aussi à la fabrication de tous autres objets composés d'une partie en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire, par exemple: tampons effaceurs pour tableaux, emballages ou parties d'emballages rigides pourvus d'une couche intérieure en mousse protectrice contre les chocs. The invention is applicable to the manufacture of applicators for liquid or pasty products, such as applicators for waxing or other cleaning products, or for pharmaceutical products. This invention also applies to the manufacture of all other objects composed of a part made of thermoplastic material and a part made of cellular foam, for example: erasing pads for paintings, packaging or rigid packaging parts provided with a layer shock-absorbing inner foam.
Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé pour la fabrication d'objets composés d'une partie en matière thermoplastique et d'une partie en mousse alvéolaire qui a été décrit ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de mise en oeuvre et d'application respectant le même principe. Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en provoquant la compression de la partie en mousse alvéolaire non pas par la seule fermeture de l'outillage, mais au moyen d'un dispositif interne à l'outillage, après la fermeture de celui-ci. Il est aussi envisageable de mettre en oeuvre le procédé avec un outillage à empreintes multiples, en réalisant plusieurs parties moulées en matière thermoplastique, se soudant toutes sur la même plaque en mousse alvéolaire, et en effectuant ultérieurement un découpage de cette plaque en mousse pour séparer les objets les uns des autres. As is obvious, and as is clear from the above, the invention is not limited to the sole mode of implementing this process for the manufacture of objects composed of a part made of thermoplastic material and of a part of cellular foam which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all variants of implementation and application respecting the same principle. Thus, one would not depart from the framework of the invention by causing the compression of the cellular foam part not by the sole closing of the tool, but by means of a device internal to the tool, after closing it. It is also conceivable to implement the method with a tool with multiple cavities, by making several molded parts in thermoplastic material, all welding on the same sheet of cellular foam, and subsequently performing a cutting of this foam plate to separate each other's objects.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8706877A FR2614827A1 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Method for manufacturing articles composed of a thermoplastic part and a cellular foam part, and tool for implementing this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8706877A FR2614827A1 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Method for manufacturing articles composed of a thermoplastic part and a cellular foam part, and tool for implementing this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2614827A1 true FR2614827A1 (en) | 1988-11-10 |
Family
ID=9351150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8706877A Pending FR2614827A1 (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Method for manufacturing articles composed of a thermoplastic part and a cellular foam part, and tool for implementing this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2614827A1 (en) |
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