WO2001012412A2 - Moule de corps de carte a puce comportant une piece de rattrapage d'usure et corps de carte a puce obtenu par le moule - Google Patents

Moule de corps de carte a puce comportant une piece de rattrapage d'usure et corps de carte a puce obtenu par le moule

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WO2001012412A2
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Frédéric SEGOND
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/28—Closure devices therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2017/00—Carriers for sound or information
    • B29L2017/006—Memory cards, chip cards

Definitions

  • the present invention relates to the field of injection molding. It particularly relates to the molds used in the injection molding of card body of electronic devices comprising an integrated circuit chip. These devices can be of the contact or contactless type via a communication interface with contact pads or antenna.
  • FIG. 1 These molds are made up, FIG. 1 described in detail below, of a molding space, one wall of which is constituted by a part for supplying molding material in which a supply orifice is formed. After filling the molding space, the injection core connected to the injected body is cut simply by relative movement of the molding space relative to the feed piece.
  • the invention proposes to remedy the above drawback by providing a wear part attached to the mold. This part alone would suffer the wear described above. So, as part of the mold repair, this part only would have to be redone in place of the lower block or would be replaced.
  • the subject of the invention is a plastic body injection mold, comprising a molding space defined at least by two opposite plane walls, and a transverse wall provided with a material injection orifice. molding emerging between said two planar walls, said transverse wall having a relative movement with respect to at least one of the planar walls, characterized in that it comprises a wear take-up part, a surface portion of which forms a portion of molding surface opening into one of said flat walls in the vicinity of the injection orifice.
  • the molding space corresponds to that of a smart card body.
  • - Said molding surface portion is adjacent to the transverse wall.
  • said molding surface portion is a rectangular surface with a width of less than 0.5 mm.
  • - Said part has a generally parallelepiped shape and has a beveled upper end whose edge constitutes said portion of the molding surface.
  • the mold comprises a receiving housing of a shape complementary to said wear take-up part.
  • said wear take-up part comprises lateral ents shoulders constituting stops in the mold.
  • - Said molding surface portion has a surface state of hardness greater than that of the walls of the molding space. said portion of the molding surface is ceramic.
  • the invention also relates to a body of an electronic chip device, such as a smart card, obtained by the mold according to the invention as well as an electronic device comprising said body.
  • FIG. 1 shows a sectional view of the molding assembly of the prior art
  • - Fig. 2 shows a sectional view of the mold equipped with a wear take-up part according to the invention
  • - Fig. 3 shows a sectional view of the mold fitted with a preferred variant of the wear take-up part according to the invention
  • FIG. 4 shows a perspective view of the wear take-up part according to the preferred variant
  • FIG. 5 shows a perspective view of another wear take-up part according to the preferred variant.
  • the molding assembly of the prior art comprises two parts, a lower block 1 and an upper block 2 which, in a state in which they are brought together, cooperate for the injection of a body into space molding 3 and in a state where they are separated, allow the extraction of the body.
  • the lower block 1 has an open molding space machined on its surface and of dimensions corresponding to those of the body of the device, said molding space having a flat bottom 4 and side walls 5, 6.
  • the card body has 85 mm in length, 54 mm in width and 0.76 mm in thickness.
  • the upper block 2 is planar and simply covers the lower block and forms the upper surface 7 of the molding space opposite the bottom above.
  • a punch 8 which can be fixed or mobile to define a cavity in the card body and in which will be later reported an electronic micromodule containing the integrated circuit.
  • the side wall 6 of the molding space is constituted by a surface portion of a supply part 9.
  • a supply channel 10 terminating in a supply nozzle 11 (or orifice injection) which opens into the molding space through the wall 6.
  • the feed piece has freedom of transverse movement relative to the molding space.
  • the material injected is generally chosen from the usual plastics in the smart card industry such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), PVC (Polyvinyl chloride), PC (poly carbonate), PET (Polyethylene terephthalate) ), etc.
  • ABS Acrylonitrile Butadiene Styrene
  • PVC Polyvinyl chloride
  • PC poly carbonate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • the injection core 11A connected to the injected body is cut by shearing simply by relative displacement of the molding space relative to the part d ' food. If we consider a displacement of the part 9 towards the direction Y, the molding space being fixed, it ultimately produces preferential wear located on the bottom 4 in a zone 12 near the injection nozzle.
  • the repair consists in machining the walls 5 and the bottom 4 of the block 1 as well as the interface with the block 2.
  • the mold of the invention comprises a wear take-up part 13, which comprises a surface portion 14 opening into the molding space in the vicinity of the injection orifice.
  • the wear take-up part has a rectangular section, and the surface portion 14 defines a rectangle just below the orifice of the injection nozzle.
  • the wearing part is centered under the orifice of the injection nozzle and in the example has a width of 1 cm, and a width of less than 2 mm.
  • the wear zone may be located elsewhere, in particular on the other block 2 of the mold.
  • the wear take-up part has a beveled end 15 in its upper part close to the molding space.
  • the edge (16) of the bevel constitutes said portion of the molding surface.
  • the wear area to be covered by the part 13 can be extremely fine, for example less than 0.5 mm, or even less than or equal to 0.2 mm. It is then easier to handle the wear take-up part, to machine it and fix it if it has a wider base.
  • the wear take-up part may further comprise (FIG. 4) lateral shoulders 17 to block it in the mold against the displacement forces generated by the friction of the injection block 10.
  • it can include (fig. 5) anti-shearing fixing means (drilling 18)
  • the wearing part can advantageously be made of a much harder material than that of the mold, in particular high carbon steel, ceramic material.
  • the block 1 has a complementary shape for receiving and fixing the wear take-up piece.
  • the wear take-up part in the event of pronounced wear of the bottom 4 under the injection orifice 11, the wear take-up part can be replaced, or rectified at lower cost.
  • the invention makes it possible to meet rigorous and meticulous specifications for obtaining plastic bodies with excellent surface condition.
  • the mold of the invention is advantageously suitable for obtaining bodies of standardized devices such as electronic chip cards.
  • the invention makes it possible to respond to a problem in the field of the smart card, it may be suitable for molding other bodies, and if necessary with other molding materials, using the principle of cutting the carrot. by a shear involving a wall of the molding space. If necessary, the two opposite flat walls can be replaced by walls of all possible shapes.

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Abstract

Moule d'injecton de corps en matière plastique, comportant un espace de moulage défini au moins par deux parois planes opposées (4, 7), et une paroi transversale (6) munie d'un orifice d'injection (11) de matière de moulage débouchant entre lesdites deux parois planes, ladite paroi transversale ayant un mouvement relatif par rapport à au moins l'une des parois planes, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de rattrapage d'usure (13) dont une portion de surface forme une portion de surface de moulage (14, 16) débouchant dans l'une des dites parois planes au voisinage de l'orifice d'injection.

Description

MOULE DE CORPS DE CARTE A PUCE COMPORTANT UNE PIECE DE RATTRAPAGE D'USURE ET CORPS DE CARTE A PUCE OBTENU PAR LE MOULE.
La présente invention concerne le domaine du moulage par injection. Elle concerne particulièrement les moules utilisés dans le moulage par injection de corps de carte de dispositifs électroniques comportant une puce de circuit intégré. Ces dispositifs peuvent être du type à contacts ou sans contact par l'intermédiaire d'une interface de communication à plages de contact ou à antenne.
Ces moules sont constitués, figure 1 décrite en détail infra, d'un espace de moulage dont une paroi est constituée par une pièce d'alimentation en matière de moulage dans laquelle est ménagé un orifice d'alimentation. Après remplissage de l'espace de moulage, la carotte d'injection reliée au corps injecté est sectionnée simplement par déplacement relatif de l'espace de moulage par rapport à la pièce d' alimentation.
Il se produit alors une zone d'usure préférentielle dans une des pièces débouchant dans l'espace de moulage et participant à l'effort de cisaillement de la carotte d'injection. Cette usure conduit à terme à des bavures résiduelles sur le corps de carte ou à la limite à une découpe insuffisante de la carotte d'injection.
A un tel stade d'usure, afin d'avoir des corps de carte exempts de défauts, il est alors nécessaire de procéder à une opération de réfection complète de l'espace de moulage du bloc inférieur par un usinage très onéreux.
L'invention propose de remédier à l'inconvénient ci -dessus en prévoyant une pièce d'usure rapportée sur le moule. Cette pièce seule subirait l'usure décrite ci- dessus. Ainsi, dans le cadre de la réfection du moule, cette pièce uniquement serait à refaire au lieu et place du bloc inférieur ou serait remplacée.
A cet effet, l'invention a pour objet un moule d'injection de corps en matière plastique, comportant un espace de moulage défini au moins par deux parois planes opposées, et une paroi transversale munie d'un orifice d'injection de matière de moulage débouchant entre lesdites deux parois planes, ladite paroi transversale ayant un mouvement relatif par rapport à au moins l'une des parois planes, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de rattrapage d'usure dont une portion de surface forme une portion de surface de moulage débouchant dans l'une des dites parois planes au voisinage de l'orifice d'injection.
L'invention peut comporter également d'autres caractéristiques suivantes :
- l'espace de moulage correspond à celui d'un corps de carte à puce. - ladite portion de surface de moulage est adjacente à la paroi transversale. ladite portion de surface de moulage est une surface rectangulaire de largeur inférieure à 0,5 mm. - ladite pièce à une forme générale parallélépipède et comporte une extrémité supérieure biseautée dont l'arête constitue ladite portion de surface de moulage . le moule comporte un logement de réception de forme complémentaire à ladite pièce de rattrapage d' usure . ladite pièce de rattrapage d'usure comporte des épaule ents latéraux constituant des butées d'arrêt dans le moule. - ladite portion de surface de moulage possède un état de surface de dureté supérieure à celle des parois de l'espace de moulage. ladite portion de surface de moulage est en céramique .
L'invention a également pour objet un corps de dispositif à puce électronique, tel qu'une carte à puce, obtenu par le moule selon l'invention ainsi qu'un dispositif électronique comportant ledit corps.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - Fig. 1, représente une vue en coupe de l'ensemble de moulage de l'art antérieur , -
- Fig. 2, représente, une vue en coupe du moule équipé d'une pièce de rattrapage d'usure selon 1 ' invention ; - Fig. 3, représente une vue en coupe du moule équipé d'une variante préférée de la pièce de rattrapage d'usure selon l'invention ;
- Fig. 4, représente une vue en perspective de la pièce de rattrapage d'usure selon la variante préférée ;
- Fig. 5, représente une vue en perspective d'une autre pièce de rattrapage d'usure selon la variante préférée.
A la figure 1, l'ensemble de moulage de l'art antérieur comporte deux parties, un bloc inférieur 1 et un bloc supérieur 2 qui dans un état où ils sont rapprochés, coopèrent pour l'injection d'un corps dans l'espace de moulage 3 et dans un état où ils sont séparés, permettent l'extraction du corps. Le bloc inférieur 1 comporte un espace de moulage ouvert usiné à sa surface et de dimensions correspondant à celles du corps du dispositif, ledit espace de moulage présentant un fond plan 4 et des parois latérales 5, 6. Selon un premier standard notamment ISO 7810, le corps de carte possède 85 mm de longueur, 54 mm de largeur et 0,76 mm d'épaisseur.
Au contraire, le bloc supérieur 2 est plan et vient simplement couvrir le bloc inférieur et former la surface supérieure 7 de l'espace de moulage opposée au fond ci-dessus. Dans le fond de l'espace de moulage ou empreinte, débouche un poinçon 8 qui peut être fixe ou mobile pour définir une cavité dans le corps de carte et dans laquelle sera ultérieurement reporté un micromodule électronique contenant le circuit intégré. La paroi latérale 6 de l'espace de moulage est constituée par une portion de surface d'une pièce d'alimentation 9. Dans cette pièce 9 est ménagée un canal d'alimentation 10 se terminant par une buse d'alimentation 11 (ou orifice d'injection) qui débouche dans l'espace de moulage par la paroi 6.
La pièce d'alimentation bénéficie d'une liberté de mouvement transversal relatif à l'espace de moulage.
A l'injection, la matière injectée est généralement choisie parmi les matières plastiques usuelles de l'industrie des cartes à puces telles que ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) , PVC (Polychlorure de vinyle) , PC (poly carbonate) , PET (Polyéthylène téréphtalate) , etc.
Après remplissage de l'espace de moulage par la matière injectée et léger refroidissement de celle-ci, la carotte d'injection 11A reliée au corps injecté est sectionnée par cisaillement simplement par déplacement relatif de l'espace de moulage par rapport à la pièce d' alimentation. Si on considère un déplacement de la pièce 9 vers la direction Y, l'espace de moulage étant fixe, il se produit à terme une usure préférentielle située sur le fond 4 dans une zone 12 à proximité de la buse d' inj ection.
La réparation consiste à usiner les parois 5 et le fond 4 du bloc 1 ainsi que l'interface avec le bloc 2.
A la figure 2, le moule de l'invention comporte une pièce de rattrapage d'usure 13, qui comprend une portion de surface 14 débouchant dans l'espace de moulage au voisinage de l'orifice d'injection. Dans l'exemple, la pièce de rattrapage d'usure présente une section rectangulaire, et la portion de surface 14 définit un rectangle juste en dessous de l'orifice de la buse d'injection. La pièce d'usure est centrée sous l'orifice de la buse d'injection et présente dans l'exemple une largeur de 1 cm, et une largeur inférieure à 2 mm.
Selon l'endroit ou se produit le cisaillement de la carotte, la zone d'usure pourra se situer ailleurs, notamment sur l'autre bloc 2 du moule.
Dans une variante de réalisation de la figure 3, la pièce de rattrapage d'usure comporte une extrémité biseautée 15 dans sa partie supérieure proche de l'espace de moulage. L'arête (16) du biseau constitue ladite portion de surface de moulage.
Cette forme est préférée, dans la mesure où la zone d'usure à couvrir par la pièce 13 peut être extrêmement fine, par exemple inférieure à 0, 5 mm, voire même inférieure ou égale à 0,2 mm. Il est alors plus aisé de manipuler la pièce de rattrapage d'usure, de l'usiner et de la fixer si elle présente une base plus large. Dans l'exemple, la pièce de rattrapage d'usure peut comprendre en outre (fig.4) des épaulements latéraux 17 pour la bloquer dans le moule à l' encontre des efforts de déplacement engendrés par le frottement du bloc d' injection 10. Alternativement, elle peut comprendre (fig.5) des moyens de fixation anti-cisaillement (perçage 18) La pièce d'usure peut être avantageusement dans une matière beaucoup plus dure que celle du moule, notamment en acier à haut degré de carbone, en matière céramique.
Compte tenu de la position marginale de la pièce de rattrapage d'usure dans le moule ainsi que de sa très faible largeur, la marque correspondant à la portion de surface de moulage engendrée sur la carte obtenue n'est pas visible à l'oeil nue même après une impression graphique mais seulement au microscope. Bien entendu, le bloc 1 comporte une forme complémentaire pour la réception et la fixation de la pièce de rattrapage d'usure.
Grâce à l'invention, en cas d'usure prononcée du fond 4 sous l'orifice d'injection 11, la pièce de rattrapage d'usure, peut être remplacée, où rectifiée à moindre frais.
On peut également faire subir à moindre frais un traitement de surface particulier à cet endroit du moule (céramique, carbure, alliage..), en traitant uniquement la pièce de rattrapage d'usure ou à la limite son extrémité .
L'invention permet de satisfaire à des cahiers des charges rigoureux et pointilleux pour l'obtention de corps en matière plastique à excellent état de surface. En particulier, le moule de l'invention convient avantageusement à l'obtention de corps de dispositifs normalisés tels que les cartes à puce électronique.
Bien que l'invention, permette de répondre à un problème du domaine de la carte à puce, elle peut convenir au moulage d'autres corps, et le cas échéant avec d'autres matières de moulage, utilisant le principe de découpe de la carotte par un cisaillement faisant intervenir une paroi de l'espace de moulage. Le cas échéant les deux parois planes opposées peuvent être remplacées par des parois de toutes les formes possibles .

Claims

REVENDICATIONS
1. Moule d'injection de corps en matière plastique, comportant un espace de moulage défini au moins par deux parois planes opposées (4, 7) , et une paroi transversale (6) munie d'un orifice d'injection (11) de matière de moulage débouchant entre lesdites deux parois planes, ladite paroi transversale ayant un mouvement relatif par rapport à au moins l'une des parois planes, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de rattrapage d'usure (13) dont une portion de surface forme une portion de surface de moulage (14, 16) débouchant dans l'une des dites parois planes au voisinage de l'orifice d'injection.
2. Moule d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace de moulage correspond à celui d'un corps de carte à puce.
3. Moule selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que ladite portion de surface de moulage est adjacente à la paroi transversale (6) .
4. Moule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion de surface de moulage est une surface rectangulaire de largeur inférieure à 0,5 mm.
5. Moule d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce a une forme générale parallélépipède et comporte une extrémité supérieure (15) biseautée dont l'arête
(16) constitue ladite portion de surface de moulage .
6. Moule d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé et en ce que le moule comporte un logement de réception de forme complémentaire à ladite pièce de rattrapage d' usure .
7. Moule d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce de rattrapage d'usure comporte des épaulements latéraux (17) constituant des butées d'arrêt dans le moule.
8. Moule d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion de surface de moulage possède un état de surface de dureté supérieure à celle des parois de l'espace de moulage.
9. Moule d'injection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion de surface de moulage possède un état de surface en céramique.
10. Corps de dispositif à puce électronique, tel qu'une carte à puce, obtenu par le moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une marque correspondant à ladite portion de surface de moulage .
11. Dispositif à puce électronique comportant le corps selon la revendication 10.
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