FR2783184A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A DRAWING TOOL IN HYDRAULIC CONCRETE COVERED AT LEAST PARTIALLY WITH A METAL HULL - Google Patents

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Abstract

The tool is made from a metal outer shell (9) made to the required shape and acting as a mold for a fiber-reinforced concrete filling, poured in after applying an adhesive compound which has a liquid adhesive phase (13) and a solid phase (14) to anchor the concrete in place. The liquid and solid phases are applied in sequence, so that the solid phase projects partially from the liquid phase to provide an anchoring surface for the concrete. The metal shell is produced by electrodeposition in a polymer mold.

Description

Procédé de fabrication d'un outil d'emboutissage en bétonMethod for manufacturing a concrete stamping tool

hydraulique couvert au moins partiellement d'une coque métallique.  hydraulics at least partially covered with a metal shell.

L'invention concerne les outils d'emboutissage de tôles d'acier en béton hydraulique et les procédés de fabrication de ces outils. L'emboutissage consiste à fabriquer, à partir d'une feuille prédécoupée de métal de faible épaisseur appelée " flan ", une pièce de forme complexe non  The invention relates to tools for stamping steel sheets made of hydraulic concrete and the methods of manufacturing these tools. Stamping consists in manufacturing, from a precut sheet of thin metal called "blank", a piece of complex shape not

développable appelée <" embouti ".  developable called <"stamped".

Une installation d'emboutissage comporte plusieurs outils d'emboutissage : un " poinçon " doté d'une " tête ", une " matrice " dotée d'un " fond " et un " serre-flan "; la tête de poinçon et le fond de matrice sont façonnés selon la forme complexe de l'embouti à obtenir, et selon une forme complémentaire adaptée pour pouvoir obtenir un emboîtement complet de la tête de poinçon  A stamping installation includes several stamping tools: a "punch" with a "head", a "die" with a "bottom" and a "blank holder"; the punch head and the die bottom are shaped according to the complex shape of the stamp to be obtained, and according to a complementary shape adapted to be able to obtain a complete nesting of the punch head

dans le fond de matrice.in the bottom of the matrix.

Pour obtenir un embouti selon l'empreinte du fond de matrice (ou de la tête de poinçon) à partir d'un flan prédécoupé, pendant que l'on maintient le flan dans le serre-flan, à l'aide de la tête de poinçon, on entraîne le flan vers le fond de matrice jusqu'à engagement et emboîtement complet de la tête dans le fond. Pour la production d'emboutis en grande série, on utilise généralement  To obtain a stamped according to the imprint of the bottom of the die (or of the punch head) from a pre-cut blank, while maintaining the blank in the blank holder, using the punch, the blank is drawn towards the bottom of the die until engagement and complete fitting of the head into the bottom. For the production of stampings in large series, one generally uses

des outils d'emboutissage en fonte ou en acier.  stamping tools in cast iron or steel.

Pour la production d'emboutis en petite et moyenne série, on peut utiliser des outils d'emboutissage moins onéreux, par exemple en résine directement moulée à la forme de l'outil ou en résine usinée, en béton hydraulique ou de  For the production of stampings in small and medium series, less expensive stamping tools can be used, for example in resin directly molded to the shape of the tool or in machined resin, in hydraulic concrete or

résine sur un " gel coat " (en langue anglaise) de surface.  resin on a surface gel coat.

Cependant, étant donné les faibles caractéristiques mécaniques des matériaux de la " surface travaillante " de ces outils, ces outils s'usent rapidement au contact des tôles à emboutir, ce qui conduit à des séries trop  However, given the poor mechanical characteristics of the materials of the "working surface" of these tools, these tools wear out quickly in contact with the sheet metal to be stamped, which leads to too many series.

courtes d'emboutissage.short stamping.

Pour améliorer l'état de surface et la résistance à l'usure de ces outils, il est donc nécessaire de conserver un matériau métallique au niveau de ces surfaces travaillantes; ces outils peuvent alors être dotés d'une " peau " ou " coque " métallique, comme décrit par exemple dans le document FR 2 669 842 ou dans l'article intitulé "A functional approach to die and process development: the " composite " die and hydroforming " - Auteurs:  To improve the surface condition and the wear resistance of these tools, it is therefore necessary to keep a metallic material at the level of these working surfaces; these tools can then be provided with a metallic "skin" or "shell", as described for example in document FR 2 669 842 or in the article entitled "A functional approach to die and process development: the" composite "die and hydroforming "- Authors:

G.GALLINARO - Revue: ATA - Ingegneria Automotoristica, Novembre-  G.GALLINARO - Review: ATA - Ingegneria Automotoristica, November-

Dicembre 1997, vol.50, n 11/12, pp.635-646; la "peau" ou "coque" métallique sert alors de support au béton hydraulique ou de résine; elle forme, au moins partiellement, la " surface travaillante " de l'outil qui vient au contact  December 1997, vol.50, no 11/12, pp. 635-646; the metal "skin" or "shell" then serves as a support for hydraulic concrete or resin; it forms, at least partially, the "working surface" of the tool which comes into contact

de la tôle en cours d'emboutissage.  of sheet metal during stamping.

L'invention concerne un outil d'emboutissage en béton hydraulique doté  The invention relates to a hydraulic concrete stamping tool with

d'une peau métallique.of a metallic skin.

Pour fabriquer un outil d'emboutissage en béton hydraulique dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est couverte au moins partiellement d'un coque métallique, on connaît un procédé comprenant les étapes consistant à: - préparer une coque métallique présentant une face dite " externe " correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti et une face opposée dite " interne ", préparer un moule pour l'outil d'emboutissage en utilisant ladite coque comme fond ou élément de moule, face interne tournée vers l'intérieur du moule, et en utilisant, le cas échéant, d'autres éléments de moulage, appliquer une composition de collage sur ladite face interne, - couler dans ledit moule une composition de préparation dudit béton, et solidifier ladite composition, - démouler ladite composition solidifiée en enlevant les éventuels autres éléments de moulage, tout en maintenant la coque en place liée par collage au  To make a hydraulic concrete stamping tool whose surface intended to come into contact with the sheet metal blank to be stamped is covered at least partially with a metal shell, a process is known comprising the steps consisting in: - preparing a metal shell having a so-called "external" face corresponding to the predetermined shape of the stamping and an opposite so-called "internal" face, preparing a mold for the stamping tool using said shell as the bottom or element of the mold, internal side facing inside the mold, and using, if necessary, other molding elements, applying a bonding composition to said internal face, - pouring into said mold a composition for preparing said concrete, and solidifying said composition, - demolding said composition solidified by removing any other molding elements, while keeping the hull in place bonded to the

béton solidifié.solidified concrete.

La coque elle-même peut être préparée par emboutissage; elle peut être préparée par différentes méthodes, comme par exemple par projection de particules métalliques comme décrit dans le document FR 2 669 842, ou par  The shell itself can be prepared by stamping; it can be prepared by different methods, such as by spraying metal particles as described in document FR 2 669 842, or by

électrodéposition, ou par dépôt en phase vapeur.  electrodeposition, or by vapor deposition.

Cette coque métallique présente en général plus de I mm d'épaisseur.  This metal shell generally has more than 1 mm thickness.

On obtient ainsi un outil d'emboutissage en béton hydraulique doté d'une  This produces a hydraulic concrete stamping tool with a

coque métallique, dont la surface travaillante est celle de la coque métallique.  metal shell, the working surface of which is that of the metal shell.

Un inconvénient de tels outils d'emboutissage réside dans la faiblesse de la liaison entre la coque et le béton, c'est à dire du joint de colle assurant cette liaison. La coque métallique et le béton ont des caractéristiques mécaniques très différentes; au cours d'un cycle d'emboutissage, notamment en fin de cycle, le joint de colle est sollicité par des contraintes de cisaillement très importantes, notamment dans les zones présentant un petit rayon de courbure; ces fortes sollicitations peuvent provoquer des ruptures locales de liaison entre le béton et  A drawback of such stamping tools lies in the weakness of the connection between the shell and the concrete, that is to say of the adhesive joint ensuring this connection. The metal shell and the concrete have very different mechanical characteristics; during a stamping cycle, in particular at the end of the cycle, the adhesive joint is stressed by very high shear stresses, in particular in areas having a small radius of curvature; these high loads can cause local breaks in the connection between the concrete and

la coque, ce qui limite les performances de l'outil.  the shell, which limits the performance of the tool.

Par ailleurs, on a constaté que la liaison entre une colle appliquée et un béton " frais " ou " humide " présentait en général des performances bien moindres, en termes de résistance au cisaillement, que la liaison entre la même  Furthermore, it has been found that the bond between an applied adhesive and a "fresh" or "wet" concrete generally exhibits much poorer performance, in terms of shear strength, than the bond between the same

colle et un béton " ancien ", c'est à dire béton " pris " et sec: I'exemple 1 ci-  adhesive and "old" concrete, ie "set" and dry concrete: example 1 above

après illustre cette dégradation de performance.  after illustrates this performance degradation.

Or, pour fabriquer l'outil d'emboutissage en béton, on coule la composition de béton hydraulique sur la coque métallique enduite d'une pellicule de colle; il s'agit donc d'une liaison coque sur béton " humide "; cette liaison présentant  However, to make the stamping tool out of concrete, the hydraulic concrete composition is poured onto the metal shell coated with a film of glue; it is therefore a shell connection on "wet" concrete; this bond presenting

des performances dégradées, les performances de l'outil sont alors limitées.  degraded performance, the performance of the tool is then limited.

L'invention a pour but d'améliorer les performances d'un outil d'emboutissage en béton hydraulique doté d'une coque métallique formant la surface travaillante de l'outil, dans les cas o cet outil est préparé par coulée de  The invention aims to improve the performance of a hydraulic concrete stamping tool with a metal shell forming the working surface of the tool, in cases where this tool is prepared by pouring

béton hydraulique sur ladite coque.  hydraulic concrete on said hull.

A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un outil d'emboutissage en béton hydraulique, adapté à la préparation d'emboutis de forme prédéterminée à partir de flans de tôle, outil dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est couverte au moins partiellement d'une coque métallique, comprenant les étapes consistant à: - préparer une coque métallique présentant une face dite " externe " correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti et une face opposée dite " interne ", - préparer un moule pour l'outil d'emboutissage en prenant ladite coque comme fond ou élément de moule, face interne tournée vers l'intérieur du moule, - appliquer une composition de collage sur ladite face interne, - couler dans ledit moule une composition de préparation dudit béton comprenant des granulats, - solidifier ladite composition, caractérisé en ce que ladite composition de collage contient des moyens  To this end, the invention relates to a method of manufacturing a stamping tool in hydraulic concrete, suitable for the preparation of stampings of predetermined shape from sheet metal blanks, tool whose surface intended to come to the contact of the sheet metal blank to be stamped is covered at least partially with a metal shell, comprising the steps consisting in: - preparing a metal shell having a so-called "external" face corresponding to the predetermined shape of the stamped and an opposite face called "internal", - prepare a mold for the stamping tool by taking said shell as the bottom or element of the mold, internal face facing the interior of the mold, - applying a bonding composition on said internal face, - pouring into said mold a composition for preparing said concrete comprising aggregates, - solidifying said composition, characterized in that said bonding composition contains means

mécaniques d'ancrage du béton.concrete anchoring mechanisms.

L'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - pour appliquer ladite composition de collage, on applique d'abord une couche de colle classique à l'état fluide, puis on applique sur ladite couche lesdits moyens d'ancrage en les faisant pénétrer partiellement dans la couche  The invention may also have one or more of the following characteristics: - to apply said bonding composition, a layer of conventional glue is applied first in the fluid state, then said anchoring means are applied to said layer partially penetrating the layer

de colle à l'état fluide.glue in the fluid state.

- on applique les moyens d'ancrage de manière à ce qu'une partie desdits moyens d'ancrage émerge de la surface libre de ladite couche de colle  - The anchoring means are applied so that part of said anchoring means emerges from the free surface of said layer of adhesive

appliquée.applied.

- ladite colle est thermodurcissable dans les conditions de solidification de  - Said adhesive is thermosetting under the solidification conditions of

ladite composition de béton.said concrete composition.

- la dimension desdits moyens d'ancrage qui s'étend perpendiculairement à la surface de la coque est supérieure à l'épaisseur de la couche de colle  - The dimension of said anchoring means which extends perpendicular to the surface of the shell is greater than the thickness of the adhesive layer

appliquée.applied.

- les moyens mécaniques d'ancrage sont des granulats, de préférence de  the mechanical anchoring means are aggregates, preferably of

même nature que ceux du béton.same nature as those of concrete.

- le béton contient des fibres de renforcement.  - concrete contains reinforcing fibers.

Dans le cas o la coque est préparée par électrodéposition, l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - ladite préparation de coque comprend les étapes consistant à: - réaliser une réplique présentant une surface correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti, - le cas échéant, rendre conductrice ladite surface de la réplique, - revêtir ladite surface de réplique ou, le cas échéant, ladite surface conductrice, d'une couche métallique par électrodéposition jusqu'à former une coque métallique, la face interne de la coque correspondant alors au dépôt métallique de  In the case where the shell is prepared by electrodeposition, the invention may also have one or more of the following characteristics: - said shell preparation comprises the steps consisting in: - making a replica having a surface corresponding to the predetermined shape of the stamped, - if necessary, make said replica surface conductive, - coat said replica surface or, where appropriate, said conductive surface, with a metal layer by electrodeposition until forming a metal shell, the internal face of the shell then corresponding to the metallic deposit of

fin d'électrodéposition.end of plating.

- ladite couche métallique est à base de nickel et l'électrodéposition est  - said metal layer is based on nickel and the electroplating is

réalisée dans un bain d'électrodéposition à base de sulfamate de nickel.  performed in an electroplating bath based on nickel sulfamate.

- ladite réplique est en matériau polymère et/ou la surface conductrice de  - said replica is made of polymer material and / or the conductive surface of

la réplique comprend du graphite.the replica includes graphite.

L'invention a également pour objet un outil d'emboutissage en béton hydraulique dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est couverte, au moins partiellement, d'une coque métallique liée au béton à l'aide de moyens de collage, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'invention, caractérisé en ce que lesdits moyens de collage comprennent  The invention also relates to a hydraulic concrete stamping tool whose surface intended to come into contact with the sheet metal blank to be stamped is covered, at least partially, with a metal shell linked to the concrete by means bonding, capable of being obtained by the method according to the invention, characterized in that said bonding means comprise

des moyens mécaniques d'ancrage au béton.  mechanical means for anchoring to concrete.

L'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - lesdits moyens de collage comprenant une couche de colle appliquée sur ladite coque métallique, lesdits moyens mécaniques d'ancrage sont noyés  The invention may also have one or more of the following characteristics: - said bonding means comprising a layer of adhesive applied to said metal shell, said mechanical anchoring means are embedded

pour une partie dans la couche de colle et pour l'autre partie dans le béton.  for one part in the adhesive layer and for the other part in the concrete.

- les moyens mécaniques d'ancrage sont des granulats, de préférence de  the mechanical anchoring means are aggregates, preferably of

même nature que ceux du béton.same nature as those of concrete.

- le béton contient des fibres de renforcement.  - concrete contains reinforcing fibers.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre  The invention will be better understood on reading the description which follows

o la coque est préparée par électrodéposition, cette description étant donnée  o the shell is prepared by electrodeposition, this description being given

à titre d'exemple non limitatif.by way of nonlimiting example.

Les exemples qui suivent cette description servent à l'illustrer plus  The examples which follow this description serve to illustrate it more

précisément, toujours à titre non limitatif et en référence: - à la figure 1 qui est un schéma de principe des essais de cisaillement de  precisely, always without limitation and with reference to: - in Figure 1 which is a block diagram of the shear tests of

l'exemple 1.Example 1.

- aux figures 2 à 4 qui correspondent à différentes étapes de fabrication d'un outil d'emboutissage par le procédé selon l'invention tel que décrit à I'exemple 2: figure 2: réalisation de la réplique - figure 3: fabrication de la  - Figures 2 to 4 which correspond to different stages of manufacturing a stamping tool by the method according to the invention as described in Example 2: Figure 2: making the replica - Figure 3: manufacturing the

coque - figure 4: outil d'emboutissage selon l'invention.  shell - Figure 4: stamping tool according to the invention.

Le procédé de fabrication d'outil d'emboutissage selon l'invention comprend donc principalement les étapes suivantes: préparation de la coque métallique, préparation d'un moule de coulée du béton intégrant cette coque, préparation d'une composition de béton, préparation et application d'une composition de collage pour la liaison béton-coque, coulée du béton,  The method for manufacturing a stamping tool according to the invention therefore mainly comprises the following steps: preparation of the metal shell, preparation of a concrete pouring mold integrating this shell, preparation of a concrete composition, preparation and application of a bonding composition for the concrete-shell connection, concrete pouring,

solidification du béton et réticulation de la colle, démoulage du béton.  solidification of the concrete and crosslinking of the adhesive, demoulding of the concrete.

Pour préparer une coque métallique par électrodéposition ou électroformage, le document DE 40 21 384 décrit un procédé comprenant les étapes consistant à: - réaliser une réplique présentant une surface correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti, - le cas échéant, rendre conductrice ladite surface de la réplique, - revêtir ladite surface conductrice d'une couche métallique par électrodéposition jusqu'à former une coque métallique, la face interne de la coque correspondant alors à l'épaisseur de couche  To prepare a metal shell by electrodeposition or electroforming, document DE 40 21 384 describes a process comprising the steps consisting in: - making a replica having a surface corresponding to the predetermined shape of the stamping, - if necessary, making said conductive surface of the replica, - coating said conductive surface with a metallic layer by electrodeposition until forming a metallic shell, the internal face of the shell then corresponding to the layer thickness

métallique déposée en fin d'électrodéposition.  metal deposited at the end of electrodeposition.

On peut réaliser une réplique par exemple en pré-découpant un bloc de matériau tendre puis en l'usinant pour l'amener exactement et précisément aux  We can make a replica for example by pre-cutting a block of soft material and then machining it to bring it exactly and precisely to

dimensions souhaitées.desired dimensions.

Comme matériau tendre, on peut utiliser un matériau composite à matrice organique, préparé par exemple à partir d'une résine thermodurcissable additionnée de charges; si ces charges sont conductrices, on peut obtenir un  As soft material, it is possible to use a composite material with an organic matrix, prepared for example from a thermosetting resin added with fillers; if these charges are conductive, one can obtain a

matériau composite conducteur du courant électrique.  electrically conductive composite material.

On peut également réaliser une réplique par moulage sur un " maître-  We can also make a replica by molding on a "master-

modèle " d'une résine, d'un béton de résine ou d'un béton hydraulique sur un " gel-coat " (en langue anglaise) ou de tout autre matériau compatible avec les contraintes de l'électroformage; ces contraintes concernent en particulier la température et la chimie du bain d'électrodéposition et l'état de surface de la réplique. L'une des faces de la réplique doit donc correspondre à la forme prédéterminée de l'embouti; l'état de cette surface va conditionner celui de la  model "of a resin, a resin concrete or a hydraulic concrete on a" gel-coat "(in English) or any other material compatible with the constraints of electroforming; these constraints relate in particular the temperature and the chemistry of the electroplating bath and the surface condition of the replica. One of the faces of the replica must therefore correspond to the predetermined shape of the stamping; the state of this surface will condition that of the

surface de l'outil d'emboutissage et aussi la facilité de séparation réplique-  surface of the stamping tool and also the ease of replica separation-

coque, généralement après coulée du béton; il est donc particulièrement important de contrôler cet état de surface, et des traitements de surface,  shell, generally after concrete has been poured; it is therefore particularly important to control this surface condition, and surface treatments,

comme par exemple de polissage, peuvent se révéler utiles à cette fin.  such as polishing, can be useful for this purpose.

Afin de garantir la géométrie de la pièce électroformée, et en particulier lorsque le dépôt électrolytique est réalisé dans un bain à température différente de la température ambiante, il convient d'utiliser, pour la réplique, un matériau dont le coefficient de dilatation est aussi proche que possible que celui du métal de la coque métallique électrodéposée. Ainsi, il est courant de réaliser des coques en cuivre dans des bains d'électrodéposition à température ambiante, alors que les coques en nickel sont préparées par électrodéposition à des températures en général plus  In order to guarantee the geometry of the electroformed part, and in particular when the electroplating is carried out in a bath at a temperature different from ambient temperature, it is advisable to use, for the replica, a material whose coefficient of expansion is as close as possible as that of the metal of the electrodeposited metal shell. Thus, it is common to make copper shells in electroplating baths at room temperature, while nickel shells are prepared by electrodeposition at temperatures generally more

élevées de l'ordre de 55 C.high of around 55 C.

Si le matériau utilisé pour réaliser la réplique n'est pas conducteur, il convient alors de rendre conductrice la face de la réplique qui correspond à la forme de l'embouti, de manière à ce que, en plongeant cette surface dans un bain d'électrodéposition, on puisse faire passer un courant d'électrodéposition  If the material used to make the replica is not conductive, it is then advisable to make conductive the face of the replica which corresponds to the shape of the stamping, so that, by immersing this surface in a bath of electroplating, you can pass an electroplating current

entre cette surface et une contre-électrode plongée dans le bain.  between this surface and a counter-electrode immersed in the bath.

On peut rendre la surface conductrice par exemple par application d'une couche de peinture conductrice ou par dépôt chimique ou physique d'un matériau conducteur (argent ou palladium, par exemple); de préférence, le  The surface can be made conductive, for example by applying a layer of conductive paint or by chemical or physical deposition of a conductive material (silver or palladium, for example); preferably, the

matériau conducteur comprend du graphite.  conductive material includes graphite.

Si l'épaisseur de la couche déposée est trop importante au regard des tolérances dimensionnelles de l'outil, il conviendra d'effectuer auparavant une dépouille de la surface de la réplique sur une profondeur correspondant à celle de la couche de peinture; la qualité de surface de la couche déposée est aussi  If the thickness of the deposited layer is too great with regard to the dimensional tolerances of the tool, it will be advisable to carry out beforehand a draft of the surface of the replica to a depth corresponding to that of the layer of paint; the surface quality of the deposited layer is also

importante que celle de la réplique comme précédemment décrit.  important than that of the replica as previously described.

Afin de limiter l'épaisseur de cette couche et d'obtenir une surface conductrice reproduisant plus fidèlement celle de la réplique, on préfère  In order to limit the thickness of this layer and obtain a conductive surface more faithfully reproducing that of the replica, it is preferred

procéder par dépôt chimique ou physique, plutôt que par peinture.  proceed by chemical or physical deposition, rather than by painting.

L'étape suivante comprend une opération d'électrodéposition adaptée pour revêtir la surface conductrice d'une couche métallique d'une épaisseur  The next step includes an electroplating operation suitable for coating the conductive surface with a metallic layer of a thickness

apte à former la coque métallique de l'outil d'emboutissage.  suitable for forming the metal shell of the stamping tool.

Comme matériau d'électrodéposition apte à former une coque d'outil d'emboutissage, on peut utiliser du nickel, ou du cuivre, ou des alliages de ces  As a plating material capable of forming a stamping tool shell, nickel, or copper, or alloys of these, can be used.

métaux comme de alliages de nickel-cobalt.  metals such as nickel-cobalt alloys.

L'épaisseur de la coque métallique est fonction de la forme de l'embouti, des caractéristiques mécaniques du béton de l'outil et du métal de sa coque, et des conditions prévues d'utilisation de l'outil; ainsi par exemple, des formes complexes d'embouti, présentant de faibles rayons de courbure, vont provoquer des contraintes importantes sur la coque et nécessiter une épaisseur plus importante; I'épaisseur qu'il convient de donner à la coque peut être évaluée par des méthodes connue en ellesmêmes qui ne seront pas décrites  The thickness of the metal shell is a function of the shape of the stamping, the mechanical characteristics of the concrete of the tool and the metal of its shell, and the expected conditions of use of the tool; thus for example, complex stamped shapes, having small radii of curvature, will cause significant stresses on the shell and require a greater thickness; The thickness which should be given to the shell can be evaluated by methods known in themselves which will not be described

ici en détail; cette épaisseur est en général supérieure à 1 mm.  here in detail; this thickness is generally greater than 1 mm.

Pour l'électrodéposition, on plonge donc la surface conductrice dans un bain d'électrodéposition et on fait passer un courant d'électrodéposition entre  For electrodeposition, the conductive surface is therefore immersed in an electrodeposition bath and a current of electrodeposition is passed between

cette surface et une contre-électrode plongée dans le bain.  this surface and a counter-electrode immersed in the bath.

Les conditions d'électrodéposition, comme la composition et la température du bain, comme la densité de courant et la charge d'électrodéposition sont adaptées d'une manière connue en elle-même en fonction de la composition et de l'épaisseur de la couche métallique à déposer;  The electrodeposition conditions, such as the composition and the temperature of the bath, such as the current density and the electrodeposition charge are adapted in a manner known per se depending on the composition and the thickness of the layer. metallic to deposit;

cette couche déposée forme la coque métallique de l'outil d'emboutissage.  this deposited layer forms the metal shell of the stamping tool.

Ainsi, dans le cas de coques en nickel, on utilise de préférence des bains contenant principalement du sulfamate et du chlorure de nickel, et de l'acide borique; on peut ajouter à ces bains des additifs organiques adaptés pour  Thus, in the case of nickel shells, it is preferable to use baths containing mainly sulfamate and nickel chloride, and boric acid; can be added to these baths organic additives suitable for

améliorer les propriétés mécaniques de la coque métallique.  improve the mechanical properties of the metal shell.

Le dépôt de début d'électrodéposition étant destiné à constituer la surface travaillante de l'outil d'emboutissage, les conditions de dépôt sont particulièrement importantes pendant cette phase; en particulier, en cas de faible conductivité de la couche conductrice de la réplique et/ou de manière à obtenir une électrodéposition homogène de bonne qualité et de faible rugosité, il convient d'appliquer pendant cette phase une densité de courant très faible, très inférieure à 1 A/dm2; on augmente ensuite la densité de courant selon les performances autorisées par le bain et selon les limites de contraintes internes  Since the deposition at the start of electrodeposition is intended to constitute the working surface of the stamping tool, the deposition conditions are particularly important during this phase; in particular, in the event of low conductivity of the conductive layer of the replica and / or so as to obtain a homogeneous electrodeposition of good quality and low roughness, it is advisable to apply during this phase a very low, very lower current density at 1 A / dm2; the current density is then increased according to the performances authorized by the bath and according to the internal stress limits

autorisées dans l'épaisseur déposée.  permitted in the thickness deposited.

Les bains contenant du sulfamate de nickel permettent d'atteindre des  Baths containing nickel sulfamate allow to reach

vitesses de dépôt élevées, ce qui permet de diminuer le coûts de fabrication.  high deposition rates, which reduces manufacturing costs.

Pour des densités de courant moyennes généralement inférieures à 10 A/dm2, on peut ainsi obtenir des couches métalliques épaisses de nickel présentant une dureté Vickers comprise entre 150 et 250 HV, une contrainte limite d'élasticité comprise entre 250 et 660 MPa, une contrainte limite de  For average current densities generally less than 10 A / dm2, it is thus possible to obtain thick metallic layers of nickel having a Vickers hardness of between 150 and 250 HV, an elastic limit stress of between 250 and 660 MPa, a stress limit of

rupture comprise entre 370 et 1050 MPa.  rupture between 370 and 1050 MPa.

L'addition de cobalt dans le bain permet d'augmenter la dureté du métal obtenu; l'augmentation de la densité de courant provoque en général une  The addition of cobalt in the bath makes it possible to increase the hardness of the metal obtained; the increase in current density generally causes a

diminution de la dureté.decrease in hardness.

Après électrodéposition, on obtient une coque métallique appliquée contre la réplique par sa face dite " externe ", la surface libre de la coque constituant la face dite " interne " de la coque qui correspond à l'épaisseur de couche  After electrodeposition, a metallic shell is obtained applied against the replica by its so-called "external" face, the free surface of the shell constituting the so-called "internal" face of the shell which corresponds to the layer thickness

métallique déposée en fin d'électrodéposition.  metal deposited at the end of electrodeposition.

A ce stade, on peut séparer la coque de la réplique; on préfère  At this point, you can separate the shell from the replica; we prefer

cependant effectuer cette séparation ultérieurement.  however, perform this separation later.

A partir d'éléments de moulage, on prépare alors un moule pour l'outil d'emboutissage, la coque métallique étant utilisée comme fond ou élément de moule, face " interne " tournée vers l'intérieur du moule; d'autres éléments de moulage sont disposés sur le pourtour de la coque de manière à former un moule adapté aux dimensions de l'outil d'emboutissage à fabriquer; ces autres  From molding elements, a mold is then prepared for the stamping tool, the metal shell being used as the bottom or mold element, "internal" side facing the interior of the mold; other molding elements are arranged on the periphery of the shell so as to form a mold adapted to the dimensions of the stamping tool to be manufactured; these others

éléments peuvent être fixés sur la réplique de la coque.  elements can be fixed on the replica of the hull.

On prépare alors d'une manière connue en elle-même une composition de béton hydraulique adaptée à la fabrication d'un outil d'emboutissage; il s'agit en général de composition dites " BHP " ou Béton Hautes Performances qui contiennent, outre les composants classiques du béton, à savoir un liant  One then prepares in a manner known per se a hydraulic concrete composition suitable for the manufacture of a stamping tool; it is generally a so-called "BHP" or High Performance Concrete composition which contains, in addition to the conventional components of concrete, namely a binder

hydraulique et des granulats, de la silice pyrogénée et un superplastifiant.  hydraulic and aggregates, fumed silica and a superplasticizer.

Les granulats sont par exemple constitués de sable et/ou de graviers.  The aggregates are for example made up of sand and / or gravel.

Pour ces compositions " BHP ", la proportion d'eau de gâchage et le  For these "BHP" compositions, the proportion of mixing water and the

retrait à la solidification sont très faibles.  shrinkage upon solidification are very small.

La solidification complète de ces bétons peut être obtenue par stockage à température ambiante pendant au moins 28 jours; elle peut également être  The complete solidification of these concretes can be obtained by storage at room temperature for at least 28 days; she can also be

obtenue de manière accélérée par traitement thermique.  obtained in an accelerated manner by heat treatment.

Pour ces compositions, après solidification complète, on obtient des bétons dont la contrainte limite de rupture dépasse 50 MPa en compression et  For these compositions, after complete solidification, concretes are obtained whose ultimate tensile stress exceeds 50 MPa in compression and

7 MPa en traction.7 MPa in traction.

De préférence, la composition de préparation de béton qu'on utilise contient des fibres de renforcement; ces fibres métalliques permettent de limiter les propagations de fissures dans le béton, ce qui permet d'augmenter sa résistance à la compression, surtout à la traction et à la fatigue et d'améliorer encore les performances de l'outil d'emboutissage. On prépare et on applique ensuite une composition de collage sur la face  Preferably, the concrete preparation composition that is used contains reinforcing fibers; these metallic fibers make it possible to limit the propagation of cracks in the concrete, which makes it possible to increase its resistance to compression, especially to traction and to fatigue and to further improve the performance of the stamping tool. A bonding composition is then prepared and applied to the face

interne de la coque métallique, en fond ou en élément de moule.  internal metal shell, bottom or mold element.

On procède par exemple comme décrit dans les essais n 4 à 6, ou n 13 à de l'exemple 1; selon ces essais conformes à l'invention, pour préparer la composition de collage, on utilise une colle classique adaptée au collage sur  One proceeds for example as described in tests n 4 to 6, or n 13 to of example 1; according to these tests in accordance with the invention, to prepare the bonding composition, a conventional adhesive suitable for bonding on is used

béton et des moyens mécaniques d'ancrage au béton.  concrete and mechanical means for anchoring to concrete.

De préférence, cette colle est à base de polymères thermodurcissables,  Preferably, this adhesive is based on thermosetting polymers,

par exemple de type époxy; ces types de colles sont généralement bi-  for example of epoxy type; these types of glues are generally bi-

composants, le mélange des composants organiques étant effectué juste avant I'application; de préférence, cette colle est adaptée pour réticuler  components, the mixing of the organic components being carried out just before application; preferably, this adhesive is suitable for crosslinking

complètement dans les conditions de solidification du béton.  completely under the conditions of concrete solidification.

Il convient d'éviter l'utilisation de colles à base de polymères thermoplastiques, car la cohésion coque-béton de l'outil risquerait d'être dégradée par l'échauffement de l'outil d'emboutissage en cours d'utilisation à  The use of adhesives based on thermoplastic polymers should be avoided, since the shell-concrete cohesion of the tool could be degraded by the heating of the stamping tool during use.

cadence élevée, ce qui nuirait gravement aux performances de cet outil.  high rate, which would seriously affect the performance of this tool.

Les moyens mécaniques d'ancrage ont au moins une dimension qui s'étend perpendiculairement à la surface de la coque métallique de manière à dépasser de la surface de la couche de colle appliquée sur cette coque, de façon à ce que, après coulée du béton, ces moyens d'ancrage soient noyés  The mechanical anchoring means have at least one dimension which extends perpendicular to the surface of the metal shell so as to protrude from the surface of the layer of adhesive applied to this shell, so that, after pouring the concrete , these anchoring means are drowned

pour une partie dans la couche de colle et pour l'autre partie dans le béton.  for one part in the adhesive layer and for the other part in the concrete.

Ces moyens mécaniques d'ancrage peuvent être des éléments isolés, comme les granulats ou les clous cités en exemple 1; ils peuvent être constitués par un fil " bi-dimensionnel " du type " fil de fer barbelé " ou par un treillis " tri-dimensionnel " présentant des éléments régulièrement répartis s'étendant transversalement à la direction générale respectivement du fil ou du treillis, dont les extrémités sont destinées à être noyées dans le béton Pour appliquer la composition de collage, on commence en général par enduire la face interne de la coque métallique d'une couche uniforme de colle classique à l'état fluide et on applique ensuite les moyens d'ancrage en les faisant pénétrer dans la couche de colle à l'état fluide; il est très important que ces moyens d'ancrage soient noyés pour une partie dans la couche de colle et que l'autre partie émerge de la surface libre de la couche de colle de manière à pouvoir être noyée ultérieurement dans le béton; après coulage du béton, les moyens d'ancrage doivent se trouver insérés à la fois dans l'épaisseur de la  These mechanical anchoring means can be isolated elements, such as the aggregates or the nails mentioned in example 1; they can be constituted by a "two-dimensional" wire of the "barbed wire" type or by a "three-dimensional" lattice having regularly distributed elements extending transversely to the general direction of the wire or lattice respectively, of which the ends are intended to be embedded in the concrete. To apply the bonding composition, one generally begins by coating the internal face of the metal shell with a uniform layer of conventional adhesive in the fluid state and then applying the means of anchoring by making them penetrate the layer of glue in the fluid state; it is very important that these anchoring means are partially embedded in the adhesive layer and that the other portion emerges from the free surface of the adhesive layer so that they can be embedded later in the concrete; after pouring the concrete, the anchoring means must be inserted both into the thickness of the

couche de colle et dans le béton.layer of glue and into concrete.

De préférence, la dimension des moyens d'ancrage qui s'étend perpendiculairement à la surface de la coque ou à la surface de la couche de  Preferably, the dimension of the anchoring means which extends perpendicular to the surface of the shell or to the surface of the layer of

colle est supérieure à l'épaisseur de la couche de colle appliquée.  glue is greater than the thickness of the layer of glue applied.

Dans le cas de l'utilisation d'éléments d'ancrage isolés, on applique de préférence ces éléments en les répartissant d'une manière uniforme sur et  When using isolated anchoring elements, these elements are preferably applied by distributing them uniformly over and

dans la couche de colle.in the glue layer.

L'avantage de l'utilisation d'un fil ou d'un treillis comme moyen d'ancrage est que les éléments d'ancrage portés par ce fil ou ce treillis sont régulièrement pré-répartis. On peut ensuite procéder à l'opération de coulage de la composition de  The advantage of using a wire or a lattice as an anchoring means is that the anchoring elements carried by this wire or this lattice are regularly pre-distributed. We can then proceed to the casting operation of the composition of

béton dans le moule.concrete in the mold.

Avant coulage: - selon la nature de la colle classique utilisée, on peut, d'une manière connue en elle-même, laisser réticuler partiellement la colle; - si besoin, on peut prévoir des armatures de renforcement du béton et  Before casting: - depending on the nature of the conventional adhesive used, it is possible, in a manner known per se, to partially allow the adhesive to crosslink; - if necessary, concrete reinforcement can be provided and

des inserts métalliques que l'on dispose alors dans le moule.  metal inserts which are then placed in the mold.

On coule ensuite la composition de béton dans le moule, on fait vibrer le béton à l'état fluide de manière à le dégazer et à le densifier, puis on laisse solidifier ce béton d'une manière connue en elle-même et adaptée à la composition de béton utilisée; dans les conditions de solidification, la colle de  The concrete composition is then poured into the mold, the concrete is vibrated in a fluid state so as to degas and densify it, then this concrete is allowed to solidify in a manner known in itself and suitable for concrete composition used; under solidification conditions, the glue

la composition de collage est complètement réticulée.  the bonding composition is completely crosslinked.

Après solidification ou au moins après début de solidification, alors que la colle de la composition de collage est complètement réticulée, on démoule en enlevant les autres éléments de moulage, sauf la coque métallique qui est  After solidification or at least after beginning of solidification, while the adhesive of the adhesive composition is completely crosslinked, it is removed from the mold by removing the other molding elements, except the metal shell which is

solidarisée avec le béton par la composition de collage.  secured to concrete by the bonding composition.

Lorsque la colle est adaptée pour réticuler complètement dans les conditions de solidification du béton, il n'est pas nécessaire de prévoir une  When the adhesive is suitable for crosslinking completely under the conditions of solidification of the concrete, it is not necessary to provide a

étape séparée de réticulation après coulage du béton.  separate crosslinking step after pouring the concrete.

La colle assure alors une liaison chimique entre la coque et le béton, alors que les moyens mécaniques d'ancrage assurent essentiellement une liaison mécanique puisqu'ils sont noyés à la fois dans la couche de colle réticulée et dans le béton solidifié; de préférence, lorsqu'on utilise des granulats comme moyens mécaniques d'ancrage, on choisit des granulats de même nature que  The glue then provides a chemical bond between the shell and the concrete, while the mechanical anchoring means essentially provide a mechanical bond since they are embedded both in the layer of crosslinked glue and in the solidified concrete; preferably, when aggregates are used as mechanical anchoring means, aggregates of the same type are chosen as

ceux de la composition de béton.those of concrete composition.

Il convient également, si cela n'a pas encore été fait, de séparer la réplique de la coque métallique, ce qui découvre la surface externe de la coque  It is also advisable, if this has not yet been done, to separate the replica from the metal shell, which uncovers the external surface of the shell.

qui correspond à la surface travaillante de l'outil d'emboutissage.  which corresponds to the working surface of the stamping tool.

Avantageusement, lorsque la réplique est en matériau polymère et/ou lorsque la couche conductrice appliquée sur cette réplique est à base de  Advantageously, when the replica is made of polymer material and / or when the conductive layer applied to this replica is based on

graphite, cette séparation est facilitée.  graphite, this separation is facilitated.

On obtient ainsi un outil d'emboutissage en béton hydraulique, adapté à la préparation d'emboutis de forme prédéterminée à partir de flans de tôle, outil dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est  A stamping tool in hydraulic concrete is thus obtained, suitable for the preparation of stampings of predetermined shape from sheet blanks, tool whose surface intended to come into contact with the sheet blank to be stamped is

couverte, au moins partiellement, d'un coque métallique.  covered, at least partially, with a metal shell.

La fabrication de l'outil peut être complétée par un léger usinage pour corriger si besoin les dimensions de l'outil et/ou par un traitement de la surface travaillante pour la durcir et/ou pour adapter sa rugosité et/ou pour améliorer  The manufacturing of the tool can be completed by a light machining to correct if necessary the dimensions of the tool and / or by a treatment of the working surface to harden it and / or to adapt its roughness and / or to improve

l'effet de la lubrification en emboutissage.  the effect of lubrication in stamping.

On peut pratiquer sur la coque métallique de l'outil les mêmes traitements de surface que ceux qu'on utilise sur des outils d'emboutissage classiques en fonte; pour des traitements thermiques, il convient de veiller à ne pas atteindre des températures qui risqueraient de détériorer la colle réticulée de la  We can practice on the metal shell of the tool the same surface treatments as those used on conventional stamping tools in cast iron; for heat treatments, care must be taken not to reach temperatures which could damage the crosslinked adhesive of the

composition de collage qui assure la liaison entre la coque et le béton.  bonding composition which ensures the connection between the shell and the concrete.

Grâce à l'invention, I'outil d'emboutissage qu'on obtient offre des performances nettement améliorées par rapport à ceux de même type de l'art antérieur, parce que la liaison entre la coque et le béton est très résistante, notamment aux contraintes de cisaillement; I'amélioration de la résistance de  Thanks to the invention, the stamping tool that is obtained offers significantly improved performance compared to those of the same type of the prior art, because the connection between the shell and the concrete is very resistant, in particular to shear stresses; Improving the resistance of

cette liaison par rapport à l'art antérieur est illustrée à l'exemple 1 ci-dessous.  this connection with respect to the prior art is illustrated in Example 1 below.

Grâce à l'invention, on peut fabriquer, à coût réduit, des outils d'emboutissage utilisables pour des séries plus importantes de fabrication d'emboutis et/ou pour des emboutis de formes plus complexes, c'est à dire des  Thanks to the invention, it is possible to manufacture, at reduced cost, stamping tools which can be used for larger series of stamping production and / or for stamping of more complex shapes, ie

formes présentant de petits rayons de courbure.  shapes with small radii of curvature.

Les exemples suivants complètent la description.  The following examples complete the description.

Exemple 1:Example 1:

Cet exemple a pour but d'illustrer l'effet des moyens solides d'ancrage ajoutés à la colle sur la résistance de la liaison entre la coque d'un outil  The purpose of this example is to illustrate the effect of the solid anchoring means added to the glue on the strength of the connection between the shell of a tool.

d'emboutissage et le béton que l'on coule dans cette coque.  stamping and the concrete that is poured into this shell.

Pour évaluer cet effet, on mesure la résistance au cisaillement de jointsde colle appliqués entre un bloc en béton et une plaque métallique selon le protocole défini en 1 ci-dessous, pour plusieurs types de joints collés définis  To assess this effect, we measure the shear strength of glue joints applied between a concrete block and a metal plate according to the protocol defined in 1 below, for several types of glued joints defined.

en 2 ci-dessous; les résultats sont reportés au 3.  in 2 below; the results are reported in 3.

1 - Protocole de mesure de la résistance au cisaillement de joints de colle appliqués entre un bloc en béton et une plaque métallique:  1 - Protocol for measuring the shear strength of glue joints applied between a concrete block and a metal plate:

Le principe de la mesure est illustré à la figure 1.  The principle of measurement is illustrated in Figure 1.

1.1- Préparation de l'assemblage d'un bloc 1 de béton et d'une plaque  1.1- Preparation of the assembly of a concrete block 1 and a plate

métallique 2 solidarisés à l'aide d'un joint de colle 3, à caractériser.  metallic 2 secured with an adhesive joint 3, to be characterized.

La plaque métallique 2 est constituée d'une tôle d'acier nu d'épaisseur 1,5  The metal plate 2 is made of a bare sheet steel of thickness 1.5

mm; la plaque est dégraissée à l'aide de trichloréthylène.  mm; the plate is degreased using trichlorethylene.

Après avoir, le cas échéant, mélangé les différents composants de la colle, on enduit de colle l'une des faces de la plaque 2, le mode d'enduction  After having, if necessary, mixed the different components of the adhesive, one of the faces of the plate 2 is coated with adhesive, the method of coating

étant adapté au type de colle utilisé (voir ci-après).  being adapted to the type of glue used (see below).

On applique ensuite, le cas échéant, les moyens mécaniques d'ancrage selon l'invention (voir ci-après); la composition de collage comprend alors la  Then, if necessary, the mechanical anchoring means according to the invention are applied (see below); the collage composition then includes the

colle elle-même et les moyens mécaniques d'ancrage.  glue itself and the mechanical anchoring means.

La préparation de l'assemblage diffère alors selon qu'il s'agit  The preparation of the assembly then differs depending on whether it is

d'assemblage sur béton " ancien >" ou d'assemblage sur béton " humide ".  assembly on "old>" concrete or assembly on "wet" concrete.

1.1.1 - Assemblaqe sur béton " ancien ": A partir de la composition de béton n 1 (sans fibres) décrite à l'exemple 2 (Tableau III), on prépare un bloc de béton I à faces parallèles; après maintien au moins 28 jours en salle de conservation, le bloc obtenu présente une  1.1.1 - Assembling on "old" concrete: From the concrete composition n 1 (without fibers) described in Example 2 (Table III), a concrete block I with parallel faces is prepared; after keeping at least 28 days in the conservation room, the block obtained has a

résistance à la compression de l'ordre de 55 MPa.  compressive strength of the order of 55 MPa.

Pour obtenir l'assemblage, on applique alors la plaque 2 encollée sur l'une  To obtain the assembly, we then apply the plate 2 glued on one

des faces du bloc 1.of the faces of block 1.

Après séchage dans des conditions adaptées à la colle utilisée, la liaison  After drying under conditions suitable for the adhesive used, the bond

3 entre le bloc 1 et la plaque 2 est alors assurée par la composition de collage.  3 between block 1 and plate 2 is then provided by the bonding composition.

1.1.2 - Assemblagqe sur béton " humide ": Sur la face encollée de la plaque 2, et après un début de polymérisation de la colle (1 à 2 heures suivant le type de colle utilisée), on moule un bloc I de béton à partir d'une composition de béton identique à celle décrite au  1.1.2 - Assembling on "wet" concrete: On the glued side of the plate 2, and after a start of polymerization of the adhesive (1 to 2 hours depending on the type of adhesive used), a block I of concrete is molded from a concrete composition identical to that described in

paragraphe 1.1.1 ci-dessus.paragraph 1.1.1 above.

Après vibrage de la composition à l'état fluide, on laisse prendre le béton en masse et sécher dans les mêmes conditions que celles décrites au paragraphe 1.1.1 ci-dessus, c'est à dire qu'on maintient l'assemblage au moins  After vibrating the composition in the fluid state, the concrete is allowed to set in bulk and dry under the same conditions as those described in paragraph 1.1.1 above, that is to say that the assembly is maintained at least

28 jours en salle de conservation.28 days in the conservation room.

Comme au paragraphe 1.1.1, la liaison 3 entre le bloc 1 et la plaque 2 est  As in paragraph 1.1.1, connection 3 between block 1 and plate 2 is

alors assurée par la composition de collage.  then provided by the bonding composition.

1.2 - Mesure de résistance au cisaillement: On effectue alors la mesure de résistance au cisaillement du joint de liaison 3 de la manière suivante: en maintenant le bloc 1 entre un appui 4 sous sa face inférieure et un autre appui 5 sur sa face supérieure, on applique une force F verticale à la plaque 2 (voir flèche sur la figure 1) et on mesure la force  1.2 - Measurement of shear resistance: The measurement of the shear resistance of the connecting joint 3 is then carried out as follows: by maintaining the block 1 between a support 4 on its lower face and another support 5 on its upper face, apply a vertical force F to the plate 2 (see arrow in figure 1) and measure the force

de rupture Fr de la liaison du joint 3.  Fr of the joint connection 3.

La sollicitation du joint 3 est alors essentiellement en cisaillement.  The stress on the joint 3 is then essentially in shear.

Pour obtenir une évaluation plus précise de la résistance au cisaillement d'un joint 3 de liaison, on réalise au moins trois assemblages à l'aide du même joint de liaison et on mesure la résistance à la rupture Frl, Fr2, Fr3 de chaque assemblage; la moyenne des trois mesures obtenues donne une évaluation  To obtain a more precise evaluation of the shear resistance of a joint 3 of connection, one carries out at least three assemblies using the same joint of connection and one measures the resistance to rupture Frl, Fr2, Fr3 of each assembly ; the average of the three measurements obtained gives an evaluation

plus précise de la résistance au cisaillement du joint 3.  more precise shear strength of the joint 3.

Le choix d'une tôle métallique en acier s'explique comme suit: des essais de rupture ont été préalablement effectués en prenant, comme plaque métallique, des plaques électroformées dans les mêmes conditions que celles de la coque métallique de l'outil d'emboutissage selon l'invention; on a alors observé que la rupture de la liaison du joint de colle se faisait toujours à l'interface béton-colle; on a donc déduit que des mesures effectuées à l'aide de plaque métalliques en acier donneraient les mêmes résultats que celles effectuées sur des plaques électroformées; pour simplifier les essais, on a  The choice of a metal sheet of steel can be explained as follows: rupture tests were previously carried out using electroformed plates as the metal plate under the same conditions as those of the metal shell of the stamping tool according to the invention; it was then observed that the rupture of the bond of the adhesive joint always occurred at the concrete-adhesive interface; it has therefore been deduced that measurements carried out using metallic steel plates would give the same results as those carried out on electroformed plates; to simplify the tests, we have

donc effectué ensuite la plupart des mesures sur des plaques d'acier.  so then carried out most of the measurements on steel plates.

2 - Type de liaisons béton-métal testées: 2.1 - Nature des colles utilisées et mode d'application adapté: Trois colles ont été testées:  2 - Type of concrete-metal connections tested: 2.1 - Nature of the adhesives used and suitable application method: Three adhesives were tested:

- " Sikadur 31"( de la Société SIKA: il s'agit d'une colle époxy bi-  - "Sikadur 31" (from the company SIKA: it is a bi-

composants, adaptée au collage de métaux et de béton frais sur béton ancien; cette colle peut être considérée comme un mortier de résine; cette colle est appliquée à l'aide d'une raclette à dents  components, suitable for bonding metals and fresh concrete to old concrete; this glue can be considered as a resin mortar; this glue is applied using a tooth squeegee

triangulaires de 2 mm de hauteur.triangular 2 mm high.

- " Sikadur Imprégnation "( de la Société SIKA: colle époxy bi-  - "Sikadur Impregnation" (from the SIKA Company: bi-

composants, fluide, adaptée au collage de béton frais sur béton ancien et à la reprise de bétonnage; il s'agit d'une résine pure s'imprégnant bien dans le béton; cette colle est appliquée au  components, fluid, suitable for bonding fresh concrete to old concrete and for resumption of concreting; it is a pure resin which impregnates well in concrete; this glue is applied to

pinceau.brush.

- " Mybond Epiphen "( 1800 " de la Société LAMBIOTTE: résine époxy bicomposants, fluide; il s'agit d'une résine pure généralement employée pour la fabrication de composites stratifiés et de bétons de résine; cette colle est appliquée sur 1 à 2 mm d'épaisseur par coulage dans un moule dont le fond est la plaque métallique; avant application sur la plaque, on laisse réticuler partiellement pendant 2 heures environ, de manière à obtenir une colle de viscosité plus élevée mais encore suffisamment fluide pour être coulée dans le moule. 2. 2 -Préparation de ioints " composites " de liaison sur béton " humide ": Trois types de liaisons composites ont été testées sur béton " humide ", les deux dernières correspondant à des compositions de collage selon l'invention: - Double couche de colle: colle " Sikadur 31 " + " Sikadur Imprégnation ": on applique d'abord sur la plaque métallique une couche de " Sikadur 31 ", on laisse cette colle réticuler partiellement pendant environ 2 h, puis on applique sur cette couche partiellement réticulée une couche de " Sikadur Imprégnation ", bien adaptée au  - "Mybond Epiphen" (1800 "from LAMBIOTTE: two-component, fluid epoxy resin; it is a pure resin generally used for the manufacture of laminated composites and resin concretes; this adhesive is applied to 1 to 2 mm thick by pouring into a mold, the bottom of which is the metal plate; before application to the plate, it is left to partially crosslink for approximately 2 hours, so as to obtain an adhesive of higher viscosity but still sufficiently fluid to be poured into 2. 2 -Preparation of "composite" bonding compounds on "wet" concrete: Three types of composite bonding have been tested on "wet" concrete, the last two corresponding to bonding compositions according to the invention: - Double layer of glue: "Sikadur 31" glue + "Sikadur Impregnation": first apply a layer of "Sikadur 31" on the metal plate, let this glue partially crosslink p lasts for approximately 2 hours, then a layer of "Sikadur Impregnation" is applied to this partially crosslinked layer,

collage sur matériaux poreux.bonding on porous materials.

- colle " Sikadur 31 " + liaison " minérale ": la polymérisation de la colle étant plus difficile en milieu humide, I'objectif poursuivi est de compléter la liaison par des liaisons mécaniques de même nature que le béton; après application de la couche de colle sur la plaque métallique, on disperse des granulats sur cette couche, avant le début de polymérisation; le diamètre moyen des granulats est largement supérieur à l'épaisseur de la couche de colle appliquée; le taux de couverture des granulats dispersés est adapté pour que l'espace moyen entre les granulats soit du même ordre de grandeur que la taille moyenne des granulats; on fait pénétrer les granulats dans la  - "Sikadur 31" glue + "mineral" bond: the polymerization of the glue being more difficult in a humid environment, the objective is to complete the bond with mechanical bonds of the same kind as concrete; after application of the adhesive layer on the metal plate, aggregates are dispersed on this layer, before the start of polymerization; the average diameter of the aggregates is much greater than the thickness of the layer of adhesive applied; the coverage rate of the dispersed aggregates is adapted so that the average space between the aggregates is of the same order of magnitude as the average size of the aggregates; the granules are brought into the

couche de colle.layer of glue.

- colle " Sikadur 31 " + liaison " métallique ": la polymérisation de la colle étant plus difficile en milieu humide, l'objectif poursuivi est de compléter la liaison par des liaisons métalliques comparables à des armatures de béton; après application de la couche de colle sur la plaque métallique et avant le début de polymérisation, on disperse des clous de 40 mm de long environ sur cette couche, en noyant la tête de ces clous dans la couche de colle, la direction générale des clous étant transversale à la surface de la plaque; le taux de couverture des clous dispersés est adapté pour que l'espacement minimum entre chaque clou soit supérieur au diamètre minimum des  - "Sikadur 31" glue + "metallic" bond: the polymerization of the glue being more difficult in a humid environment, the objective is to complete the bond with metallic bonds comparable to concrete reinforcements; after application of the layer of glue on the metal plate and before the start of polymerization, nails of about 40 mm long are dispersed on this layer, by embedding the head of these nails in the layer of glue, the general direction of the nails being transverse to the surface of the plate; the coverage rate of the dispersed nails is adapted so that the minimum spacing between each nail is greater than the minimum diameter of the

graviers du béton.concrete gravel.

3 - Résultats des mesures de résistance au cisaillement des différentes liaisons béton-métal: Les résultats obtenus ainsi que le type et la localisation de la rupture  3 - Results of the shear strength measurements of the various concrete-metal bonds: The results obtained as well as the type and location of the failure

après test sont reportés au tableau I ci-dessous.  after test are reported in Table I below.

Tableau I - Résistance au cisaillement de différentes liaisons bétonmétal.  Table I - Shear strength of different concrete-metal bonds.

Type de essai Effort à la Type et localisation de rupture LIAISON n rupture (kN) Sikadur 31 25 11,5 à l'interface colle/béton ancien sur béton 26 14,4 idem " ancien " 27 17,2 idem Sikadur 31 1 7,9 progressive - à l'interface colle/béton sur béton 2 9,2 idem " humide " 3 6,5 idem Sikadur 22 8,6 à l'interface colle/acier Imprégnation sur 23 6,3 idem béton " humide " 24 10,1 idem Résine Lambiotte 16 9, 4 à l'interface colle/acier sur béton 17 13,5 idem " humide " 18 10,2 idem Sikadur 31 + 19 10,6 progressive - à l'interface colle/colle Imprégnation... sur 20 15,5 idem béton " humide " 21 14,3 idem Sikadur 31 + liaison 4 19,2 à l'interface colle/acier et colle/béton " minérales " sur 5 18,2 à l'interface colle/béton béton " humide " 6 19,4 à l'interface colle/acier Sikadur 31 + liaison 13 20,3 à l'interface colle/acier " métalliques " sur 14 22,6 idem béton " humide " 15 22,6 idem La comparaison des résultats des essais n 1, 2 et 3 à ceux des essais n 25, 26 et 27 montre bien qu'une colle appliquée sur béton " frais " ou " humide " présente en général des performances bien moindres, en termes de résistance au cisaillement, que la même colle appliquée sur béton  Type of test Effort at Type and location of failure LINK n failure (kN) Sikadur 31 25 11.5 at the adhesive / old concrete interface on concrete 26 14.4 same as "old" 27 17.2 same as Sikadur 31 1 7 , 9 progressive - at the adhesive / concrete interface on concrete 2 9.2 same as "wet" 3 6.5 same as Sikadur 22 8.6 at the adhesive / steel interface Impregnation on 23 6.3 same as "wet" concrete 24 10.1 same as Lambiotte Resin 16 9.4 at the adhesive / steel interface on concrete 17 13.5 same as "wet" 18 10.2 identical to Sikadur 31 + 19 10.6 progressive - at the adhesive / adhesive interface Impregnation. .. out of 20 15.5 as in "wet" concrete 21 14.3 as in Sikadur 31 + connection 4 19.2 at the adhesive / steel and adhesive / "mineral" concrete interface out of 5 18.2 at the adhesive / concrete "wet" concrete 6 19.4 at the glue / steel interface Sikadur 31 + connection 13 20.3 at the glue / steel interface at "metallic" on 14 22.6 ditto "wet" concrete 15 22.6 ditto La comparison of the results of tests 1, 2 and 3 with those of tests 25, 26 and 27 shows that an adhesive applied to "fresh" or "wet" concrete generally has much poorer performance, in terms of shear strength, than the same adhesive applied to concrete

" ancien ", c'est à dire béton " pris " et sec.  "old", ie concrete "set" and dry.

C'est précisément un but essentiel de l'invention que d'éviter ou de compenser cette détérioration des performances.  It is precisely an essential aim of the invention to avoid or compensate for this deterioration in performance.

Les performances obtenues avec d'autres colles sur béton humide (essais n 16 à 18 et n 22 à 24) peuvent être légèrement supérieures mais encore insuffisantes pour supporter les fortes sollicitations entre le béton et la coque  The performance obtained with other adhesives on wet concrete (tests n 16 to 18 and n 22 to 24) may be slightly higher but still insufficient to withstand the high stresses between the concrete and the shell

métallique d'un outil d'emboutissage.  metal of a stamping tool.

C'est également un but de l'invention que de proposer une liaison béton-  It is also an object of the invention to propose a concrete-

métal résistant beaucoup mieux au cisaillement.  metal much better resistant to shearing.

Ainsi les essais n 4 à 6 et n 13 à 15, conformes à l'invention, montrent que les liaisons composites selon l'invention résistent beaucoup mieux au cisaillement que les liaisons " colle " selon l'art antérieur, sur béton humide (essais n 1 à 3 et n 16 à 24); I'invention porte donc sur l'utilisation d'une composition de collage comprenant des moyens mécaniques d'ancrage comme  Thus tests no 4 to 6 and no 13 to 15, in accordance with the invention, show that the composite connections according to the invention resist shear much better than the "adhesive" connections according to the prior art, on wet concrete (tests n 1 to 3 and n 16 to 24); The invention therefore relates to the use of a bonding composition comprising mechanical anchoring means such as

des granulats (essais n 4 à 6) ou des clous métalliques (essais n 13 à 15).  aggregates (tests no 4 to 6) or metal nails (tests no 13 to 15).

En utilisant ce type de liaison composite pour la fabrication d'un outil d'emboutissage en béton doté d'une coque métallique, on améliore sensiblement la cohésion entre la coque et le béton et, par conséquent, les  By using this type of composite connection for the manufacture of a concrete stamping tool provided with a metal shell, the cohesion between the shell and the concrete is substantially improved and, consequently, the

performances de l'outil.tool performance.

Un avantage de la liaison composite selon l'invention réside dans la fiabilité de la résistance de cette liaison: la dispersion des résultats des essais effectués sur liaison composite est en effet beaucoup plus faible que celle des résultats des essais effectués sur liaison collée classique (voir Tableau 1); cet avantage améliore donc la fiabilité des outils d'emboutissage fabriqués selon l'invention.  An advantage of the composite bond according to the invention lies in the reliability of the resistance of this bond: the dispersion of the results of the tests carried out on composite bond is indeed much lower than that of the results of the tests carried out on conventional bonded bond (see Table 1); this advantage therefore improves the reliability of the stamping tools manufactured according to the invention.

Exemple 2:Example 2:

Cet exemple a pour but d'illustrer la fabrication d'un moule en béton  The purpose of this example is to illustrate the manufacture of a concrete mold

hydraulique selon l'invention, en référence aux figures 2 à 4.  hydraulics according to the invention, with reference to Figures 2 to 4.

1.- Réalisation de la réplique 6 en référence à la figure 2.  1.- Creation of replica 6 with reference to Figure 2.

On pré-découpe un bloc de matériau tendre puis on l'usine pour l'amener exactement et précisément aux dimensions souhaitées et de manière à ce  We pre-cut a block of soft material then we machine it to bring it exactly and precisely to the desired dimensions and so that

qu'une des faces 7 corresponde à la forme prédéterminée de l'embouti.  that one of the faces 7 corresponds to the predetermined shape of the stamped.

* Comme matériau tendre, on peut prendre l'un des matériaux polymère* As soft material, one can take one of the polymeric materials

décrits au Tableau II ci-dessous.described in Table II below.

Tableau II - Exemples de matériaux polymères pour la réplique.  Table II - Examples of polymeric materials for the replica.

Polymère de base: poly- -carbonate époxy -uréthanne Référence commerciale: Lexan LAB 900 Ren Shape Caractéristiques Société: Axson CIBA Masse volumique (g/cm;) 1,2 1,62 1,65 Absorption d'eau à 24 h: 0,3 % 0,2 % 0 Résistance en compression (MPa) 77 120 73 Allongement à la rupture (%) 60-100 50 90 Module d'élasticité en flexion (GPa) 2,24 4,5 5 Dureté M70-R118 88 ShoreD 90 ShoreD Température de résistance à la 120 123 (Tg) 110 (Tg) chaleur ( C) (Tg: transition vitreuse) Coefficient dilatation thermique (/ C) 70.10- 55. 10' 45.10-5 Action des acides faibles nulle résistant Action des acides forts attaque lente attaque Les matériaux décrits dans ce tableau Il présentent les caractéristiques suivantes: coefficient de dilatation supérieur mais relativement proche de celui du nickel ( 17.10-6 environ) dans la gamme de température 20 - 100 C, densité supérieure à 1 kg/dm3 pour faciliter l'immersion dans le bain d'électrodéposition, température de transition vitreuse largement supérieure à la température d'utilisation du bain, bonne résistance à l'action chimique acide du bain et au gonflement à l'eau, - bonne usinabilité à cause des propriétés mécaniques (résistance à la  Base polymer: poly- -carbonate epoxy -urethane Commercial reference: Lexan LAB 900 Ren Shape Company characteristics: Axson CIBA Density (g / cm;) 1,2 1,62 1,65 Water absorption at 24 h: 0 , 3% 0.2% 0 Compressive strength (MPa) 77 120 73 Elongation at break (%) 60-100 50 90 Modulus of elasticity in bending (GPa) 2.24 4.5 5 Hardness M70-R118 88 ShoreD 90 ShoreD Resistance temperature to 120 123 (Tg) 110 (Tg) heat (C) (Tg: glass transition) Coefficient of thermal expansion (/ C) 70.10- 55. 10 '45.10-5 Action of weak acids null resistant Action strong acids slow attack The materials described in this table It have the following characteristics: coefficient of expansion greater but relatively close to that of nickel (17.10-6 approximately) in the temperature range 20 - 100 C, density greater than 1 kg / dm3 to facilitate immersion in the electroplating bath, glass transition temperature euse well above the temperature of use of the bath, good resistance to the acidic chemical action of the bath and to swelling with water, - good machinability due to the mechanical properties (resistance to

compression, allongement à la rupture, dureté).  compression, elongation at break, hardness).

- excellent état de surface après usinage, notamment au niveau de la  - excellent surface condition after machining, especially at the

rugosité et de la porosité, ce qui facilite la séparation coque-réplique.  roughness and porosity, which facilitates the shell-replica separation.

Après dégraissage, on rend ensuite la face 7 conductrice par application d'une couche très fine d'une peinture conductrice contenant des particules d'argent: la réplique 6 est alors dotée d'un film conducteur 8 sur sa surface 7  After degreasing, the face 7 is then made conductive by applying a very thin layer of a conductive paint containing silver particles: the replica 6 is then provided with a conductive film 8 on its surface 7

l'épaisseur du film conducteur 8 est de l'ordre du micromètre.  the thickness of the conductive film 8 is of the order of a micrometer.

On peut également utiliser une peinture contenant des particules de  It is also possible to use a paint containing particles of

graphite, ce qui facilite la séparation coque-réplique.  graphite, which facilitates the shell-replica separation.

2. Fabrication par électrodéposition d'une coque 9 en nickel de 0,8 mm  2. Manufacturing by electrodeposition of a 0.8 mm nickel shell 9

environ d'épaisseur, en référence à la figure 3.  approximately thick, with reference to Figure 3.

Par électrodéposition dans un bain, on revêt donc le film conducteur 8 d'une couche de nickel, qui formera la coque métallique 9 de l'outil  By electrodeposition in a bath, the conductive film 8 is therefore coated with a layer of nickel, which will form the metal shell 9 of the tool.

d'emboutissage.stamping.

Composition du bain d'électrodéposition - acide borique H3BO3: 80 g/I chlorure de nickel, NiCI2, 6 H20 5 à 10 g/I - sulfamate de nickel Ni(NH2 SO3)2 200 g/l 15... de manière à obtenir INi2+l = 40 g/I - agent mouillant <1% en poids Conditions d'électrodéposition - Bain: 4,2 < pH < 4,8 et température comprise entre 50 et 55 C, - densité de courant: 0,1 A/dm2 au début, portée progressivement à 5  Composition of the electroplating bath - boric acid H3BO3: 80 g / I nickel chloride, NiCI2, 6 H2O 5 to 10 g / I - nickel sulfamate Ni (NH2 SO3) 2,200 g / l 15 ... so that obtain INi2 + l = 40 g / I - wetting agent <1% by weight Electrodeposition conditions - Bath: 4.2 <pH <4.8 and temperature between 50 and 55 C, - current density: 0.1 A / dm2 at the start, gradually increased to 5

A/dm2.A / dm2.

Caractéristiques mécaniques du nickel obtenu - contrainte limite d'élasticité (à 0,2%): 485 MPa, - Module d'élasticité: 182,5 GPa, contrainte limite à la rupture: 840 MPa, - Allongement à la rupture: 8,3 % - dureté sur la face externe (vers film 8): 210 HV - dureté sur la face interne (fond de moule) 238 HV On a également évalué la valeur des contraintes résiduelles dans I'épaisseur de la couche de nickel en effectuant des mesures sur des couches  Mechanical characteristics of the nickel obtained - yield stress (at 0.2%): 485 MPa, - Modulus of elasticity: 182.5 GPa, stress at break: 840 MPa, - Elongation at break: 8, 3% - hardness on the external face (to film 8): 210 HV - hardness on the internal face (mold base) 238 HV We also evaluated the value of the residual stresses in the thickness of the nickel layer by carrying out measurements on layers

déposées dans les mêmes conditions, mais sur une tôle d'acier.  deposited under the same conditions, but on a steel sheet.

Sur ce substrat et contrairement au film conducteur 8 ou à la surface de la réplique 7, le nickel est réputé fortement adhérent; après dépôt de nickel, on colle sur la face non revêtue de la tôle une jauge de déformation et on mesure à l'aide de cette jauge la relaxation qui apparaît lorsqu'on enlève par  On this substrate and unlike the conductive film 8 or on the surface of the replica 7, nickel is deemed to be strongly adherent; after depositing nickel, a deformation gauge is bonded to the uncoated face of the sheet and the relaxation which appears when removed by

électroérosion des couches successives du dépôt de nickel.  electroerosion of the successive layers of the nickel deposit.

Ces mesures ont permis d'estimer que les contraintes résiduelles sont comprises entre 90 et 150 MPa en traction. Le faible niveau des contraintes résiduelles permet de limiter les risques de " décollements " de certaines zones de la coque par rapport à la réplique en cours d'électrodéposition ou avant coulée du béton, ce qui permet de mieux garantir encore le respect des tolérances géométriques de la surface  These measurements made it possible to estimate that the residual stresses are between 90 and 150 MPa in tension. The low level of residual stresses makes it possible to limit the risks of "detachments" from certain areas of the shell relative to the replica during electrodeposition or before pouring of the concrete, which makes it possible to further guarantee compliance with the geometric tolerances of the surface

travaillante de l'outil.working the tool.

Après électrodéposition, on obtient donc sur la réplique 6, une coque métallique 9 présentant une face dite " externe " au contact du film conducteur  After electrodeposition, there is therefore obtained on the replica 6, a metal shell 9 having a so-called "external" face in contact with the conductive film.

8 et une face opposée dite " interne ".  8 and an opposite face called "internal".

Compte tenu de la forme de la coque 9 décrite à la figure 3, aucun élément de moulage n'est ici à rajouter pour former le moule de coulée du béton. 3 - Préparation de la composition de béton: On prépare des compositions avec les constituants suivants - liant hydraulique de type ciment et sable: mortier dénommé Clavex Lanko 701 de la Société LAFARGE; ce mortier est déjà formulé avec des  Given the shape of the shell 9 described in Figure 3, no molding element is here to add to form the concrete casting mold. 3 - Preparation of the concrete composition: Preparations are made with the following constituents - hydraulic binder of the cement and sand type: mortar called Clavex Lanko 701 from the company LAFARGE; this mortar is already formulated with

additifs limitant le retrait comme de la silice pyrogénée.  additives limiting shrinkage such as fumed silica.

- graviers de granulométrie comprise entre 3 et 8 mm, - fibres de renforcement: fibres de fonte amorphe se présentant sous forme de rubans souples très minces de dimensions 15 x 1 x 0,03 mm environ,  - gravel with a particle size between 3 and 8 mm, - reinforcing fibers: amorphous cast iron fibers in the form of very thin flexible ribbons of dimensions approximately 15 x 1 x 0.03 mm,

dénommées Fibralex de la Société SEVA.  called Fibralex from SEVA.

- fluidifiant ou agent superplastifiant: dénommé Sikament FF86 de la  - fluidifier or superplasticizer: called Sikament FF86 of the

Société SIKA.SIKA company.

- eau de gâchage.- mixing water.

Les granulats sont donc ici formés par le sable du mortier et les graviers.  The aggregates are therefore here formed by the sand of the mortar and the gravel.

On prépare trois types de composition différant par les proportions de ces  Three types of composition are prepared differing in the proportions of these

constituants, comme indiqué au tableau III.  constituents, as indicated in Table III.

Tableau III - Compositions de béton pour outil d'emboutissage.  Table III - Concrete compositions for stamping tool.

Béton Fibres Mortier Graviers Eau E/C Fluidifiant n l 0 1270 1250 200 0,41 1,35 (0,3%) n 2 36 (0,5%) 1250 1133 200 0,42 4,75 (1%) n 3 72 (1%) 1500 480 240 0,42 5,7 (1%) Dans ce Tableau III, les proportions sont indiquées en masse volumique (kg/m3), les chiffres en parenthèses indiquent: - dans la colonne " fibres ", le volume de fibres par rapport au volume de béton, - dans la colonne " fluidifiant ", le volume de fluidifiant par rapport au  Concrete Fibers Mortar Gravel Water W / C Fluidifier nl 0 1270 1250 200 0.41 1.35 (0.3%) n 2 36 (0.5%) 1250 1133 200 0.42 4.75 (1%) n 3 72 (1%) 1500 480 240 0.42 5.7 (1%) In this Table III, the proportions are indicated by density (kg / m3), the figures in parentheses indicate: - in the column "fibers", the volume of fibers in relation to the volume of concrete, - in the "fluidizer" column, the volume of fluidizer in relation to

volume de ciment.volume of cement.

La rapport E/C désigne le poids d'eau divisé par le poids de ciment.  The W / C ratio designates the weight of water divided by the weight of cement.

4 - Préparation et application de la composition de collage sur la face  4 - Preparation and application of the bonding composition on the face

interne de la coque métallique 9.internal of the metal shell 9.

Dans l'exemple 1, on utilise deux types de composition de collage: la première correspondant aux essais n 4 à 6, et la seconde correspondant aux essais n 13 à 15; la composition de collage est préparée et appliquée sur la  In Example 1, two types of bonding composition are used: the first corresponding to tests n 4 to 6, and the second corresponding to tests n 13 to 15; the bonding composition is prepared and applied to the

plaque métallique 2.metal plate 2.

On utilise ici de la même façon soit la première soit la deuxième composition de collage, sur la coque métallique 9 toujours supportée par la  In this case, either the first or the second bonding composition is used in the same way, on the metal shell 9 still supported by the

réplique 6.reply 6.

- Coulée et solidification du béton en référence à la figure 4 dans le cas  - Pouring and solidification of the concrete with reference to Figure 4 in the case

de l'utilisation de la première composition de collage (liaisons minérales).  the use of the first bonding composition (mineral bonds).

Avant coulage, on positionne des inserts métalliques 10 et 11.  Before casting, metal inserts 10 and 11 are positioned.

On coule ensuite la composition de béton dans le moule formé par la coque 9 supportée par la réplique 6, puis on fait vibrer le béton à l'état fluide à  The concrete composition is then poured into the mold formed by the shell 9 supported by the replica 6, then the concrete is vibrated in the fluid state at

l'aide d'une aiguille vibrante adaptée à cet effet.  using a vibrating needle suitable for this purpose.

Comme la coque 9 forme le moule correspondant à la forme de l'outil à fabriquer, il n'y a pas, ici, d'autres éléments de moulage et il n'y a donc pas  As the shell 9 forms the mold corresponding to the shape of the tool to be manufactured, there are no other molding elements here and there is therefore no

d'étape ultérieure de démoulage.subsequent release step.

On laisse ensuite prendre le béton dans les conditions suivantes conservation pendant 28 jours en atmosphère à température constante ( 21 C) et taux d'humidité constante (95% environ), en protégeant de la  The concrete is then left to set under the following conditions, conservation for 28 days in an atmosphere at constant temperature (21 ° C.) and constant humidity (approximately 95%), protecting from

dessiccation les surfaces de béton frais exposées à l'atmosphère.  desiccation of fresh concrete surfaces exposed to the atmosphere.

On prépare des éprouvettes du même béton dans des conditions  Test pieces of the same concrete are prepared under conditions

identiques, pour évaluer les propriétés mécaniques.  identical, to assess the mechanical properties.

On constate que le retrait à 30 jours est de l'ordre de 0,05 mm/m pour les  It is noted that the withdrawal at 30 days is of the order of 0.05 mm / m for the

trois compositions de béton.three concrete compositions.

On évalue les propriétés mécaniques de la manière suivante: - résistance à la compression cr max.c: sur des éprouvettes de diamètre mm et de longueur 220 mm; - résistance en traction C max.t1i: par des essais de flexion (de type " trois points ") à déplacement imposé sur des éprouvettes de dimensions: 70 x 70 x 280 mm; - résistance en traction c max.t2: par des essais de flexion (de type " trois points ") à force imposée sur des éprouvettes pré-entaillées de dimensions: 47  The mechanical properties are evaluated in the following manner: - compressive strength cr max.c: on test pieces with diameter mm and length 220 mm; - tensile strength C max.t1i: by bending tests (of the "three point" type) with imposed displacement on test pieces of dimensions: 70 x 70 x 280 mm; - tensile strength c max.t2: by bending tests (of the "three point" type) with force imposed on pre-notched test pieces of dimensions: 47

x 70 x 280 mm; ces essais sont effectués à un an.  x 70 x 280 mm; these tests are carried out at one year.

- module d'élasticité en compression Ec et en flexion Ef.  - modulus of elasticity in compression Ec and in bending Ef.

Les résultats obtenus sont reportés au Tableau IV pour chaque composition de béton (cf. 3 ci-dessus)  The results obtained are reported in Table IV for each concrete composition (see 3 above)

Tableau IV - Propriétés mécaniques des bétons du Tab.lll.  Table IV - Mechanical properties of concretes from Tab.lll.

Béton Smaxc (MPa) Smaxtl (MPa) Smaxt2 (MPa) Ec (GPa) Et (GPa) n 1 55,5 8,5 9,4 33,6 43,4 n 2 67,5 10,6 11,1 34,5 46,7 n 3 62,7 17,1 16,4 37,3 45,6 Ce tableau illustre l'effet renforçateur des fibres introduites dans la  Concrete Smaxc (MPa) Smaxtl (MPa) Smaxt2 (MPa) Ec (GPa) Et (GPa) n 1 55.5 8.5 9.4 33.6 43.4 n 2 67.5 10.6 11.1 34 , 5 46.7 n 3 62.7 17.1 16.4 37.3 45.6 This table illustrates the reinforcing effect of the fibers introduced into the

composition de béton.concrete composition.

Après coulée et solidification, on sépare la réplique 6 de la coque métallique 9 solidaire de la pièce en béton solidifié 12, et on obtient l'outil  After casting and solidification, the replica 6 is separated from the metal shell 9 secured to the solidified concrete part 12, and the tool is obtained.

d'emboutissage tel que représenté à la figure 4.  stamping as shown in Figure 4.

La figure 4 illustre la liaison entre la pièce en béton 12 et la coque 9 assurée par la composition de collage comprenant de la colle réticulée 13 et  FIG. 4 illustrates the connection between the concrete part 12 and the shell 9 provided by the bonding composition comprising crosslinked glue 13 and

des granulats 14.aggregates 14.

La combinaison de l'effet chimique de liaison assuré par la colle 13 et de l'effet mécanique de liaison assuré par les granulats 14 permet d'atteindre une  The combination of the chemical bonding effect provided by the adhesive 13 and the mechanical bonding effect provided by the aggregates 14 makes it possible to achieve a

très forte cohésion de la coque 9 et de la pièce en béton.  very strong cohesion of the shell 9 and the concrete part.

Les inserts et la partie de la surface de l'outil qui est en béton sont usinés afin d'obtenir les cotes et les centrages souhaités; la coque 9 électroformée ne nécessite aucun traitement particulier avant utilisation de l'outil sous presse d'emboutissage. On obtient ainsi un outil d'emboutissage particulièrement performant, résistant très bien à l'usure et permettant de réaliser à grandes cadences des  The inserts and the part of the surface of the tool which is made of concrete are machined in order to obtain the desired dimensions and centering; the electroformed shell 9 does not require any special treatment before using the tool in a stamping press. A particularly efficient stamping tool is thus obtained, very resistant to wear and allowing high-speed production of

emboutis de qualité.stamped quality.

Une étude complète sur le frottement en emboutissage et en particulier sur l'effet du nickel comme matériau de surface d'outil a montré qu'on obtenait des conditions de frottement pratiquement équivalentes avec un matériau de surface d'outil en acier et avec un matériau de surface d'outil en nickel électroformé; sur une tôle d'acier simplement revêtue d'un film de lubrification de protection temporaire contre la corrosion, le coefficient de frottement a été  A comprehensive study on stamping friction and in particular on the effect of nickel as a tool surface material has shown that practically equivalent friction conditions are obtained with a steel tool surface material and with a material tool surface in electroformed nickel; on a steel sheet simply coated with a lubricating film for temporary corrosion protection, the coefficient of friction has been

estimé à 0,22 environ.estimated at around 0.22.

Les outils d'emboutissage obtenus ont été testés sur presse industrielle et ont donné satisfaction dans des conditions classiques d'emboutissage; les tests ont montré qu'un même outil permettait de réaliser plusieurs centaines de  The stamping tools obtained have been tested on an industrial press and have given satisfaction under conventional stamping conditions; tests have shown that a single tool can perform several hundred

milliers d'emboutis.thousands of stamps.

Claims (17)

REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un outil d'emboutissage en béton hydraulique (12), adapté à la préparation d'emboutis de forme prédéterminée à partir de flans de tôle, outil dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est couverte au moins partiellement d'une coque métallique, (9) comprenant les étapes consistant à: - préparer une coque métallique (9) présentant une face dite " externe " correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti et une face opposée dite " interne ", préparer un moule pour l'outil d'emboutissage en prenant ladite coque (9) comme fond ou élément de moule, face interne tournée vers l'intérieur du moule, - appliquer une composition de collage sur ladite face interne, couler dans ledit moule une composition de préparation dudit béton comprenant des granulats, - solidifier ladite composition, caractérisé en ce que ladite composition de collage contient des moyens  1.- Method of manufacturing a hydraulic concrete stamping tool (12), suitable for the preparation of stampings of predetermined shape from sheet blanks, tool whose surface intended to come into contact with the sheet blank to be stamped is covered at least partially with a metal shell, (9) comprising the steps consisting in: - preparing a metal shell (9) having a so-called "external" face corresponding to the predetermined shape of the stamped and an opposite face said "internal", prepare a mold for the stamping tool by taking said shell (9) as the bottom or element of the mold, internal face facing the inside of the mold, - applying a bonding composition to said internal face, pouring into said mold a composition for preparing said concrete comprising aggregates, - solidifying said composition, characterized in that said bonding composition contains means (14) mécaniques d'ancrage du béton.  (14) mechanical anchoring of concrete. 2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour appliquer ladite composition de collage, on applique d'abord une couche de colle classique (13) à l'état fluide, puis on applique sur ladite couche (13) lesdits moyens d'ancrage (14) en les faisant pénétrer partiellement dans la couche de  2.- Method according to claim 1 characterized in that, to apply said bonding composition, first applying a layer of conventional glue (13) in the fluid state, then applying said means (13) anchor (14) by making them partially penetrate the layer of colle (13) à l'état fluide.glue (13) in the fluid state. 3.- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on applique les moyens d'ancrage (14) de manière à ce qu'une partie desdits moyens  3.- Method according to claim 2 characterized in that one applies the anchoring means (14) so that part of said means d'ancrage émerge de la surface libre de ladite couche de colle appliquée (13).  anchor emerges from the free surface of said layer of applied glue (13). 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 caractérisé  4.- Method according to any one of claims 2 to 3 characterized en ce que ladite colle est thermodurcissable dans les conditions de  in that said adhesive is thermosetting under the conditions of solidification de ladite composition de béton.  solidification of said concrete composition. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé  5.- Method according to any one of claims 2 to 4 characterized en ce que la dimension desdits moyens d'ancrage (14) qui s'étend perpendiculairement à la surface de la coque est supérieure à l'épaisseur de la couche de colle (13) appliquée.  in that the dimension of said anchoring means (14) which extends perpendicular to the surface of the shell is greater than the thickness of the layer of adhesive (13) applied. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,  6.- Method according to any one of the preceding claims, caractérisé en ce que les moyens mécaniques d'ancrage sont des granulats (14).  characterized in that the mechanical anchoring means are aggregates (14). 7.- Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que lesdits7.- Method according to claim 6 characterized in that said granulats sont de même nature que ceux de ladite composition du béton.  aggregates are of the same nature as those of said composition of concrete. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes  8.- Method according to any one of the preceding claims caractérisé en ce que ladite composition de préparation de béton contient des  characterized in that said concrete preparation composition contains fibres de renforcement.reinforcing fibers. 9.- Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications  9.- Manufacturing method according to any one of claims précédentes caractérisé en ce que ladite coque est préparée par  previous characterized in that said shell is prepared by électrodéposition.plating. 10.- Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite préparation de coque comprend les étapes consistant à: - réaliser une réplique (6) présentant une surface (6) correspondant à la forme prédéterminée de l'embouti, - le cas échéant, rendre conductrice ladite surface de la réplique, - revêtir ladite surface de réplique ou, le cas échéant, ladite surface conductrice (8), d'une couche métallique par électrodéposition jusqu'à former une coque métallique (9), la face interne de la coque correspondant alors au dépôt métallique de fin d'électrodéposition.  10.- Method according to claim 9 characterized in that said shell preparation comprises the steps consisting in: - making a replica (6) having a surface (6) corresponding to the predetermined shape of the stamped, - if necessary, making said replica surface conductive, - coating said replica surface or, where appropriate, said conductive surface (8), with a metal layer by electrodeposition until forming a metal shell (9), the internal face of the shell corresponding then to the metal deposit at the end of electrodeposition. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 10,  11.- Method according to any one of claims 9 to 10, caractérisé en ce que ladite couche métallique est à base de nickel et en ce que ladite électrodéposition est réalisée dans un bain d'électrodéposition  characterized in that said metallic layer is based on nickel and in that said electrodeposition is carried out in an electrodeposition bath contenant essentiellement du sulfamate de nickel.  essentially containing nickel sulfamate. 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1,  12.- Method according to any one of claims 9 to 1 1, caractérisé en ce que ladite réplique (6) est en matériau polymère.  characterized in that said replica (6) is made of polymeric material. 13.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12,  13.- Method according to any one of claims 9 to 12, caractérisé en ce que, avant électrodéposition, la surface conductrice de ladite  characterized in that, before electrodeposition, the conductive surface of said réplique comprend du graphite.replica includes graphite. 14.- Outil d'emboutissage en béton hydraulique dont la surface destinée à venir au contact du flan de tôle à emboutir est couverte, au moins partiellement, d'une coque métallique (9) liée au béton (12) à l'aide de moyens de collage, susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une quelconque des  14.- Hydraulic concrete stamping tool whose surface intended to come into contact with the sheet metal blank to be stamped is covered, at least partially, with a metal shell (9) linked to the concrete (12) using bonding means, capable of being obtained by the method according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de collage  previous claims, characterized in that said bonding means comprennent des moyens (14) mécaniques d'ancrage au béton.  comprise mechanical means (14) for anchoring to the concrete. 15.- Outil selon la revendication 14 caractérisé en ce que, lesdits moyens de collage comprenant une couche de colle (13) appliquée sur ladite coque métallique, lesdits moyens mécaniques (14) d'ancrage sont noyés pour une  15.- Tool according to claim 14 characterized in that, said bonding means comprising a layer of adhesive (13) applied to said metal shell, said mechanical means (14) for anchoring are embedded for a partie dans la couche de colle (13) et pour l'autre partie dans le béton (12).  part in the adhesive layer (13) and for the other part in the concrete (12). 16.- Outil selon l'une quelconque des revendications 14 à 15, caractérisé  16.- Tool according to any one of claims 14 to 15, characterized en ce que les moyens mécaniques d'ancrage sont des granulats.  in that the mechanical anchoring means are aggregates. 17.- Outil selon la revendication 16 caractérisé en ce que lesdits granulats  17.- Tool according to claim 16 characterized in that said aggregates sont de même nature que ceux du béton.  are of the same nature as those of concrete.
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