FR2739052A1 - Fabrication d' objet tubulaire par application de resine sur une ame rotative - Google Patents
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Abstract
- L'invention concerne la fabrication d'un objet tubulaire. Elle se rapporte à un procédé qui comprend l'application d'une résine liquide (3) résistant à la chaleur sur une surface d'un organe d'âme (4) qui est un moule de mise en forme. L'application comprend l'entraînement en rotation de l'organe d'âme (4), la transmission continue d'une résine (3) ayant une viscosité de 10 à 15 000 P à 25 deg.C à l'aide d'un distributeur (1), le déplacement d'une partie d'alimentation (2) du distributeur (1) dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4), et la formation du revêtement par enroulement en hélice. La résine est alors durcie, puis extraite sous forme d'objets tubulaires. Application à la fabrication des courroies de fixage de développateur.
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un objet tubulaire et, plus précisément, un procédé de fabrication d'un objet tubulaire dans lequel une résine liquide résistant à la chaleur est appliquée à la surface d'un organe d'âme, par exemple un moule colonnaire, un moule cylindrique ou analogue, et cette résine liquide résistant à la chaleur qui est appliquée est solidifiée ou durcie. En outre, la présente invention concerne des objets tubulaires obtenus de cette manière.
On utilise des films résistant à la chaleur dans diverses applications, par exemple les substrats souples d'impression, les isolateurs d'appareils électriques, les bandes magnétiques et analogues. Parmi ces films résistant à la-chaleur, on utilise des films moulés à une forme tubulaire pour la fixation des courroies, etc. dans des photocopieurs électroniques, les télécopieurs, les imprimantes, etc. Ainsi, dans le cas des photocopieurs électroniques, etc., il existe, comme procédé d'association par fusion thermique du développateur sur la feuille de papier d'enregistrement et pour la fixation de l'image de développateur sur la feuille, un procédé dans lequel le développateur est chauffé directement sur la feuille de papier d'enregistrement par un organe de chauffage, par utilisation d'une courroie sans fin de fixage analogue à un film (objet tubulaire).Dans le cas de courroies de fixage, comme il faut d'excellentes propriétés de résistance à la chaleur et de résistance mécanique, un excellent module de Young, etc., on utilise en général un film de polyimide ayant d'excellentes propriétés de résistance à la chaleur et de résistance mécanique.
On a proposé, pour la fabrication d'objets tubulaires comportant des films de polyimide (demande publiée et non examinée de brevet japonais Kokai nO Hei-7-164 456 et Sho-62-19 437), un procédé dans lequel une solution d'un précurseur de polyimide est appliquée par trempage à la surface circonférentielle externe d'un organe d'âme tel qu'un moule colonnaire ou à la surface circonférentielle interne d'un moule cylindrique ;; l'excès de résine est ensuite retiré par égouttage du surplus d'un objet en forme de filière (dans le cas du revêtement à la surface circonférentielle externe) ou d'un objet en forme de boulet (dans le cas du revêtement à la surface circonférentielle interne) depuis l'extrémité supérieure de la zone d'application après obtention de l'épaisseur prédéterminée du film, la couche de revêtement est chauffée afin qu'elle forme un revêtement durci de polyimide.
Dans le procédé classique de fabrication d'un objet tubulaire, on a souhaité apporter des perfectionnements notamment sur les deux points suivants. Le premier est que, comme la viscosité de la résine résistant à la chaleur qui n'a pas encore durci est réduite par chauffage après formation de la couche de revêtement, il arrive qu'une déformation de la couche de revêtement se produise en fonction de la viscosité de la résine résistant à la chaleur ou de l'état de chauffage avec création d'une irrégularité d'épaisseur de la couche de revêtement.Le second point est que quelques centimètres à l'extrémité supérieure de la couche de revêtement ne peuvent pas être utilisés dans le produit car l'extrémité supérieure de la couche peut être inclinée au moment du trempage ou parce que, au moment du débout de l'égouttage de l'objet en forme de filière ou de boulet, la position circonférentielle des objets est instable. En outre, pour que l'extraction du moule soit facile, il est nécessaire de retirer 1 cm de résine à la partie d'extrémité inférieure du moule après que l'application a été réalisée par trempage sur l'extrémité inférieure. Ainsi, il existe des parties qui ne peuvent pas être utilisées aux extrémités opposées et qui provoquent des pertes de résine.De plus, dans le procédé classique de fabrication d'un objet tubulaire, il a été impossible de fabriquer par exemple des objets tubulaires en forme de tambour ou de forme bombée ayant une épaisseur variant dans la direction axiale ou des objets tubulaires ayant une résistance mécanique circonférentielle supérieure à leur résistance en direction axiale.
Le procédé précité de fabrication d'objets tubulaires non seulement s'applique à un polyimide mais aussi à d'autres résines liquides résistant à la chaleur, par exemple une résine thermodurcissable liquide non durcie, des solutions d'une résine thermodurcissable non durcie ou des solutions d'une résine thermoplastique. Cependant, lorsque les objets sont fabriqués avec d'autres résines liquides résistant à la chaleur, les mêmes problèmes d'irrégularité d'épaisseur et de perte de résine que dans le cas de l'utilisation du polyimide se posent. Le problème de l'impossibilité de la fabrication d'objets tubulaires ayant une épaisseur variant dans la direction axiale ou d'objets tubulaires ayant une résistance circonférentielle supérieure à la résistance axiale se pose aussi.
La présente invention a pour objet la mise à disposition d'un procédé de fabrication d'objets tubulaires ayant une excellente précision d'épaisseur, présentant de faibles pertes de résine et permettant la fabrication d'un objet tubulaire ayant la distribution voulue d'épaisseur dans la direction axiale, et la réalisation d'un tel objet tubulaire.
Les inventeurs ont constaté qu'il était possible d'obtenir des objets tubulaires ayant une excellente précision d'épaisseur avec de faibles pertes de résine lorsqu'une couche de revêtement est formée par enroulement en hélice de la résine liquide résistant à la chaleur par déplacement de la partie d'alimentation de l'organe distributeur dans la direction d'axe de rotation d'un organe d'âme avec transmission de la résine liquide résistant à la chaleur par un distributeur à une surface externe ou interne d'un organe d'âme qui tourne dans la direction circonférentielle.
Dans ce procédé, des objets tubulaires dont l'épaisseur varie dans la direction axiale peuvent être obtenus par ajustement de la quantité de résine liquide résistant à la chaleur transmise au distributeur, de la vitesse de déplacement de la partie d'alimentation du distributeur dans la direction de l'axe de rotation, et analogue. En outre, dans ce procédé, il est possible d'obtenir des objets tubulaires ayant une résistance circonférentielle supérieure à la résistance axiale par utilisation d'une résine liquide résistant à la chaleur contenant une charge minérale en forme d'aiguilles ou d'écailles. L'invention a été réalisée sur la base de ces découvertes.
Un procédé de fabrication selon l'invention comprend les étapes suivantes . l'application d'une résine liquide résistant à la chaleur sur une surface externe ou interne d'un organe d'âme qui est un moule de mise en forme d'une couche de revêtement, l'étape d'application comprenant les étapes suivantes : l'entraînement en rotation de l'organe d'âme, la transmission continue d'une résine liquide résistant à la chaleur ayant une viscosité de 10 à 15 000 P à 25 OC à l'aide d'un distributeur sur une surface externe ou interne de l'organe d'âme, le déplacement d'une partie d'alimentation du distributeur dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme, et la formation de la couche de revêtement par enroulement en hélice de la résine liquide résistant à la chaleur transmise, la solidification du durcissement de la résine liquide appliquée jusqu'à ce que la couche de revêtement devienne suffisamment robuste pour garder la structure de l'objet tubulaire au moins, et l'extraction d'objets tubulaires de l'organe d'âme.
En outre, l'invention concerne des objets tubulaires obtenus par ce procédé de fabrication.
Selon la présente invention, l'objet tubulaire comporte une résine liquide résistant à la chaleur contenant une charge minérale en forme d'aiguilles ou d'écailles, et l'objet tubulaire a une résistance circonférentielle supérieure à sa résistance axiale.
Ainsi, la présente invention permet une augmentation marquée de la précision sur l'épaisseur de l'objet tubulaire et réduit les pertes de résine, tout en permettant une distribution voulue d'épaisseur dans la direction axiale de l'objet tubulaire, en fonction des nécessités. En outre, grâce à l'utilisation d'une résine liquide résistant à la chaleur et contenant une charge minérale en forme d'aiguilles ou d'écailles, des objets tubulaires ayant une résistance circonférentielle supérieure à la résistance axiale peuvent être fabriqués.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel
la figure 1 est un schéma permettant la description du procédé d'application à l'aide du distributeur selon la présente invention ; et
-la figure 2 est un schéma représentant la configuration de l'extrémité de la buse et la position de contact de la buse et de l'organe d'âme dans le procédé d'application de la présente invention.
la figure 1 est un schéma permettant la description du procédé d'application à l'aide du distributeur selon la présente invention ; et
-la figure 2 est un schéma représentant la configuration de l'extrémité de la buse et la position de contact de la buse et de l'organe d'âme dans le procédé d'application de la présente invention.
Dans le procédé de fabrication selon l'invention, une résine liquide résistant à la chaleur ayant une viscosité comprise entre 10 et 15 000 P est enroulée en hélice et est appliquée à une surface externe ou une surface interne d'un organe colonnaire ou cylindrique d'âme qui tourne dans la direction circonférentielle, alors que la résine liquide résistant à la chaleur est transmise de façon continue par un distributeur et la partie d'alimentation du distributeur est déplacée dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme.
Comme l'indique la figure 1, lorsque la résine liquide est transmise de façon continue par la partie 2 d'alimentation du distributeur 1 et cette partie 2 est déplacée dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme avec rotation de l'organe colonnaire d'âme 4 en direction circonférentielle, la résine transmise 3 est enroulée en hélice pour la formation de la couche de revêtement. Dans la résine liquide enroulée en hélice, les parties adjacentes se raccordent en formant une couche uniforme de revêtement. La partie d'alimentation du distributeur est formée de manière générale par une buse.Comme l'indique la figure 2, le bout de la buse 2 est de préférence incliné afin que la position de la buse puisse être telle que la partie centrale du bout (orifice d'évacuation de liquide) se déplace dans le sens de l'axe de rotation de l'organe d'âme en étant au contact de la surface externe de l'organe d'âme 4. Le diamètre interne de la buse (orifice d'évacuation de liquide) est compris de façon générale entre environ 0,5 et 5 mm et, de préférence, entre environ 1 et 3 mm.
La vitesse de déplacement du distributeur et la vitesse de rotation de l'organe d'âme sont ajustées, et la résine liquide résistant à la chaleur est appliquée sans espace à la surface externe ou interne de l'organe d'âme afin que les parties de la résine appliquée soient en contact mutuel et forment une couche uniforme de revêtement. Après cette étape d'application, la résine appliquée est solidifiée ou durcie par les procédés classiques, jusqu'à ce que la couche devienne suffisamment robuste pour garder la structure au moins sous forme d'un objet tubulaire. L'objet tubulaire peut alors être obtenu par séparation de l'organe d'âme.
La viscosité à 25 OC de la résine résistant à la chaleur doit être comprise entre 10 et 15 000 P. Lorsque la viscosité dépasse 15 000 P, les parties de la résine liquide appliquée en hélice qui sont en contact mutuel pour se raccorder sont plus minces que les autres parties et des irrégularités apparaissent à la surface de la couche de résine (couche de revêtement). Lorsque la viscosité de la résine est inférieure à 10 P, un affaissement ou un regroupement du liquide se produit au moment de l'application ou du séchage, et il devient difficile de former l'objet tubulaire.Grâce au réglage de la viscosité de la résine entre 10 et 15 000 P, il n'existe aucune déformation du liquide ni aucun regroupement en gouttes, et la surface du liquide est lisse grâce au déplacement du liquide dû à la force de pesanteur ou à la force centrifuge après application, et une couche uniforme d'une résine résistant à la chaleur peut être formée. Pour que la déformation, le regroupement et la formation d'irrégularités par le liquide soient évités certainement, il est préférable que la viscosité de la résine liquide utilisée soit comprise entre 100 et 3 000 P.
La résine liquide résistant à la chaleur, utilisée selon l'invention, est une résine qui, lorsque les objets tubulaires sont formés, permet la formation d'objets tubulaires par utilisation continue à 100 OC et plus, et la résine permet un moulage à l'état liquide. Ainsi, il s'agit d'une solution dans laquelle une résine thermodurcissable liquide non durcie ou une résine thermodurcissable non durcie est dissoute dans un solvant ou une solution dans laquelle une résine thermoplastique est dissoute dans un solvant. En outre, la résine liquide résistant à la chaleur utilisée selon la présente invention comporte aussi l'addition d'une charge organique aux résines précitées.
Des exemples particuliers de résines résistant à la chaleur sont un polyimide, un polyamidimide, un polybenzoimidazole, un polybenzoxazole, un sulfure de polyphénylène, une polysulfone, une polyétheréthylcétone, une polyéthersulfone, un polyétherimide, un polyarylate, des polymères cristallins liquides, une résine époxyde et analogues. Parmi ces résines résistant à la chaleur, le procédé de fabrication de l'invention est appliqué de manière particulièrement avantageuse à un polyimide. Un polyimide est utilisé en général sous forme d'une solution (vernis de polyimide) dans laquelle un précurseur de polyimide est dissous dans un solvant, et, après application à la surface du moule, le solvant est chassé thermiquement et la solution de polyimide est durcie thermiquement (par imidification) pour la formation d'un robuste film mince.Plus précisément, le vernis de polyimide est une solution dans laquelle le polyimide ou le précurseur de polyimide est dissous dans un solvant.
Des exemples de charges organiques contenues dans la résine liquide résistant à la chaleur peuvent comprendre par exemple le nitrure de bore, l'alumine, le carbure de silicium, le titane de potassium, le nitrure d'aluminium, le mica, la silice, l'oxyde de titane, le talc, le carbonate de calcium, etc.
La configuration de l'organe d'âme utilisé selon l'invention ne présente aucune restriction particulière, mais des formes colonnaires ou cylindriques sont utilisées de préférence. Des exemples de matières pour l'organe d'âme utilisé selon l'invention peuvent être des métaux tels que l'aluminium, un alliage d'aluminium, le fer et l'acier inoxydable, des céramiques telles que l'alumine et le carbure de silicium, des résines résistant à la chaleur telles qu'un polyimide, un polyamidimide, un polybenzoimidazole et un polybenzoxyazole.
Pour que le démoulage de l'organe d'âme soit meilleur, il est préférable d'appliquer un lubrifiant de moulage tel qu'une huile de silicone ou analogue ou d'appliquer un revêtement céramique à l'organe d'âme. Des exemples de céramiques sont la silice, l'alumine, la zircone ou le nitrure de silicium, revêtues de céramique par le procédé sol-gel, l'alumine ou la zircone revêtues de céramique par le procédé de pulvérisation mécanique, ou le nitrure d'aluminium revêtu de céramique par le procédé de pulvérisation cathodique.
Parmi ces revêtements céramiques, un revêtement céramique formé par le procédé sol-gel est préférable, car il ne nécessite aucun appareillage coûteux et les opérations de revêtement sont faciles.
Dans le procédé de fabrication de la présente invention, une distribution voulue d'épaisseur en direction axiale de l'objet tubulaire peut être obtenue par modification avantageuse de la quantité de résine liquide résistant à la chaleur transmise par le distributeur et de la vitesse de déplacement de la partie d'alimentation du distributeur alors que cette partie d'alimentation se déplace dans la direction de l'axe de rotation. Par exemple, les objets tubulaires de forme bombée qui sont minces dans la partie centrale en direction axiale mais épais aux extrémités opposées peuvent être facilement fabriqués.
Dans les objets tubulaires destinés à être utilisés comme courroies de fixage, des charges minérales telles que l'alumine, le carbure de silicium, le nitrure de bore et la silice peuvent être ajoutées afin que la conductibilité thermique soit accrue. Dans ce type de charges organiques, il arrive que la compatibilité avec la résine liquide résistant à la chaleur soit insuffisante et, lorsqu'une telle résine est appliquée par le procédé de la présente invention, il peut apparaître des régions de couleur légèrement plus sombre le long du trajet d'application hélicoïdal, avec formation d'un dessin en bandes et, dans un cas extrême, l'épaisseur peut varier entre les régions de couleur sombre et les régions plus claires, avec un défaut d'uniformité. On considère que ce comportement est dû au défaut d'uniformité de la dispersion de la charge minérale.
L'apparition de ce dessin en bandes peut être évité par le procédé suivant. Ainsi, l'apparition du dessin en bandes et du défaut d'uniformité par un effet d'agitation d'un liquide au voisinage de l'orifice d'évacuation du liquide ou analogue peut être évitée par maintien de l'orifice d'évacuation de liquide de la partie d'alimentation du distributeur au contact de la couche de résine résistant à la chaleur, appliquée à l'organe d'âme, et par réalisation de l'application dans des conditions telles que la vitesse
V de déplacement (mm/s) et la vitesse de rotation R (tr/s) de l'organe tubulaire d'âme sont comprises dans la plage représentée par l'expression suivante (1)
V/R < 1,5 mm/tr (1)
Lorsque le rapport V/R est supérieur ou égal à 1,5 mm/tr, il arrive qu'un effet d'agitation au voisinage de l'orifice d'évacuation de liquide soit insuffisant et que le dessin en bandes et le défaut d'uniformité apparaissent. En outre, il est préférable que la plage du rapport V/R soit comprise entre 0,15 et 1,5 mm/tr.
V de déplacement (mm/s) et la vitesse de rotation R (tr/s) de l'organe tubulaire d'âme sont comprises dans la plage représentée par l'expression suivante (1)
V/R < 1,5 mm/tr (1)
Lorsque le rapport V/R est supérieur ou égal à 1,5 mm/tr, il arrive qu'un effet d'agitation au voisinage de l'orifice d'évacuation de liquide soit insuffisant et que le dessin en bandes et le défaut d'uniformité apparaissent. En outre, il est préférable que la plage du rapport V/R soit comprise entre 0,15 et 1,5 mm/tr.
Pour des raisons de réduction de coût, il est préférable que le temps d'application soit court. Dans le cas où l'application est réalisée suivant l'expression (1), le temps d'application peut être raccourci par élévation de la vitesse de rotation de l'organe d'âme, mais il existe des limites supérieures à la vitesse de rotation car il est nécessaire d'empêcher la projection du liquide par la force centrifuge.
Dans un cas où l'orifice d'évacuation de liquide a une forme particulière, il est possible d'empêcher la formation du dessin en bandes et du défaut d'irrégularité avec réduction du temps d'application. Ainsi, l'orifice d'évacuation de liquide de la partie d'alimentation du distributeur a une forme tubulaire et son épaisseur de paroi t est réglée dans la plage suivante
0,3 mm < t < 3,0 mm (2)
-L'effet précité d'agitation au voisinage de l'orifice d'évacuation de liquide est considéré comme dû au fait que la face d'extrémité de la paroi de l'orifice tubulaire d'évacuation est au contact de la résine portée par l'organe d'âme.On a confirmé expérimentalement qu'on obtenait un effet convenable d'agitation lorsque la largeur de la face d'extrémité de la paroi à ce moment était comprise dans la plage précitée, mais on n'obtient pas un effet convenable d'agitation lorsque l'épaisseur t de la paroi de l'orifice d'évacuation de liquide est inférieure à 0,3 mm ou supérieure à 3,0 mm. Une plage de 0,5 à 2,0 mm est très avantageuse pour l'épaisseur de paroi t de l'orifice tubulaire d'évacuation de liquide.
0,3 mm < t < 3,0 mm (2)
-L'effet précité d'agitation au voisinage de l'orifice d'évacuation de liquide est considéré comme dû au fait que la face d'extrémité de la paroi de l'orifice tubulaire d'évacuation est au contact de la résine portée par l'organe d'âme.On a confirmé expérimentalement qu'on obtenait un effet convenable d'agitation lorsque la largeur de la face d'extrémité de la paroi à ce moment était comprise dans la plage précitée, mais on n'obtient pas un effet convenable d'agitation lorsque l'épaisseur t de la paroi de l'orifice d'évacuation de liquide est inférieure à 0,3 mm ou supérieure à 3,0 mm. Une plage de 0,5 à 2,0 mm est très avantageuse pour l'épaisseur de paroi t de l'orifice tubulaire d'évacuation de liquide.
On utilise de préférence, pour l'orifice d'évacuation de liquide de la partie d'alimentation du distributeur, un tube de matière plastique, un tube de caoutchouc, un tube métallique ou analogue. Parmi eux, on peut utiliser de façon particulièrement avantageuse des tubes de polytétrafluoréthylène (PTFE) ou d'un copolymère de tétrafluoréthylène et de perfluoralkylvinyléther (PFA), car ils possèdent un degré élevé de rigidité et risquent moins de provoquer des rayures sur l'organe d'âme.
Lorsque les objets tubulaires sont réalisés par le procédé de la présente invention à l'aide d'une résine liquide résistant à la chaleur contenant une charge minérale en forme d'aiguilles ou d'écailles, avec des longueurs verticale et horizontale différentes aux faces de plaques, il est possible de fabriquer des objets tubulaires dont la résistance circonférentielle est plus grande que la résistance axiale, car la charge organique est orientée en direction circonférentielle. Lorsqu'un tel objet tubulaire est utilisé par exemple comme courroie de fixage, il est utile à cause de sa résistance aux forces de traction circonférentielles et à la fatigue en direction circonférentielle. Un exemple de charge en forme d'aiguilles peut comprendre des trichites de titanate, des trichites de carbure de silicium, etc., bien que l'invention ne soit pas limitée à ces substances.Des exemples de charges en forme d'écailles sont le nitrure de bore et le mica, etc. bien que l'invention ne soit pas limitée à ces exemples.
On décrit maintenant la présente invention plus précisément en référence à des exemples et à des exemples comparatifs.
Exemple 1
On utilise comme moule une colonne d'aluminium de 20 mm de diamètre externe ayant un revêtement céramique à sa surface. Pendant la rotation du moule colonnaire, la buse placée dans la partie d'alimentation de résine du distributeur est au contact de la surface de l'organe d'âme. On utilise, comme résine liquide résistant à la chaleur, 10 parties de poudre d'aluminium (AL-45H) fabriquée par Showa
Denko K.K. ajoutées à 100 parties d'un vernis de polyimide fabriqué par Ube Industries Ltd et mélangées uniformément.
On utilise comme moule une colonne d'aluminium de 20 mm de diamètre externe ayant un revêtement céramique à sa surface. Pendant la rotation du moule colonnaire, la buse placée dans la partie d'alimentation de résine du distributeur est au contact de la surface de l'organe d'âme. On utilise, comme résine liquide résistant à la chaleur, 10 parties de poudre d'aluminium (AL-45H) fabriquée par Showa
Denko K.K. ajoutées à 100 parties d'un vernis de polyimide fabriqué par Ube Industries Ltd et mélangées uniformément.
Pendant la transmission de résine en quantité fixe par la buse dans ces conditions, la buse est déplacée à vitesse fixe dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme et l'application de résine est effectuée. Les conditions d'application à ce moment sont celles qui sont indiquées dans le tableau 1. La viscosité de la résine dans le tableau 1 est mesurée avec un viscosimètre de type B à une température du liquide de 25 OC et une vitesse de rotation du rotor de 6 tr/min.
Comme buse du distributeur, on a utilisé un tube de
PTFE ayant un diamètre interne de 2 mm et un diamètre externe de 4 mm. Comme l'indique la figure 2, le bout du tube 2 est découpé à 45" et la position de la buse est réglée afin que la partie centrale de la face découpée se déplace dans la direction axiale de l'organe d'âme au contact de la surface externe de l'organe d'âme 4.
PTFE ayant un diamètre interne de 2 mm et un diamètre externe de 4 mm. Comme l'indique la figure 2, le bout du tube 2 est découpé à 45" et la position de la buse est réglée afin que la partie centrale de la face découpée se déplace dans la direction axiale de l'organe d'âme au contact de la surface externe de l'organe d'âme 4.
La buse a été placée au contact à 20 mm de l'extrémité droite du moule et la transmission de la résine a commencé la transmission de la résine a été interrompue au moment où la buse a atteint une position à 20 mm de l'extrémité gauche du moule, et la buse a été séparée de l'organe d'âme.
Ensuite, un chauffage a été réalisé par étapes jusqu'à 400 OC avec entraînement en rotation de l'organe d'âme. Après refroidissement, la résine solidifiée de revêtement a été retirée du moule sous forme d'un objet tubulaire.
Dans les opérations précitées, un objet tubulaire de longueur spécifiée a pu être obtenu pratiquement sans perte de résine car 2 mm environ seulement ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité.
L'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire obtenu était de +1,0 Hm, c'est-à-dire un petit écart. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un appareil de mesure de rugosité et on n'a déterminé aucune ondulation et aucun défaut d'uniformité. En outre, l'aspect extérieur était excellent, sans dessin de bandes.
Exemple 2
Dans l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mis à part les conditions indiquées dans le tableau 1.
Dans l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mis à part les conditions indiquées dans le tableau 1.
L'objet tubulaire obtenu avait une longueur prédéterminée et n'a donné presque aucune perte de résine car seuls 2 mm environ ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité. Un léger dessin en forme de bandes a été noté dans l'objet tubulaire obtenu, mais l'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire était de tel,5 Hm, c'est-à-dire était petit. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un appareil de mesure de rugosité et on n'a constaté aucune ondulation ni aucun défaut d'uniformité.
Exemple 3
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions indiquées dans le tableau 1.
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions indiquées dans le tableau 1.
-L'objet tubulaire obtenu avait une longueur prédéterminée et la perte de résine était pratiquement nulle puisque 2 mm seulement environ ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité. L'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire était de +1,5 ym, c'est-àdire était petit. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un appareil de mesure de rugosité et aucune ondulation ni aucun défaut d'uniformité n'a été observé. En outre, l'aspect extérieur était excellent, sans dessin en forme de bandes.
Exemple 4
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions fixées dans le tableau 1.
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions fixées dans le tableau 1.
L'objet tubulaire obtenu avait une longueur prédéterminée, et la perte de résine était presque nulle puisque seuls 2 mm environ ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité. L'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire était de tel,5 Hm, c'est-à-dire qu'il était petit. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un appareil de mesure de rugosité et aucune ondulation ni aucun défaut d'uniformité n'a été observé. En outre, l'aspect extérieur était aussi excellent, et aucun dessin en forme de bandes n'a apparu.
Exemple 5
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mis à part les conditions indiquées dans le tableau 1.
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mis à part les conditions indiquées dans le tableau 1.
L'objet tubulaire obtenu avait une longueur prédéterminée et la perte de résine était presque nulle puisque 2 mm environ seulement ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité. L'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire était de +3,0 Hm. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un organe de mesure de rugosité, et aucune ondulation ni aucun défaut d'uniformité n'a été observé. En outre, l'aspect extérieur était aussi excellent, sans dessin en forme de bandes.
Exemple 6
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais la quantité de résine évacuée a été réglée à 0,161 cm3/s aux extrémités opposées et 0,129 cm3/s dans la partie médiane, et un ajustement a été réalisé afin que la quantité de résine évacuée change de façon continue entre ces valeurs.
Lors de l'application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur, l'objet tubulaire a été obtenu avec les mêmes matériaux et les mêmes procédés que dans l'exemple 1, mais la quantité de résine évacuée a été réglée à 0,161 cm3/s aux extrémités opposées et 0,129 cm3/s dans la partie médiane, et un ajustement a été réalisé afin que la quantité de résine évacuée change de façon continue entre ces valeurs.
L'objet tubulaire obtenu avait une longueur prédéterminée et la perte de résine était pratiquement nulle puisque 2 mm seulement environ ont été découpés aux extrémités opposées pour la formation des faces d'extrémité. L'objet tubulaire obtenu avait une épaisseur de 50 ym aux extrémités opposées et de 40 ym dans la partie médiane, et l'épaisseur a changé de façon continue entre les extrémités et a donné un objet de forme bombée. L'écart d'épaisseur en direction circonférentielle était de +1,0 Hm en position quelconque en direction axiale, c'est-à-dire que l'écart était petit.
Après mesure de la configuration de la face externe de l'objet tubulaire par un appareil de mesure de rugosité, on n'a observé ni ondulation ni défaut d'uniformité. En outre, l'aspect extérieur était aussi excellent, sans dessin en forme de bandes.
Exemple 7
Un objet tubulaire a été moulé par le même procédé que dans l'exemple 1, mais on a ajouté, comme charge minérale, 12 parties de trichites de titane de potassium ("Tismo-D" fabriquées par Otsuka Chemical Co. Ltd.) à la place de 10 parties de poudre d'alumine fabriquée par Showa Denko K.K.
Un objet tubulaire a été moulé par le même procédé que dans l'exemple 1, mais on a ajouté, comme charge minérale, 12 parties de trichites de titane de potassium ("Tismo-D" fabriquées par Otsuka Chemical Co. Ltd.) à la place de 10 parties de poudre d'alumine fabriquée par Showa Denko K.K.
La résistance circonférentielle de l'objet tubulaire obtenu était de 2,5.108 Pa et la résistance axiale de 1,8.108 Pa ; la résistance circonférentielle était donc excellente.
Exemple comparatif 1
Avec la même résine et le même moule que dans l'exemple 1, on a appliqué la résine à la surface du moule par le procédé de trempage. Ensuite, on a retiré l'excès de résine par égouttage par une filière placée à la partie supérieure du moule de manière qu'une épaisseur prédéterminée de revêtement soit obtenue. En outre, 1 cm de résine a été éliminé à l'extrémité inférieure afin que la séparation du moule soit plus facile. Enfin, l'objet tubulaire a été obtenu par chauffage et séparation du moule dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1.
Avec la même résine et le même moule que dans l'exemple 1, on a appliqué la résine à la surface du moule par le procédé de trempage. Ensuite, on a retiré l'excès de résine par égouttage par une filière placée à la partie supérieure du moule de manière qu'une épaisseur prédéterminée de revêtement soit obtenue. En outre, 1 cm de résine a été éliminé à l'extrémité inférieure afin que la séparation du moule soit plus facile. Enfin, l'objet tubulaire a été obtenu par chauffage et séparation du moule dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1.
Une partie de 3 cm a été découpée à l'extrémité supérieure car la partie d'extrémité supérieure du tube était inclinée et l'écart d'épaisseur était important.
Ainsi, la perte combinée de résine, aux extrémités supérieure et inférieure était de 4 cm. La configuration de la face externe de l'objet tubulaire a été mesurée par un appareil de mesure de rugosité et on n'a observé ni ondulation ni défaut d'uniformité. Il n'existait aussi aucun dessin en forme de bandes. L'écart d'épaisseur était égal à +4 Hm, c'est-à-dire une valeur importante.
Exemple comparatif 2
On a essayé de fabriquer un objet tubulaire par application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur avec les mêmes matériaux et procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions indiquées dans le tableau 1.
On a essayé de fabriquer un objet tubulaire par application de la résine liquide résistant à la chaleur par le distributeur avec les mêmes matériaux et procédés que dans l'exemple 1, mais dans les conditions indiquées dans le tableau 1.
L'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire obtenu était de +12 ijm, c'est-à-dire était très grand. En outre, on a noté un dessin en forme de bandes, et l'aspect extérieur n'était pas bon.
Grâce à un procédé de fabrication d'objets tubulaires mettant en oeuvre le procédé d'application dans lequel une résine liquide résistant à la chaleur est transmise de façon continue par un distributeur à la surface externe ou interne d'un organe rotatif d'âme avec déplacement de la partie d'alimentation dans la direction de l'axe de rotation, l'invention permet une amélioration très nette de la précision d'épaisseur de l'objet tubulaire et réduit la perte de résine, et permet aussi l'obtention d'une distribution voulue d'épaisseur dans la direction axiale de l'objet tubulaire en fonction des conditions. En outre, grâce à l'utilisation d'une résine liquide résistant à la chaleur qui contient une charge minérale en forme d'aiguilles ou d'écailles, il est possible de fabriquer des objets tubulaires ayant une résistance circonférentielle supérieure à la résistance axiale.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et objets tubulaires qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. TABLEAU 1
Exemple <SEP> Exemple <SEP> Exemple <SEP> Exemple <SEP> Exemple <SEP> Ex. <SEP> 2
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> comp.
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> comp.
<tb>
Viscosité <SEP> de <SEP> résine <SEP> (P) <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 12 <SEP> 000 <SEP> 17 <SEP> 000
<tb> V/R <SEP> (mm/tr) <SEP> 1,17 <SEP> 2,20 <SEP> 1,17 <SEP> 1,60 <SEP> 1,17 <SEP> 2,20
<tb> Conditions <SEP> Diamètre <SEP> interne <SEP> (mm) <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> d'application <SEP> Buse
<tb> Diamètre <SEP> externe <SEP> (mm) <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 2,5 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 2,5
<tb> Forme <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube
<tb> Evaluation <SEP> Ecart <SEP> d'épaisseur <SEP> ( m) <SEP> #1,0 <SEP> #1,5 <SEP> #1,5 <SEP> #1,5 <SEP> #3,0 <SEP> #12,0
<tb> Dessin <SEP> de <SEP> bandes <SEP> non <SEP> oui <SEP> non <SEP> non <SEP> non <SEP> oui
<tb> Evaluation <SEP> globale <SEP> A <SEP> C <SEP> B <SEP> B <SEP> C <SEP> D
<tb> Notes (1) La présence ou l'absence du dessin en forme de bandes a été évaluée visuellement par observation de l'aspect extérieur de l'objet tubulaire (2) L'évaluation globale était une évaluation générale de l'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire, de la présence ou de l'absence d'un dessin en forme de bandes et de la perte de résine. L'évaluation est réalisée avec quatre degrés : A indiquant des résultats extrêmement bons, B des résultats bons, C des résultats bons mais observation d'un dessin en forme de bandes ou d'écarts d'épaisseur, et D des résultats mauvais.
<tb> V/R <SEP> (mm/tr) <SEP> 1,17 <SEP> 2,20 <SEP> 1,17 <SEP> 1,60 <SEP> 1,17 <SEP> 2,20
<tb> Conditions <SEP> Diamètre <SEP> interne <SEP> (mm) <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> d'application <SEP> Buse
<tb> Diamètre <SEP> externe <SEP> (mm) <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 2,5 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 2,5
<tb> Forme <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube <SEP> tube
<tb> Evaluation <SEP> Ecart <SEP> d'épaisseur <SEP> ( m) <SEP> #1,0 <SEP> #1,5 <SEP> #1,5 <SEP> #1,5 <SEP> #3,0 <SEP> #12,0
<tb> Dessin <SEP> de <SEP> bandes <SEP> non <SEP> oui <SEP> non <SEP> non <SEP> non <SEP> oui
<tb> Evaluation <SEP> globale <SEP> A <SEP> C <SEP> B <SEP> B <SEP> C <SEP> D
<tb> Notes (1) La présence ou l'absence du dessin en forme de bandes a été évaluée visuellement par observation de l'aspect extérieur de l'objet tubulaire (2) L'évaluation globale était une évaluation générale de l'écart d'épaisseur de l'objet tubulaire, de la présence ou de l'absence d'un dessin en forme de bandes et de la perte de résine. L'évaluation est réalisée avec quatre degrés : A indiquant des résultats extrêmement bons, B des résultats bons, C des résultats bons mais observation d'un dessin en forme de bandes ou d'écarts d'épaisseur, et D des résultats mauvais.
Claims (13)
1. Procédé de fabrication d'un objet tubulaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes
l'application d'une résine liquide (3) résistant à la chaleur sur une surface externe ou interne d'un organe d'âme (4) qui est un moule de mise en forme d'une couche de revêtement, l'étape d'application comprenant les étapes suivantes : l'entraînement en rotation de l'organe d'âme (4), la transmission continue d'une résine liquide (3) résistant à la chaleur ayant une viscosité de 10 à 15 000 P à 25 OC à l'aide d'un distributeur (1) sur une surface externe ou interne de l'organe d'âme (4), le déplacement d'une partie d'alimentation (2) du distributeur (1) dans la direction de laxe-de rotation de l'organe d'âme (4), et la formation de la couche de revêtement par enroulement en hélice de la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise,
la solidification du durcissement de la résine liquide (3) appliquée jusqu'à ce que la couche de revêtement devienne suffisamment robuste pour garder la structure de l'objet tubulaire au moins, et
l'extraction d'objets tubulaires de l'organe d'âme (4).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise par ie distributeur (1) est un précurseur de polyimide.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise par le distributeur (1) contient une charge minérale.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de résine résistant à la chaleur transmise par le distributeur (1) ou la vitesse de déplacement de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) sont modifiées de la manière voulue lorsque la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) se déplace dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4) afin que l'objet tubulaire produit possède la distribution voulue d'épaisseur dans la direction axiale.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'application, une buse d'évacuation de liquide (3) de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est au contact d'une couche de résine résistant à la chaleur qui est appliquée à l'organe d'âme (4), et le rapport de la vitesse V de déplacement de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4) à la vitesse de rotation R de l'organe d'âme (4) est compris dans une plage représentée par la relation suivante
V/R < 1,5 mm/tr
6.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'application, une buse d'évacuation -de liquide (3) de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est au contact de la couche de résine résistant à la chaleur qui est appliquée sur l'organe d'âme (4), et la buse de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est tubulaire et a une épaisseur de paroi t comprise dans la plage représentée par la relation suivante
0,3 mm < t < 3,0 mm.
7. Objet tubulaire, caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de fabrication qui comprend les étapes suivantes
l'application d'une résine liquide (3) résistant à la chaleur sur une surface externe ou interne d'un organe d'âme (4) qui est un moule de mise en forme d'une couche de revêtement, l'étape d'application comprenant les étapes suivantes : l'entraînement en rotation de l'organe d'âme (4), la transmission continue d'une résine liquide (3) résistant à la chaleur ayant une viscosité de 10 à 15 000 P à 25 OC à l'aide d'un distributeur (1) sur une surface externe ou interne de l'organe d'âme (4), le déplacement d'une partie d'alimentation (2) du distributeur (1) dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4), et la formation de la couche de revêtement par enroulement en hélice de la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise,
la solidification du durcissement de la résine liquide (3) appliquée jusqu'à ce que la couche de revêtement devienne suffisamment robuste pour garder la structure de l'objet tubulaire au moins, et
l'extraction d'objets tubulaires de l'organe d'âme (4).
8. Objet tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise par le distributeur (1) est un précurseur de polyimide.
9. Objet tubulaire selon la revendication 8, caractérisé en ce que la résine liquide (3) résistant à la chaleur transmise par le distributeur (1) contient une charge minérale.
-10. Objet tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quantité de résine résistant à la chaleur transmise par le distributeur (1) ou la vitesse de déplacement de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) sont modifiées de la manière voulue lorsque la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) se déplace dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4) afin que l'objet tubulaire produit possède la distribution voulue d'épaisseur dans la direction axiale.
11. Objet tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'application, une buse d'évacuation de liquide (3) de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est au contact d'une couche de résine résistant à la chaleur qui est appliquée à l'organe d'âme (4), et le rapport de la vitesse V de déplacement de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) dans la direction de l'axe de rotation de l'organe d'âme (4) à la vitesse de rotation R de l'organe d'âme (4) est compris dans une plage représentée par la relation suivante
V/R < 1,5 mm/tr
12. Objet tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'application, une buse d'évacuation de liquide (3) de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est au contact de la couche de résine résistant à la chaleur qui est appliquée sur l'organe d'âme (4), et la buse de la partie d'alimentation (2) du distributeur (1) est tubulaire et a une épaisseur de paroi t comprise dans la plage représentée par la relation suivante
0,3 mm < t < 3,0 mm.
13. Objet tubulaire, caractérisé en ce que la résistance mécanique circonférentielle de l'objet tubulaire est supérieure à sa résistance mécanique axiale.
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|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 081 (M - 1086) 25 February 1991 (1991-02-25) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001085418A1 (fr) * | 2000-05-11 | 2001-11-15 | World Properties, Inc. | Procede de fabrication de bandes de polyimide sans joints |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0985756A (ja) | 1997-03-31 |
| CN1074347C (zh) | 2001-11-07 |
| US6090326A (en) | 2000-07-18 |
| CN1153101A (zh) | 1997-07-02 |
| JP3990467B2 (ja) | 2007-10-10 |
| FR2739052B1 (fr) | 2000-06-23 |
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