WO2008090266A2 - Moule et procede de fabrication d ' une piece en matiere plastique grainee - Google Patents

Moule et procede de fabrication d ' une piece en matiere plastique grainee Download PDF

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Godefroy Beau
Annabelle Roy-Martinache
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1635—Making multilayered or multicoloured articles using displaceable mould parts, e.g. retractable partition between adjacent mould cavities
    • B29C45/1639—Removable partitions between adjacent mould cavity portions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves

Definitions

  • the invention generally relates to grained plastic parts. More specifically, the invention relates in a first aspect to a mold for the production of a plastic part, of the type comprising a mold cavity defined by an internal surface at least partially grained, and a drawer movable between a separation position. wherein the drawer sealingly separates the two-part molding cavity, and a communication position in which said two parts of the molding cavity communicate with each other.
  • Such a mold is typically used to produce bimaterial parts having a seed decoration on one side.
  • Different materials for example of different colors, are injected into the two parts of the mold.
  • a first material is injected into one of the two parts of the mold while the drawer is in the separation position. After solidification of the first material, the drawer is moved to the communication position, and a second material is injected into the other part of the mold.
  • the grained surface covers both the part of the part made in the first material and the part of the part made in the second material.
  • the drawer is generally made of a metallic material.
  • the seat on which the drawer comes to rest in the separation position extends along the top of a rib extending through the grained surface. .
  • This rib projects into the cavity.
  • the seat is not seed, so as to allow a sealed contact with the drawer. Consequently, the decorated face of the pieces produced by means of such a mold has a groove whose bottom is not seed, between the zone constituted by the first material and the zone constituted by the second material. The bottom of this groove is brighter than the grained parts. The perceived quality of such parts is mediocre.
  • the invention aims to provide a mold capable of producing bimaterial grained pieces of better perceived quality.
  • the invention relates to a mold of the aforementioned type, characterized in that the slide comprises an elastic seal sealingly applied against the inner surface of the cavity in the drawer of the separation position.
  • the mold may also have one or more of the features below, considered individually or in any technically feasible combination:
  • the elastic seal is made of an elastomeric material; the elastic seal is made of a material resistant to temperatures of up to 500 ° C .;
  • the elastic seal is made of silicone
  • the drawer in the separation position, is applied against the inner surface only through the elastic seal;
  • the elastic seal in the position of separation of the slide, is applied against a contact strip of the at least partially grained inner surface;
  • the inner surface has, on either side of a contact strip with the elastic seal in the drawer of the separation position, two zones adjacent to said contact strip, the contact strip and said areas extending in the pro - long of each other;
  • the mold comprises two material inlets opening respectively into the two parts of the molding cavity that can be separated by the drawer.
  • the invention according to a second aspect relates to a method of molding a grained two-material part using a mold having the above characteristics, the method being according to claim 9.
  • FIG. 1 is a simplified schematic representation of a mold according to the invention, the drawer being in the separation position, after injection of a first material in one of the two parts of the mold cavity;
  • Figure 2 is a representation similar to that of Figure 1, the drawer being in the communication position, after injection of a second material in the other part of the mold.
  • the mold 1 shown in Figures 1 and 2 is suitable for the production of grained pieces of plastic.
  • the mold 1 comprises an upper half-mold 2 having an inner surface 4, a lower half-mold 6 having a internal surface 8 delimiting with the surface 4 a molding cavity 10, a movable drawer 12 and at least two material inlets 14 and 16.
  • the inner surface 4 is grained on all or part of its area.
  • a grained surface is here understood to mean a surface carrying a multitude of small asperities separated by recesses, these asperities being of small height with regard to the surface area.
  • the grained surface 4 is intended to shape the visible face of the piece to be molded.
  • the surface 8 can indifferently be grained or not grained.
  • the slide 12 is slidably mounted through the half-mold 6.
  • the slide 12 is movable between a separation position, shown in FIG. 1, in which the slide sealably separates the two-part molding cavity 18 and 20. and a communication position, shown in Fig. 2, wherein said two parts 18 and 20 of the molding cavity communicate with each other.
  • the means for moving the slide 12 between its separation and communication positions are of known type and will not be described here.
  • Part 18 corresponds to the left-hand part of the cavity in the representation of FIG. 1, the portion corresponding to the right-hand part of the cavity.
  • Inlets 14 and 16 open respectively into parts 18 and 20 of the cavity.
  • the slide 12 moves between its separation and communication positions in a translational movement in a direction substantially perpendicular to the contact plane P between the half-molds 2 and 6.
  • the slide 12 comprises a metal body 22 delimited inwards of the cavity by an edge 24, and an elastic seal 26 rigidly fixed on the edge 24.
  • the seal 26 extends over the entire length of the edge 24.
  • the elastic seal 26 In the drawer separation position, the elastic seal 26 is sealingly applied against a contact strip 28 of the surface 4. The strip 28 is grained. In the communication position, the elastic seal 26 is spaced from the surface 4, and for example fits into the surface 8, as shown in FIG.
  • the drawer 12, in the separation position, is applied against the grained surface only via the elastic seal.
  • the elastic seal 26 is made of an elastomeric resistant material at temperatures up to 300 ° C, preferably up to 500 ° C.
  • the elastic seal 26 is typically made of a silicone or a crosslinked polymer, for example a crosslinked polyurethane, providing resistance to temperature and repetition of shear and compression forces, increasing the potential for number of machine cycles before changing the seal.
  • the contact strip 28 is not placed at the top of a rib projecting towards the inside of the cavity 10.
  • the strip 28 and the zones 30 and 32 of the grained surface 4 extending on either side of the contact strip and adjacent to this band, extend in the extension of each other.
  • the band 28 and the zones 30 and 32 extend in the same plane.
  • the mold 1 is first closed, by placing the half-molds 2 and 6 in contact with each other along the plane P. Then the drawer 12 is placed in the position of separation of the two parts 18 and
  • a first plastic having for example a first color, is then injected through the inlet 14 in the portion 18 of the cavity. This first plastic material does not fill the second part 20 of the cavity because of the sealed contact between the slide 12 and the grained surface 4 made via the seal 26. It is then in the situation shown in FIG. 1.
  • the drawer 12 After cooling the plastic filling part 18 of the cavity, the drawer 12 is moved to its communication position.
  • a second plastic material having for example a second color, is injected into the second portion 20 of the cavity through the inlet 16. This second plastic fills the portion 20 of the cavity. It also fills the volume of the cavity occupied by the drawer 12 in the separation position and released by the drawer 12 in the communication position. We are then in the situation illustrated in Figure 2.
  • the mold 1 After cooling the second plastic material, the mold 1 is opened by separating the two half-molds and the grained piece is ejected from the mold.
  • Part of the part consists of the first plastic material of first color, and a second part of this part is made of the second plastic material of second color.
  • One side of the room bears a seed decoration. This face was in contact with the inner surface 4 of the mold inside the cavity.
  • the seed decoration extends both on the part made in the first material and on the part made in the second material. At the border between the two parts, the piece bears no groove. Moreover, the seed decoration is extended without a solution of continuity of the part made in the first material to the part made in the second material.
  • the slide comprises an elastic seal sealingly applied against the grained surface of the cavity in the separation position makes it possible to improve the perceived quality of the two-component grained pieces produced with this mold. Indeed, it is possible to provide that even the strip of the grained surface ensuring the contact with the drawer in the separation position is grained. Thus, the seed decoration of the bi-material parts produced using this mold does not present a solution of continuity at the boundary between the parts made in different materials.
  • This result is obtained in a particularly simple and economical way, using an elastic seal attached to the body of the drawer.
  • This elastic seal may be made of a common material, for example silicone.
  • the mold is adapted to produce parts having any type of grain, regardless of the size of the asperities or the pattern of graining.
  • the mold makes it possible to produce pieces having a perfectly clear transition, in color and in texture, between the parts made in different materials.
  • the mold is suitable for the production of parts made in any kind of different plastics.
  • the mold described above can have multiple variants.
  • the mold can be used to produce parts having portions made of more than two different materials.
  • the mold has several drawers, to divide the cavity into several separate volumes sealed by the drawers.
  • Each drawer can be equipped with an elastic seal.
  • the seed decoration may extend over all or part of the inner surface of the mold. Similarly, it may extend over all or part of the contact strip with the drawer.
  • the mold drawer can move not perpendicular to the contact plane of the two half-molds, but in any other direction.

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Abstract

Le moule (1) pour la production d'une pièce en matière plastique comprend une cavité de moulage (10) délimitée par une surface interne (4, 8) au moins par-tiellement grainée, et un tiroir (12) mobile entre une position de séparation dans laquelle le tiroir (12) sépare de manière étanche la cavité de moulage (10) en deux parties (18, 20), et une position de communication dans laquelle lesdites deux par-ties (18, 20) de la cavité de moulage (10) communiquent l'une avec l'autre. Le ti-roir (12) comprend un joint élastique (26) appliqué de manière étanche contre la surface interne (4) de la cavité de moulage (10) en position de séparation du tiroir (12).

Description

Pièce en matière plastique grainée.
L'invention concerne en général les pièces grainées en matière plastique. Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un moule pour la production d'une pièce en matière plastique, du type comprenant une cavité de moulage délimitée par une surface interne au moins partiellement grainée, et un tiroir mobile entre une position de séparation dans laquelle le tiroir sépare de manière étanche la cavité de moulage en deux parties, et une position de communication dans laquelle lesdites deux parties de la cavité de moulage communiquent l'une avec l'autre.
Un tel moule est typiquement utilisé pour produire des pièces bimatière por- tant sur une face un décor graine. Des matières différentes, par exemple de couleurs différentes, sont injectées dans les deux parties du moule. Une première matière est injectée dans l'une des deux parties du moule pendant que le tiroir est en position de séparation. Après solidification de la première matière, le tiroir est déplacé en position de communication, et une seconde matière est injectée dans l'autre partie du moule. La surface grainée couvre à la fois la partie de la pièce réalisée dans la première matière et la partie de la pièce réalisée dans la seconde matière.
Le tiroir est généralement réalisé dans un matériau métallique. De façon à créer un bon niveau d'étanchéité entre les deux parties du moule, le siège sur Ie- quel vient reposer le tiroir en position de séparation s'étend le long du sommet d'une nervure s'étendant à travers la surface grainée. Cette nervure fait saillie à l'intérieur de la cavité. Le siège n'est pas graine, de manière à permettre un contact étanche avec le tiroir. En conséquence, la face décorée des pièces produites à l'aide d'un tel moule présente une rainure dont le fond n'est pas graine, entre la zone constituée de la première matière et la zone constituée de la seconde matière. Le fond de cette rainure est plus brillant que les parties grainées. La qualité perçue de telles pièces est médiocre.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un moule apte à produire des pièces grainées bimatières de meilleure qualité perçue. A cette fin, l'invention porte sur un moule du type précité, caractérisé en ce que le tiroir comprend un joint élastique appliqué de manière étanche contre la surface interne de la cavité en position de séparation du tiroir. Le moule peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le joint élastique est en un matériau élastomère ; - le joint élastique est en un matériau résistant à des températures allant jusqu'à 500°C ;
- le joint élastique est en silicone ;
- le tiroir, en position de séparation, est appliqué contre la surface interne seulement par l'intermédiaire du joint élastique ; - le joint élastique, en position de séparation du tiroir, est appliqué contre une bande de contact de la surface interne au moins partiellement grainée ;
- la surface interne présente, de part et d'autre d'une bande de contact avec le joint élastique en position de séparation du tiroir, deux zones jouxtant ladite bande de contact, la bande de contact et lesdites zones s'étendant dans le pro- longement les unes des autres ; et
- le moule comprend deux entrées de matière débouchant respectivement dans les deux parties de la cavité de moulage susceptibles d'être séparées par le tiroir.
L'invention selon un second aspect porte sur un procédé de moulage d'une pièce grainée bimatières à l'aide d'un moule présentant les caractéristiques ci- dessus, le procédé étant conforme à la revendication 9.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d'un moule conforme à l'invention, le tiroir étant en position de séparation, après injection d'une première matière dans l'une des deux parties de la cavité du moule ; et
- la figure 2 est une représentation similaire à celle de la figure 1 , le tiroir étant en position de communication, après injection d'une seconde matière dans l'autre partie du moule.
Le moule 1 représenté sur les figures 1 et 2 est adapté à la production de pièces grainées en matière plastique. Le moule 1 comprend un demi-moule supérieur 2 présentant une surface interne 4, un demi-moule inférieur 6 présentant une surface interne 8 délimitant avec la surface 4 une cavité de moulage 10, un tiroir mobile 12 et au moins deux entrées de matière 14 et 16.
La surface interne 4 est grainée sur tout ou partie de sa superficie. On entend ici par surface grainée une surface portant une multitude de petites aspérités séparées par des creux, ces aspérités étant de petite hauteur au regard de la superficie de la surface.
La surface grainée 4 est destinée à mettre en forme la face visible de la pièce à mouler.
La surface 8 peut indifféremment être grainée ou non grainée. Le tiroir 12 est monté coulissant à travers le demi-moule 6. Le tiroir 12 est mobile entre une position de séparation, représentée sur la figure 1 , dans laquelle le tiroir sépare de manière étanche la cavité de moulage 10 en deux parties 18 et 20, et une position de communication, représentée sur la figure 2, dans laquelle lesdites deux parties 18 et 20 de la cavité de moulage communiquent l'une avec l'autre.
Les moyens permettant de déplacer le tiroir 12 entre ses positions de séparation et de communication sont de type connu et ne seront pas décrits ici.
La partie 18 correspond à la partie gauche de la cavité dans la représentation de la figure 1 , la partie 20 correspondant à la partie droite de la cavité. Les entrées 14 et 16 débouchent respectivement dans les parties 18 et 20 de la cavité.
Le tiroir 12 se déplace entre ses positions de séparation et de communication selon un mouvement de translation suivant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de contact P entre les demi-moules 2 et 6. Le tiroir 12 comprend un corps métallique 22 délimité vers l'intérieur de la cavité par un bord 24, et un joint élastique 26 rigidement fixé sur le bord 24. Le joint 26 s'étend sur toute la longueur du bord 24.
En position de séparation du tiroir, le joint élastique 26 est appliqué de manière étanche contre une bande de contact 28 de la surface 4. La bande 28 est grainée. En position de communication, le joint élastique 26 est écarté de la surface 4, et par exemple s'inscrit dans la surface 8, comme le montre la figure 2.
Le tiroir 12, en position de séparation, est appliqué contre la surface grainée seulement par l'intermédiaire du joint élastique. Le joint 26, du fait de son élasticité, épouse la forme de la bande de contact 28 en se déformant et assure ainsi un contact étanche avec la surface 4 en dépit du fait que cette bande est grainée.
Le joint élastique 26 est réalisé en un matériau résistant élastomère à des températures allant jusqu'à 300°C, de préférence allant jusqu'à 5000C. Le joint élastique 26 est typiquement réalisé en un silicone ou un polymère réticulé, par exemple un polyuréthane réticulé, permettant une résistance à la température et à la répétition des efforts de cisaillement et de compression, augmentant le potentiel de nombre de cycles machine avant changement du joint. Comme le montrent les figures 1 et 2, la bande de contact 28 n'est pas placée au sommet d'une nervure faisant saillie vers l'intérieur de la cavité 10. Au contraire, la bande 28 et les zones 30 et 32 de la surface grainée 4 s'étendant de part et d'autre de la bande de contact et jouxtant cette bande, s'étendent dans le prolongement les unes des autres. Par exemple, la bande 28 et les zones 30 et 32 s'étendent dans un même plan.
Le procédé de moulage d'une pièce grainée bimatières à l'aide d'un moule présentant les caractéristiques ci-dessus va maintenant être détaillé.
Le moule 1 est d'abord refermé, en plaçant les demi-moules 2 et 6 en contact l'un avec l'autre le long du plan P. Puis le tiroir 12 est placé en position de séparation des deux parties 18 et
20 de la cavité 10. Une première matière plastique, présentant par exemple une première couleur, est ensuite injectée par l'entrée 14 dans la partie 18 de la cavité. Cette première matière plastique ne remplit pas la seconde partie 20 de la cavité du fait du contact étanche entre le tiroir 12 et la surface grainée 4 réalisé par l'in- termédiaire du joint 26. On se trouve alors dans la situation représentée sur la figure 1.
Après refroidissement de la matière plastique remplissant la partie 18 de la cavité, le tiroir 12 est déplacé jusqu'à sa position de communication. Une seconde matière plastique, présentant par exemple une seconde couleur, est injectée dans la seconde partie 20 de la cavité par l'intermédiaire de l'entrée 16. Cette seconde matière plastique remplit la partie 20 de la cavité. Elle remplit également le volume de la cavité occupé par le tiroir 12 en position de séparation et libéré par le tiroir 12 en position de communication. On se trouve alors dans la situation illustrée sur la figure 2.
Après refroidissement de la seconde matière plastique, le moule 1 est ouvert par séparation des deux demi-moules et la pièce grainée est éjectée du moule.
Une partie de la pièce est constituée de la première matière plastique, de première couleur, et une seconde partie de cette pièce est constituée de la seconde matière plastique, de seconde couleur. Une face de la pièce porte un décor graine. Cette face était en contact avec la surface interne 4 du moule à l'intérieur de la cavité. Le décor graine s'étend à la fois sur la partie réalisée dans la première matière et sur la partie réalisée dans la seconde matière. A la frontière entre les deux parties, la pièce ne porte aucune rainure. Par ailleurs, le décor graine se prolonge sans solution de continuité de la partie réalisée dans la première matière à la partie réalisée dans la seconde matière. Le moule décrit ci-dessus présente de multiples avantages.
Le fait que le tiroir comprenne un joint élastique appliqué de manière étan- che contre la surface grainée de la cavité en position de séparation permet d'améliorer la qualité perçue des pièces grainées bimatières produites avec ce moule. En effet, il est possible de prévoir que même la bande de la surface grainée assu- rant le contact avec le tiroir en position de séparation soit grainée. Ainsi, le décor graine des pièces bimatières produites à l'aide de ce moule ne présente pas de solution de continuité à la frontière entre les parties réalisées dans des matières différentes.
Ce résultat est obtenu de manière particulièrement simple et économique, à l'aide d'un joint élastique fixé sur le corps du tiroir. Ce joint élastique peut être réalisé dans un matériau courant, par exemple en silicone.
Du fait que la bande de contact de la surface grainée avec le joint élastique se trouve sensiblement dans le prolongement des zones qui la jouxtent, aucune rainure n'est formée à la frontière entre les parties de la pièce bimatières réalisée dans des matériaux différents.
Le moule est adapté pour produire des pièces comportant tout type de grai- nage, quels que soient la taille des aspérités ou le motif du grainage. Le moule permet de produire des pièces présentant une transition parfaitement nette, en couleur et en texture, entre les parties réalisées dans des matières différentes.
Le moule est adapté à la production de pièces réalisées en toute sorte de matières plastiques différentes.
Le moule décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes. Le moule peut être utilisé pour produire des pièces comportant des parties réalisées dans plus de deux matières différentes. Dans ce cas, le moule comporte plusieurs tiroirs, permettant de diviser la cavité en plusieurs volumes séparés de manière étanche par les tiroirs. Chaque tiroir peut être équipé d'un joint élastique.
Le décor graine peut s'étendre sur tout ou partie de la surface interne du moule. De même, il peut s'étendre sur tout ou partie de la bande de contact avec le tiroir.
Le tiroir du moule peut se déplacer non pas perpendiculairement au plan de contact des deux demi-moules, mais selon n'importe quelle autre direction.

Claims

REVENDICATIONS
1. Moule (1) pour la production d'une pièce en matière plastique, le moule (1) comprenant une cavité de moulage (10) délimitée par une surface interne (4, 8) au moins partiellement grainée, et un tiroir (12) mobile entre une position de séparation dans laquelle le tiroir (12) sépare de manière étanche la cavité de moulage (10) en deux parties (18, 20), et une position de communication dans laquelle lesdites deux parties (18, 20) de la cavité de moulage (10) communiquent l'une avec l'autre, caractérisé en ce que le tiroir (12) comprend un joint élastique (26) appliqué de manière étanche contre la surface interne (4) de la cavité de moulage (10) en position de séparation du tiroir (12).
2. Moule selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le joint élastique (26) est en un matériau élastomère.
3. Moule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint élastique (26) est en un matériau résistant à des températures allant jusqu'à 5000C.
4. Moule selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint élastique (26) est en silicone.
5. Moule selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir (12), en position de séparation, est appliqué contre la surface interne (4) seulement par l'intermédiaire du joint élastique (26).
6. Moule selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint élastique (26), en position de séparation du tiroir (12), est appliqué contre une bande de contact (28) de la surface interne (4) au moins partiellement grainée.
7. Moule selon l'une quelconques des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la surface interne (4) présente, de part et d'autre d'une bande de contact (28) avec le joint élastique (26) en position de séparation du tiroir (12), deux zones (30, 32) jouxtant ladite bande de contact (28), la bande de contact (28) et lesdites zones (30, 32) s'étendant dans le prolongement les unes des autres.
8. Moule selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux entrées de matière (14, 16) débouchant respectivement dans les deux parties (18, 20) de la cavité de moulage (10) susceptibles d'être séparées par le tiroir (12).
9. Procédé de moulage d'une pièce grainée bimatières à l'aide d'un moule
(1) selon l'une quelconque des revendications ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivante :
- placer le tiroir (12) dans sa position de séparation ;
- injecter dans l'une des deux parties (18, 20) de la cavité de moulage (10) une première matière ;
- placer le tiroir (12) dans sa position de communication ;
- injecter dans l'autre des deux parties (18, 20) de la cavité de moulage (10) une seconde matière.
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