FR2789612A1 - Procede et dispositif de moulage de matiere metallique par injection et procede pour modifier un moule d'injection - Google Patents

Abstract

Une buse d'injection (32) est installée dans un alésage (37) du moule (13). La buse (32) est équipée d'un moyen de chauffage hélicoïdal (46) dont la puissance est régulée d'après le signal de température fourni par un thermocouple (53). La buse est montée dans un fourreau (57) dont l'extrémité est refroidie par un circuit de refroidissement (74). En fin d'injection, le métal tel que du Zamak (marque déposée) se solidifie dans l'orifice de sortie (38) de la buse, mais du métal demeure liquide dans le reste de la buse et reflue ensuite vers le creuset lorsque le piston d'injection se rétracte.Utilisation pour minimiser la masse de matière à recycler.

Description

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DESCRIPTION

"Procédé et dispositif de moulage de matière métallique par injection et procédé pour modifier un moule d'injection" La présente invention concerne un procédé de moulage de matière métallique par injection à l'aide

d'une machine à chambre chaude.

La présente invention concerne également un

dispositif de moulage à chambre chaude.

La présente invention concerne encore un procédé pour modifier un moule d'injection de matière métallique. L'invention est en particulier applicable à une matière telle que les alliages à base de zinc et en

particulier le Zamak (marque déposée).

Selon le procédé usuel de moulage en chambre chaude, du métal est maintenu en fusion dans un creuset dans lequel est plongé un cylindre d'injection. Par déplacement d'un piston dans ce cylindre, on obture un orifice de remplissage du cylindre puis on injecte une quantité prédéterminée de métal en fusion dans la cavité d'un moule, à travers un conduit chauffé extérieur au moule, une buse montée dans un alésage du moule, puis à travers un trajet de répartition allant de la buse à au moins une cavité de moulage. Il y a en général plusieurs cavités pour permettre le moulage de plusieurs pièces à chaque injection. La température de la matière métallique étant maintenue à seulement quelques degrés C au-dessus de la température de solidification, une solidification se produit dans la buse très peu de temps après la fin du processus d'injection. A ce moment, on rétracte le piston pour permettre à la matière se trouvant dans le conduit -2- chauffé de revenir dans la chambre du cylindre. La fin du mouvement de retrait du piston rouvre l'orifice de remplissage, ce qui permet de renouveler dans la chambre du cylindre la quantité de matière prête à être injectée. Le démoulage permet d'obtenir un bloc de matière constitué des futures pièces réunies par une "carotte" de moulage correspondant à la matière solidifiée dans la buse et dans le trajet répartiteur du moule. Cette matière solidifiée ou "carotte" présente une masse considérable, du même ordre de grandeur que celle des pièces finies futures. Elle constitue une chute devant être recyclée, ce qui entraîne des frais de manutention et des coûts énergétiques pour réchauffer cette matière

au-delà de la température de solidification.

Le but de la présente invention est de réduire la masse des chutes dans le cadre du procédé de moulage en

chambre chaude.

Suivant un premier aspect de l'invention, le procédé de moulage de matière métallique, par injection à l'aide d'une machine à chambre chaude, dans lequel on injecte le métal en fusion d'un creuset dans une cavité d'un moule à travers un conduit extérieur au moule et une buse montée dans un alésage du moule, puis après un début de refroidissement on provoque un reflux de la matière métallique en fusion située dans le conduit vers le creuset, est caractérisé en ce qu'on chauffe la buse à une température supérieure à la température de solidification de la matière métallique de façon que le reflux concerne également au moins une partie de la matière métallique située dans la buse à l'issue de

l'étape d'injection.

3 - En chauffant la buse à l'intérieur de la partie fixe du moule, on fait en sorte que même la matière située dans la buse, en plus de celle située dans le

conduit, est concernée par le reflux vers le creuset.

On réduit ainsi considérablement le volume des chutes

de matière devant ensuite être recyclées.

De préférence, en même temps qu'on chauffe la buse, on évacue de la chaleur autour d'un orifice de

sortie de la buse dirigé vers la cavité de moulage.

Ainsi, on localise avec précision l'emplacement o va rapidement se former, après la fin de l'injection, un bouchon de matière solidifiée supprimant tout risque que le reflux de matière affecte la ou les cavités de moulage. Et ce même si le reflux est pratiqué très peu de temps après l'étape d'injection. Suivant une particularité avantageuse pour le moulage en chambre chaude, on injecte la matière métallique à vitesse relativement lente jusqu'à ce qu'elle atteigne un orifice de sortie de la buse, et à

vitesse rapide ensuite.

Tant que la matière métallique se trouve entourée de parois chauffées, on injecte à vitesse relativement lente ayant pour effet d'éviter les turbulences et les

inclusions de bulles qui peuvent en résulter.

Sensiblement lorsque le front de matière métallique dépasse la zone entourée de parois chauffées, on augmente la vitesse d'injection pour éviter toute solidification même locale avant la fin de l'étape d'injection. Le changement de vitesse d'injection peut avoir lieu, par sécurité, un peu avant que le front de matière dépasse la zone entourée de parois chauffées, -4- ou au contraire, en exploitant l'inertie thermique, un

peu après que le front a dépassé ladite zone.

Suivant un second aspect de l'invention, le procédé pour modifier un moule d'injection de matière métallique de manière à réduire les pertes de moulage est caractérisé en ce que dans un alésage de passage de coulée pratiqué à travers une paroi du moule, on monte un buse chauffante comprenant un corps de buse et un

moyen de chauffage associé au corps de buse.

Suivant un troisième aspect de l'invention, le dispositif de moulage par injection de matière métallique, pour machine de moulage en chambre chaude, le dispositif comprenant une cavité de moulage entourée par une paroi traversée par un alésage dans lequel est montée une buse d'injection ayant un corps de buse de forme générale tubulaire s'étendant entre un orifice d'entrée du côté extérieur de la paroi et un orifice de sortie communiquant avec un canal d'alimentation de la cavité de moulage, est caractérisé en ce que le corps

de buse est muni de moyens de chauffage.

D'autres particularités et avantages de

l'invention ressortiront encore de la description ci-

après, relative à des exemples non-limitatifs: - la figure 1 est une vue schématique illustrant l'étape préalable à l'injection dans le cadre de l'invention; - les figures 2 à 4 sont des vues analogues à la figure 1 mais représentant respectivement l'étape d'injection, l'étape de reflux et l'étape de démoulage; - la figure 5 est une vue partielle du dispositif de moulage en coupe suivant un plan passant par l'axe de la buse; -5 - - la figure 6 est une vue d'un détail de la figure 5 dans la zone de l'extrémité de la buse avant mise en température; - la figure 7 illustre une étape de modification du diffuseur; et - la figure 8 est une vue d'une variante pour la réalisation de la buse et de son fourreau, les moyens

de chauffage de la buse n'étant pas représentés.

Dans l'exemple représenté à la figure 1, la machine de moulage comprend un creuset 1 contenant en service un bain de matière métallique 2 dont le niveau de remplissage est maintenu sensiblement constant. Des moyens de chauffage non-représentés associés à des

moyens de régulation en température également non-

représentés, maintiennent le bain 2 à une température supérieure de quelques degrés C à la température de solidification de la matière métallique. Un cylindre d'injection 3, disposé selon un axe vertical, est plongé dans le bain 2. Le cylindre d'injection 3 renferme une chambre cylindrique 4, d'axe vertical, délimitée du côté supérieur par un piston 6 monté coulissant dans le cylindre 3. Le volume de la chambre 4 est maximal lorsque le piston 6 est en position haute de retrait (figure 1). Dans cette position, le piston 6 dégage une lumière d'admission 7 faisant communiquer la chambre 4 avec le bain 2 en- dessous de la surface du bain 2. A son extrémité inférieure, la chambre 4 communique de manière permanente avec un conduit d'injection 8 dont une partie est formée dans le corps O du cylindre 3 et une autre partie est formée dans une prolonge 9. A partir de la chambre 4, le conduit

d'injection 8 est ascendant sur toute sa longueur.

-6- La machine de moulage comprend en outre un support 11 pour un dispositif de moulage 12. Le dispositif de moulage 12 comprend un moule fixe 13 fixé au support 11 et un moule mobile 14 déplaçable par rapport au moule fixe 13. Dans une position de fermeture (figures 1 à 3), le moule mobile 14 est adjacent au moule fixe 13. Dans une position de démoulage (figure 4), le moule mobile 14 est écarté du

moule fixe 13.

En position de fermeture, le moule mobile 14 définit avec le moule fixe 13 au moins une cavité de moulage 16 dont la forme correspond à celle de la pièce à réaliser, et une chambre de répartition de matière 21. Un alésage 17, pratiqué à travers le moule fixe 13, débouche dans la chambre de répartition 21. Dans l'alésage 17 est installé un ensemble d'injection 18 faisant plus particulièrement l'objet de l'invention et

qui sera décrit plus en détail ultérieurement.

L'alésage 17 du moule fixe 13 coïncide avec une fenêtre 19 du support 11, à travers laquelle s'étend la prolonge 9. Le dispositif d'injection 18 fait communiquer le conduit d'injection 8 avec la chambre de répartition 21. Un diffuseur 22 est monté dans le moule mobile 14 face au dispositif d'injection 18 pour donner à la chambre de répartition 21, dans la zone adjacente à l'ensemble d'injection 18, une forme tronconique favorisant la transition entre l'écoulement axial de la matière métallique le long du dispositif d'injection 18 et son écoulement radial vers la ou les cavités de

moulage 16.

On va maintenant décrire les aspects les plus

généraux du procédé de moulage.

-7- Au départ (figure 1), le piston d'injection 6 étant en position haute de retrait, la chambre 4 est remplie de métal en fusion car elle communique avec le bain 2 par la lumière 7. Le conduit 8 est également occupé par du métal en fusion à partir de son extrémité raccordée à la chambre 4 jusqu'à un niveau 23 coïncidant avec le niveau de la surface supérieure du

bain 2 dans le creuset 1.

Ensuite (figure 2) on déplace le piston 6 vers le bas. Le piston 6 vient fermer la lumière d'admission 7 puis chasse une partie de la matière métallique emprisonnée dans la chambre 4 et dans le conduit 8, vers le reste du conduit 8, l'intérieur de l'ensemble d'injection 18, la chambre de répartition 21 et la ou les cavités 16 jusqu'à ce que la totalité de ces différents volumes soit remplie de matière métallique,

l'air s'échappant par des évents non-représentés.

Pendant l'injection, le piston 6 se déplace à vitesse relativement lente tant que le front de matière se trouve encore dans le conduit 8 ou à l'intérieur de l'ensemble d'injection 18, puis plus rapidement dès que le front de matière pénètre dans la chambre de

répartition 21 puis dans la cavité de moulage 16.

D'une manière qui sera expliquée plus en détail plus loin, un bouchon de matière solidifiée se forme dans la zone de la jonction entre l'ensemble d'injection 18 et la chambre de répartition 21. Le piston 6 est alors rétracté (figure 3) La matière contenue dans l'ensemble d'injection 18 du côté de l'extérieur du moule à partir du bouchon dans la prolonge 9 et dans le conduit 8 est encore liquide et

reflue par aspiration et gravité vers la chambre 4.

Lorsque le piston 6 atteint sa position de retrait -8 - maximum, la chambre 4 est réalimentée en matière métallique à partir du bain 2 à travers l'ouverture d'admission 7, si bien que dans la machine de moulage proprement dite la situation de la figure 1 est rétablie. Ensuite, figure 4, on écarte le moule mobile 14 du moule fixe 13, on rétracte un ou plusieurs éventuels noyaux mobiles 26 montés dans le moule mobile 14 ou éventuellement, de manière non-représentée, dans le moule fixe 13, et on actionne des extracteurs 27 montés dans le moule mobile 14 pour chasser du moule mobile 14 une ébauche 28 comprenant une ou plusieurs pièces moulées 29 ainsi qu'une chute de matière solidifiée, encore appelée "carotte", qui devra être séparée de la

ou des pièces 29 en vue d'être recyclée.

Comme le montre la figure 5, le dispositif d'injection 18 comprend une buse 32 ayant un corps 33 de forme générale tubulaire cylindrique définissant à son intérieur un conduit traversant 34 s'étendant entre un orifice d'entrée 36 situé sensiblement dans le plan de la face extérieure 37 du moule fixe 13, et un orifice de sortie 38 débouchant dans la chambre de répartition 21, et plus particulièrement face au sommet

plat 39 du diffuseur tronconique 22.

L'orifice d'entrée 36 s'évase progressivement vers l'extérieur selon un profil en arc de cercle dans lequel l'extrémité tronconique de la prolonge 9, représentée en traits mixtes, est destinée à venir s'emboîter d'une manière étanche à la matière métallique. Dans l'exemple représenté, l'axe 44 de la buse 32 et en particulier du conduit 34 est horizontal et le raccordement étanche avec la prolonge 9 dont

l'axe est incliné est permis par l'emboîtement précité.

9- Dans la suite, pour ce qui concerne tout positionnement le long de l'axe 44 de l'alésage 17, "proximal" et "distal" signifieront respectivement "du côté de l'extérieur du moule", et "du côté de la chambre de répartition 21". Un élément de chauffage électrique 41, à effet JOULE, est enroulé en hélice autour de la surface extérieure de la prolonge 9. L'élément de chauffage 41 comporte à proximité de l'extrémité libre de la prolonge 9 des spires jointives 42, donc plus serrées que les autres spires 43, pour renforcer l'effet de chauffage à la jonction entre la prolonge 9 et la buse 32, et compenser ainsi les fuites thermiques plus

grandes dans cette région.

Le corps 33 de la buse est entouré sur la majeure partie de sa longueur par un élément électrique de chauffage 46, à effet JOULE, enroulé en hélice avec un serrage élastique sur la face extérieure 47 du corps 33. Les spires de l'élément 46 sont disjointes sur la majeure partie de cette longueur. Toutefois des spires jointives ou quasi-jointives 48 sont formées au voisinage de l'orifice de sortie 38 de la buse. Les spires s'arrêtent à une distance faible mais non nulle de l'orifice 38. Le serrage de l'élément de chauffage 46 autour de la paroi extérieure 47 est obtenu en réalisant l'élément résistif sur un mandrin de formage (non-représenté) ayant un moindre diamètre que la face extérieure 47, puis en emmanchant à force le corps 33 de la buse à l'intérieur de l'élément de chauffage 46

après avoir extrait celui-ci du mandrin de formage.

L'élément chauffant 46 est formé d'une masse isolante ayant une section transversale rectangulaire, dans laquelle sont noyés deux conducteurs résistifs 49,

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isolés l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'extérieur, raccordés chacun à un conducteur d'alimentation 51 et réunis électriquement l'un à l'autre à l'extrémité 52 de l'élément chauffant hélicoïdal. Ainsi, le courant électrique amené par l'une des lignes 51 va jusqu'à l'extrémité 52 par l'un des conducteurs résistifs 49 puis retourne à l'autre ligne 51 par l'autre conducteur 49. De cette manière, les deux raccordements électriques avec les lignes 51 sont situés au voisinage de la face extérieure 37 du

moule fixe 13.

Un thermocouple 53 est placé contre la paroi extérieure 47 du corps de buse 33, à distance faible mais non nulle de l'orifice de sortie 38, donc sensiblement dans la région de l'extrémité 52 de l'élément chauffant. Les fils d'alimentation 54 du thermocouple 53 sont logés dans une rainure longitudinale 56 formée dans la paroi extérieure 47 du corps tubulaire 33 pour aller du thermocouple 53 jusqu'à l'extérieur du moule fixe 13. Le thermocouple 53 peut avantageusement, comme représenté, être situé dans la rainure 56 et plus particulièrement à

l'extrémité distale de cette dernière.

De manière non-représentée, la tension électrique fournie par le thermocouple 53, constituant un signal de mesure de température, est appliquée à l'entrée d'un système de régulation de la puissance électrique fournie à l'élément de chauffage 46 de manière à maintenir dans la zone du thermocouple 53 une température prédéterminée qui est supérieure d'environ 4 C à la température de solidification de la matière

métallique que l'on a l'intention de mouler.

- il -

La répartition des spires de l'élément 46 le long du corps de buse 33 est telle que le respect de la température de consigne dans la région du thermocouple 53 entraîne automatiquement le respect d'une température quasiment égale à celle-ci tout le long de

la buse.

La buse 32 est supportée dans un fourreau 57 de forme générale tubulaire qui est emmanché dans l'alésage 17 et occupe toute la longueur axiale de celui-ci. A partir de son extrémité proximale, une paroi intérieure 58 du fourreau 57 possède sur la plus grande partie de sa longueur un diamètre plus grand que celui de la paroi extérieure 47 de la buse 32, et même plus grand que le diamètre extérieur de l'élément de chauffage 46. A son extrémité distale, la paroi intérieure 58 du fourreau 57 forme un col 59 défini par deux parois coniques femelles 61, 62 tournées vers l'extérieur du moule fixe 13 et vers le diffuseur 22, respectivement. La paroi conique 61 sert de portée pour l'extrémité distale du corps de buse 33. Cette extrémité présente une paroi conique mâle 63 ayant un

angle au sommet plus petit que la paroi 61 du fourreau.

Ainsi, la buse peut se centrer dans le fourreau 57, coaxialement avec celui-ci, tout en n'ayant qu'une ligne de contact circulaire avec le fourreau, ce qui minimise les pertes thermiques par conduction de la

buse vers le fourreau.

A son extrémité proximale, le fourreau 57 présente une collerette de fixation 64 reçue dans un élargissement proximal 66 de l'alésage 17. La collerette 64 est appuyée contre un épaulement 67 raccordant l'élargissement 66 avec le reste de l'alésage 17. Ceci définit la position axiale du -12- fourreau 57 dans l'alésage 17. Pour son positionnement radial, le fourreau 57 présente sur sa paroi périphérique extérieure deux portées cylindriques 68 dont l'une est adjacente à la collerette 64 et l'autre est distale. Les deux portées 68, coaxiales et de même diamètre que l'alésage 17, sont emboîtées dans l'alésage 17. Elles sont séparées par un évidement 69, occupant la majeure partie de la longueur du fourreau, et destiné à réduire la conduction thermique entre le

fourreau 57 et le moule fixe 13.

Autour de son orifice d'entrée 36, la buse 32 présente une collerette de fixation 71 dirigée radialement vers l'extérieur. La collerette 71 est pincée axialement entre l'extrémité du fourreau 57 et une bride 72 fixée contre la face extérieure de la collerette 66, au moyen de vis de serrage 73 (une seule est représentée) qui se vissent dans le moule fixe 13 en traversant la collerette 64, assurant ainsi simultanément la fixation du fourreau 57 dans l'alésage 17. La collerette 71 a une dimension radiale

relativement réduite et des zones de contact quasi-

linéaires avec le fourreau 57 et la bride 72 de manière à limiter les fuites par conduction thermique de la

buse 32 vers le reste du dispositif d'injection.

Toutefois, de telles fuites thermiques ne sont pas complètement annulées et d'autre part l'élément de chauffage 46 est moins efficace dans cette zone. Le risque d'existence d'un point froid est compensé par les spires jointives 42, déjà décrites, de l'élément 41

chauffant la prolonge 9.

Il n'y a pas de contact entre la buse et le fourreau autres que ceux décrits concernant la

collerette 71 et la face conique 63 de la buse.

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L'élément chauffant 46 n'est nulle part en contact avec

le fourreau ou avec le moule fixe 13.

En service, le corps 33 de la buse est plus chaud que le fourreau 57 alors qu'ils sont en général réalisés tous les deux dans la même matière, de préférence en acier. La dilation longitudinale du corps 33 est donc plus grande que celle du fourreau 57 entre

la face extérieure de la collerette 66 et le col 59.

Comme le montre la figure 6, pour permettre ce supplément de dilatation, il y a, à froid, entre l'extrémité distale du corps 33 et la face conique 61 du fourreau 57, un jeu qui est calculé pour correspondre à la différence de dilation axiale. Ainsi, à chaud, les deux faces coniques 61 du fourreau et 63 de la buse s'appuient l'une contre l'autre et se

centrent l'une par rapport à l'autre.

Le dispositif d'injection comprend en outre des moyens pour refroidir la buse 32 dans la région de l'orifice de sortie 38 de la buse. Ces moyens de refroidissement comprennent un conduit annulaire 74 de circulation d'un liquide de refroidissement autour de l'orifice 38. Dans l'exemple représenté, le conduit 74 est formé entre la surface extérieure du fourreau 57 et une frette 76 emmanchée de manière serrée sur l'extrémité distale du fourreau 57. Du liquide de refroidissement circule en service dans le conduit annulaire 74 grâce à un conduit d'amenée et un conduit de retour, pratiqués à travers le moule fixe 13, et

dont l'un 77 est visible à la figure 5.

Une goulotte 78 est formée dans la collerette 66 du fourreau 57, dans une position angulaire autour de l'axe 44 qui correspond à celle de la rainure 56. Une goulotte 79, alignée avec la goulotte 78, est formée - 14- dans la face extérieure 37 du moule fixe 13. Dans les goulottes 78 et 79 circulent les lignes d'alimentation 51 de l'élément de chauffage 46 ainsi que les fils 54 de raccordement du thermocouple 53. Des pattes de maintien 81 sont fixées sur la surface extérieure 37 de manière à chevaucher la goulotte 79 et y maintenir les

fils 51 et 54.

Comme le montre encore la figure 5, les profils de raccordement entre la collerette 71 et le corps 33 de la buse 32, à savoir le profil déjà décrit définissant l'orifice 36 et un profil concave 80 de raccordement entre la face extérieure 47 du corps 33 et la face intérieure 82 de la collerette 71, sont dénués d'arêtes vives pour supprimer les zones de concentration des contraintes d'origine thermique. Le fourreau 57 présente de la même manière, à l'intérieur comme à l'extérieur, des profils courbes 83 pour le raccordement entre la collerette 66 et le corps du fourreau. Le fond de la goulotte 78 s'incurve selon un profil courbe 84 dans la zone de raccordement avec la

face intérieure 58 du fourreau 57.

En fonctionnement, lorsque l'injection de matière est terminée, la matière contenue dans la buse 32 est maintenue au-dessus de la température de solidification grâce à l'élément chauffant 46 dont la puissance est régulée sur la base du signal fourni par le thermocouple 53. Par contre, la matière contenue dans la chambre de répartition 21 et en particulier celle adjacente à la face conique 62 du fourreau 57 se refroidit rapidement, grâce en particulier au moyen de refroidissement 74. Par conséquent, il se forme rapidement un bouchon de matière solidifiée dans la zone de la chambre 21 immédiatement adjacente à -15- l'orifice de sortie 38 de la buse. Dès la formation de ce bouchon, il est possible de rétracter le piston 6 comme illustré à la figure 3 pour faire revenir vers la chambre 4 la matière encore en fusion, y compris par conséquent celle contenue dans le corps 33 de la buse 32. On a représenté à la figure 5 par deux traits 86 un exemple de positionnement pour la limite de la matière

solidifiée au moment du retrait de la matière non-

solidifiée. On a représenté en traits mixtes à la figure 5 la possibilité de former un col rétréci 87 dans la région de l'orifice de sortie de la buse 32. Un tel col 87 est favorable dans le cas des buses de grand diamètre pour

favoriser la formation du bouchon de matière solidifié.

L'invention a comme particularité et avantage de pouvoir être mise en ouvre avec des modifications mineures sur un dispositif de moulage existant. Une première opération consiste à adapter la dimension et la forme de l'alésage 17. Comme le dispositif d'injection selon l'invention possède un encombrement diamétral supérieur aux simples buses habituellement utilisées, l'adaptation de l'alésage 17 consiste en

général en un réalésage.

L'élargissement 66 est aisément réalisable par un

contre-alésage approprié.

On creuse également dans le moule fixe 13 les canaux 77 pour l'arrivée et le départ du fluide de refroidissement et la goulotte 79 pour la circulation

des lignes électriques 51 et 54.

La bride 72 et les vis 73 ont essentiellement pour but de faciliter les manipulations en-dehors des opérations de moulage proprement dites. On peut omettre le bride 72 et même les vis 73, car pendant le moulage -16l'appui de la prolonge 9 contre l'orifice d'entrée 36 de la buse 32 suffit à comprimer axialement la collerette 71 contre le fourreau 57 dont la collerette 66 vient ainsi elle-même s'appuyer contre l'épaulement 67. La face d'appui de la bride 72 présente des évidements 87 pour limiter son aire d'appui contre le fourreau 57 et réduire ainsi les pertes thermiques du

fourreau 57 à travers la bride 72.

Une autre opération d'adaptation est illustrée à la figure 7. Elle consiste à scier selon une ligne 88 le diffuseur 22 initial pour obtenir un diffuseur tronconique et plus particulièrement pour définir le sommet plat 39 de ce diffuseur. Au lieu de cette opération de sciage, on peut remplacer le diffuseur

initial par un diffuseur tel que 22 de la figure 5.

L'exemple représenté à la figure 8 ne sera décrit que pour ses différences par rapport à celui de la

figure 5.

Dans l'exemple de la figure 8, pour faciliter le reflux de la matière en fusion lors du retrait du piston 6 (opération illustrée à la figure 3), la buse 32 est disposée selon un axe 89 qui est incliné par rapport à l'horizontale 44 dans le sens descendant de l'orifice de sortie 38 vers l'orifice d'entrée 36. La face périphérique extérieure 91 du fourreau 57 s'étend selon l'axe horizontal 44 alors que la face intérieure 58 du fourreau 57 s'étend selon l'axe incliné 89 de manière à être co-axiale avec la buse. Pour le reste, le dispositif d'injection de la figure 8 peut être identique ou similaire à celui de la figure 5, la

figure 8 étant une vue simplifiée.

-17- Bien-entendu, l'invention n'est pas limitée aux

exemples décrits et représentés.

En particulier, il peut y avoir au moins deux thermocouples répartis le long de la buse 32 de manière à mieux surveiller la température en tous points de la buse. On peut également prévoir au moins deux éléments chauffants se succédant le long de la buse. Il est possible de réguler séparemment les deux éléments chauffants, notamment en associant chaque élément

chauffant à un thermocouple respectif.

Il est possible de définir le conduit de refroidissement tel que 74 directement entre la surface extérieure du fourreau et la surface intérieure de

l'alésage 17 du moule.

-18-

Claims (24)

REVENDICATIONS

1- Procédé de moulage de matière métallique, par injection à l'aide d'une machine à chambre chaude, dans lequel on injecte la matière métallique en fusion d'un creuset (1) dans une cavité (16) d'un moule à travers un conduit (8) extérieur au moule et une buse (32) montée dans un alésage (17) du moule, puis après un début de refroidissement on provoque un reflux de la matière métallique en fusion située dans le conduit (8) vers le creuset (1), caractérisé en ce qu'on chauffe la buse (32) à une température supérieure à la température de solidification de la matière métallique de façon que le reflux concerne également au moins une partie de la matière métallique située dans la buse (32) à l'issue

de l'étape d'injection.

2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en même temps qu'on chauffe la buse, on évacue de la chaleur autour d'un orifice de sortie (38) de la

buse (32), dirigé vers la cavité de moulage (16).

3- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on détecte la température d'au moins un point de la buse (32) et on règle la puissance appliquée à la buse de façon à maintenir la température

de la buse aussi proche que possible d'une consigne.

4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on détecte la température en un point proche

de l'orifice de sortie (38) de la buse.

- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce qu'on injecte la matière métallique à vitesse relativement lente jusqu'à ce que la matière métallique atteigne un orifice de sortie (38) de la

buse, puis à vitesse plus rapide.

-19- 6- Procédé pour modifier un moule d'injection de matière métallique de manière à réduire les pertes de moulage, caractérisé en ce que dans un alésage de passage de coulée (17) pratiqué à travers une paroi du moule on monte une buse chauffante (32) comprenant un corps de buse (33) et un moyen de chauffage (46)

associé au corps de buse.

7- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'avant de monter la buse chauffante (32) on

adapte le diamètre de l'alésage (17).

8- Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7,

caractérisé en ce qu'on tronque (88) un diffuseur de

moulage (22).

9- Procédé selon l'une des revendications 6 à 8,

caractérisé en ce qu'on fixe dans l'alésage agrandi un fourreau (57) dans lequel la buse chauffante (32) est supportée.

- Procédé selon l'une des revendications 6 à 9,

caractérisé en ce qu'on creuse dans une face extérieure (37) du moule une goulotte (79) dans laquelle on installe ensuite des câbles (51) d'alimentation

électrique du moyen de chauffage (46).

11- Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on fixe sur ladite face extérieure du moule au moins un moyen (81) de maintien des câbles

(51) dans la goulotte (79).

12- Dispositif de moulage par injection de matière métallique, pour machine de moulage en chambre chaude, le dispositif comprenant une cavité de moulage (16) entourée par une paroi traversée par un alésage (17) dans lequel est montée une buse d'injection (32) ayant un corps de buse (33) de forme générale tubulaire s'étendant entre un orifice d'entrée (36) du côté -20- extérieur de la paroi et un orifice de sortie (38) communiquant avec une chambre de répartition (21) pour l'alimentation de la cavité de moulage (16), caractérisé en ce que le corps de buse (33) est muni de moyens de chauffage (46). 13- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (46) comprennent un élément de chauffage électrique par

effet JOULE enroulé autour du corps de buse (33).

14- Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de chauffage (46) est enroulé avec un serrage élastique sur le corps de buse (33). - Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il y a une distance radiale libre entre le corps de buse (33) et une face périphérique (58) entourant le corps de buse, l'élément de chauffage (46) étant sensiblement hors de contact de la face

périphérique (58).

16- Dispositif selon l'une des revendications 12 à

14, caractérisé en ce qu'il y a une distance radiale libre entre le corps de buse (33) et une face

périphérique (58) entourant le corps de buse.

17- Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la face périphérique (58) appartient à un fourreau (57) emmanché dans l'alésage (17).

18- Dispositif selon l'une des revendications 12 à

16, caractérisé en ce que la buse (32) est montée dans un fourreau (57) emmanché dans l'alésage (17) de la

paroi du moule.

19- Dispositif selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que le fourreau (57) et la buse (32) -21 - comprennent des moyens de positionnement mutuel (61, 63; 66, 71) au voisinage de chacune des extrémités axiales du corps de buse (33) et des extrémités axiales correspondantes du fourreau (57), par des appuis ayant une aire réduite, et sensiblement sans contact entre la buse (32) et le fourreau (57) dans la région située

axialement entre lesdites extrémités.

- Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens de positionnement mutuel comprennent des moyens de positionnement axial (66, 71) à une extrémité de la buse et des moyens de centrage (61, 63) avec une certaine liberté de

déplacement axial à l'autre extrémité de la buse.

21- Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que les moyens de centrage comprennent un cône mâle (63) sur la buse (32) et, sur le fourreau (57), un cône femelle (61) ayant un angle

au sommet un peu plus grand que celui du cône mâle.

22- Dispositif selon l'une des revendications 17 à

21, caractérisé en ce qu'il est prévu un intervalle annulaire (69) entre le fourreau (57) et l'alésage (17) sur une grande partie de la longueur axiale de l'alésage.

23- Dispositif selon l'une des revendications 17 à

22, caractérisé en ce qu'il comprend une bride (72) pouvant être fixée relativement à l'extrémité extérieure du fourreau (57) pour positionner axialement une collerette (71) de la buse (32) entre l'extrémité

extérieure du fourreau et ladite bride.

24- Dispositif selon l'une des revendications 17 à

23, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de refroidissement (74, 76) autour d'une extrémité du -22- fourreau (57) entourant l'orifice de sortie (38) du

corps de buse (33).

- Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent un circuit (74) de liquide formé autour de

l'extrémité du fourreau (57).

26- Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que le circuit de liquide (74) est formé entre un corps du fourreau et une frette (76)

fixée autour du corps.

27- Dispositif selon l'une des revendications 12 à

23, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (74) de refroidissement du corps de buse (33) dans la zone de

l'orifice de sortie (38).

28- Dispositif selon l'une des revendications 17 à

26, caractérisé en ce que le fourreau (57) et l'alésage (17) ont en service un axe horizontal (44) et la buse (32) est montée inclinée dans le fourreau (57) de façon que son orifice de sortie (38) soit un peu plus élevé

que son orifice d'entrée (36).

29- Dispositif selon l'une des revendications 12 à

27, caractérisé en ce que le corps de buse (33) est installé de façon à présenter en service une inclinaison telle que son orifice de sortie (38) est un

peu plus élevé que son orifice d'entrée (36).

- Dispositif selon l'une des revendications 12 à

29, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (53) de détection de la température du corps de buse (33), destinés à être raccordés à un dispositif de régulation

de la puissance fournie aux moyens de chauffage (46).

31- Dispositif selon la revendication 30, caractérisé en ce que les moyens de détection de température (53) sont positionnés pour capter la -23température à distance faible, mais non nulle, de

l'orifice de sortie (38) du corps de buse (33.

32- Dispositif selon la revendication 30 ou 31, caractérisé en ce que les moyens de détection de température comprennent un thermocouple (53). 33Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que des fils (54) de raccordement du thermocouple (53) s'étendent dans une rainure longitudinale (56) formée dans une face extérieure (47) du corps de buse (33), vers l'extérieur du moule à

partir du point o se trouve le thermocouple.