WO2015097397A2 - Préformage de semi-produit plastique assisté de membranes - Google Patents

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Emilien HUMMER
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Compagnie Plastic Omnium
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    • B29K2105/253—Preform
    • B29K2105/256—Sheets, plates, blanks or films

Definitions

  • the invention relates to the field of manufacturing composite materials by molding processes employing closed molds.
  • the invention relates to a method of preforming a semi-finished plastic product used to manufacture a plastic product.
  • thermosetting materials such as SMC
  • thermoforming process compression with a thermoplastic material
  • reinforced plastics thermosetting or thermoplastic
  • These materials consist of reinforcing fibers mixed with a polymer resin.
  • These reinforcements comprise glass or carbon fibers, for example. These fibers can be cut or continuous.
  • SMC with a high degree of reinforcement, especially greater than or equal to 50% by weight, to manufacture semi-structural composite parts.
  • the preforming consists in giving a rough shape to the semi-finished product by means of a specific equipment, different from the equipment necessary for molding the finished part.
  • the preforming equipment does not necessarily incorporate the definitive shapes of the part, unlike the manufacturing mold.
  • the preforming equipment usually operates under conditions of pressure, temperature, and time different from those used for molding the finished part. For example the temperature for the preforming of the preform is less than that used during the molding of the finished part. Due to a lower temperature than in the manufacturing mold, there is no creep or polymerization of the resin.
  • vacuum preforming a preforming process known as "vacuum preforming” is known. This process uses a membrane, called a vacuum tarpaulin, placed on the side of SMC. Then the air is evacuated, resulting in the plating of the sheet against the wall of the mold, bringing with it the side of SMC placed between the sheet and the mold.
  • cold stamping Another known method of compression preforming in which a semi-product made of plastic material is placed in punch-die type preforming equipment. Then the equipment is closed to apply pressure on the semi-product, while remaining at a moderate temperature, such as the ambient temperature.
  • this preforming step has a major disadvantage: the preform adheres to the surface of the preforming means after shaping. This adhesion makes it difficult for the robot to pick up the preform and insert it into the manufacturing mold. This adhesion makes it difficult to eject the preform out of the mold. In addition, this adhesion causes a fouling of the preforming means.
  • the SMC flank may tear.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks by providing a method for preforming a semi-finished product made of plastic material, in which non-stick membranes are inserted between the semi-finished product and the mold walls.
  • the method according to the invention thus comprises the following steps:
  • At least one nonstick membrane is arranged opposite a wall of a preform mold
  • the semi-product made of plastic material is placed opposite the non-stick membrane, so that the release membrane is positioned between the semi-finished product and the wall;
  • the mold thus preformed is removed from the mold.
  • the release membrane is nonstick vis-à-vis the wall of the preform mold and vis-a-vis the semi-product.
  • the membrane may contain silicone and / or stearates and / or fatty substances and / or maleic anhydrides.
  • the part thus preformed can be ejected from the wall of the mold by detaching the membrane from the wall.
  • the membrane can be peeled off the wall by applying a pressure between the membrane and the wall. It is also possible to detach the membrane from the wall by reshaping the membrane.
  • the air gap is produced between the membrane and the wall before closing the mold in order to press the membrane on the wall, then the membrane is taken off the wall by reintroducing air between the membrane. and the wall.
  • the membrane may be flat or have the shape of the wall.
  • a punch-die type preform mold is used, the first membrane being located between the semi-finished product and a first wall of the mold, and a second non-stick membrane being located between the semi-finished product and a second wall of the mold.
  • the second membrane may contain silicone and / or stearates and / or fatty substances and / or maleic anhydrides.
  • the temperature inside the preforming mold is the ambient temperature.
  • thermosetting material of the SMC type can be used as a plastic material.
  • FIG. 1 illustrates, for a first embodiment, the introduction into the preforming mold (MP) of the semi-finished product (SP) made of plastic material and a release membrane (PM).
  • MP preforming mold
  • SP semi-finished product
  • PM release membrane
  • FIG. 2 illustrates, for a second embodiment, the introduction into the mold preforming (MP) of the semi-finished product (SP) made of plastic material and the two non-stick membranes (PM, SM).
  • MP mold preforming
  • SP semi-finished product
  • PM, SM two non-stick membranes
  • FIG. 3 illustrates the closed state of the preforming mold (MP), when the punch (PO) presses the die (MA).
  • Figure 4 illustrates the opening start of the preform mold (MP).
  • Figure 5 illustrates the preform (PF) output of the preform mold (MP).
  • FIG. 6 illustrates the embodiment in which the preformed part (PF) is ejected from the matrix (MA) by detaching the first membrane (PM) from the matrix (MA).
  • Figure 1 which describes the various steps of the method according to the invention.
  • This method of preforming a semi-finished product (SP) made of plastic material comprises the following steps:
  • At least one nonstick membrane is arranged opposite a wall of a preforming mold (MP);
  • the semi-finished product (SP) is placed in plastic material facing the non-stick membrane (PM), so that the release membrane (PM) is positioned between the semi-finished product (SP) and the wall;
  • a pressure is applied to press the semi-finished product (SP) against the wall of the preforming mold (MP), to give a shape to the semi-finished product (SP);
  • the part thus preformed and called the preform (PF) is removed from the mold.
  • the nonstick membrane (PM) is attached to a membrane support (SU). It can be a frame to which the membrane is fixed (by means of metal eyelets for example).
  • This support (SU) can be fixed on the mold. It can also be mobile vertically and / or horizontally.
  • the support (SU) can for example be mounted on moving means, to be moved.
  • SP semi product
  • SP semi-product
  • the support is moved so as to remove the preform on the membrane from the mold.
  • Another support comprising a nominee flank and a membrane is then taken to introduce the semi-finished product and the membrane into the mold.
  • the release membrane (PM) may be arranged facing the wall of the preforming mold (MP) at each molding cycle, either on a fixed support to the mold, or on a mobile support.
  • the release membrane (PM) is permanently positioned on or above the wall of the mold.
  • the non-stick membrane (PM) can be introduced into the mold (MP) with a flat shape. It is then deformed during pressurization (closure of the mold or when an air gap is applied).
  • the release membrane (PM) can also be introduced into the mold (MP) having the same shape as that of the wall of the mold with which it is in contact.
  • a "vacuum preforming" method in which the pressure is applied by carrying out the vacuum under a tarpaulin (BV) placed against the semi-finished product on the side opposite to the wall of the mold, so that the tarpaulin slates the semi-product against the wall of the mold.
  • the pressure is ceased by ceasing the vacuum.
  • FIG. 1 illustrates the introduction into the preforming mold (MP) of the semi-finished product (SP) made of plastic material and the non-stick membrane (MP).
  • a "compression preforming” method is used in which the pressure is applied by closing the punch-die mold. According to this embodiment, the pressure is stopped by opening the punch-die type mold.
  • a second membrane insofar as each face of the semi-product is in contact with a wall of the mold: the first membrane (PM) being located between the semi-product product (SP) and a first wall (PO) of the mold (MP), and the second non-stick membrane (SM) being located between the semi-finished product (SP) and a second wall (MA) of the mold (MP).
  • At least the first non-stick membrane (PM) is arranged opposite the punch (PO) of the preforming mold (MP);
  • At least the second nonstick membrane (SM) is arranged facing the matrix (MA) of the preforming mold (MP);
  • the semi-finished product (SP) is placed in plastic material opposite the two non-stick membranes (PM, SM), so that the semi-finished product (SP) is inserted between the two membranes (PM, SM);
  • the preforming mold (MP) is closed
  • the mold is opened and the piece (PF) thus preformed is ejected; and the part thus preformed and called the preform (PF) is removed from the mold.
  • Figure 2 illustrates the introduction into the preform mold (MP) of the plastic semi-finished product (SP) and the two non-stick membranes (PM, SM).
  • the second membrane (SM) is introduced into the mold permanently.
  • the second non-stick membrane (SM) is also attached to a membrane support (SU) of the same type as that of the first membrane (PM).
  • the second non-stick membrane (SM) can be inserted between the wall of the preform mold (MP) and the semi-finished product (SP) at each use of the mold, either on a fixed support to the mold or on a mobile support.
  • the second non-stick membrane (SM) is permanently positioned in the mold.
  • the second non-stick membrane (SM) can be introduced into the mold (MP) with a flat shape. It is then deformed during pressurization (closing of the mold).
  • the second release membrane (SM) can also be introduced into the mold (MP) in the same shape as the wall of the mold with which it is in contact.
  • FIG. 3 illustrates the closed state of the preforming mold (MP), when the punch (PO) presses the die (MA).
  • Figure 4 illustrates the opening start of the preform mold (MP).
  • Figure 5 illustrates the preform (PF) output of the preform mold (MP).
  • a preform mold is an equipment comprising a fixed matrix (MA) and a movable punch (PO).
  • a mold does not necessarily include a heating element, insofar as it is not a question of molding the finished part, but of forming a preform intended to be introduced into a manufacturing mold.
  • the PM and SM membranes have a percentage of elongation allowing them to conform to the shapes of the mold.
  • membrane having the capacity to lengthen when subjected to the same constraints as the semi-product in the preforming equipment makes it easier to demold the preform, allowing the part to be ejected after opening. of the mold.
  • the MP membrane has a return elasticity, allowing it to resume its original shape.
  • PM and SM membranes are nonstick membranes for preforming temperatures and semiproduct (SP) materials. These temperatures are generally between 0 ° C and 150 ° C, preferably between room temperature and 100 ° C, and more preferably between room temperature and ⁇ ' ⁇ ). So :
  • Adhesion is the set of physico-chemical phenomena that occur when two materials are brought into intimate contact, to create a mechanical resistance to separation. Once the contact is established, the energy needed to achieve the separation is called adhesion energy.
  • adhesion is governed by four types of phenomena: physical, mechanical, chemical and diffusive.
  • the specialist knows, depending on the semi-product used and the material forming the wall of the mold, to determine a material to meet this non-stick need.
  • membranes (PM, SM) containing silicone can be used in the process according to the invention, because they are known for their non-stick properties with respect to plastic resins and plastic preform molds.
  • These membranes may also contain, as non-sticking agent, stearates, fatty substances (soaps, etc.), maleic anhydrides, etc.
  • the membranes are silicone membranes having a thickness of 1 mm and 5 mm.
  • the PM membrane is used to eject the preform (PF) from the mold (MP), as illustrated in FIG. 6 for the second embodiment.
  • the method comprises a step during which the matrix (MA) is ejected from the preformed part (PF) by detaching the PM membrane from the matrix (MA).
  • the matrix (MA) is ejected from the preformed part (PF) by detaching the PM membrane from the matrix (MA).
  • Figure 6 it is observed that the first membrane (PM) is detached from the matrix (MA), ejecting the preform (PF).
  • the membranes are membranes containing silicone and having an elongation percentage of between 100 and 800%.
  • This PM membrane can be detached from the wall of the mold by applying a pressure between the membrane (PM) and the wall (MA, PO) with which it is in contact.
  • the pressure can be applied by local ejectors, the membrane then distributing the forces applied by these ejectors.
  • the pressure can also be applied by injecting a gas, such as air, between the mold wall and the PM membrane. Due to its elastic property, the membrane hangs, ejecting the preform from the mold.
  • a gas such as air
  • This membrane (PM) can also be detached from the matrix (MA) by recovering the shape of the first membrane (PM).
  • the PM membrane must also have the following property: a return to rest of the membrane allows the membrane to return to its original shape.
  • Elastomeric, silicone or latex membranes are membranes having this property.
  • the air gap is produced between the first membrane (PM) and the matrix (MA) before closing the mold (MP).
  • SP semi-product
  • This operation is intended to press the first membrane (PM) on the matrix (MA), thus preventing the piece from sticking to the mold.
  • this operation also makes it possible to predict the ejection of the preform (PF). Indeed, after opening the mold, the first membrane (PM) is removed from the matrix (MA) by reintroducing air between the first membrane (PM) and the matrix (MA).
  • the preforming mold (MP) there is kept inside the preforming mold (MP) an ambient temperature during the preforming of the part.
  • the semi-product (SP) made of plastic material may be of thermoplastic material or thermosetting material.
  • it may be thermosetting material type SMC.
  • a loading plan is made outside the mold, by stacking at least a semi-product and a first non-stick membrane (PM) on a mobile support;
  • PM non-stick membrane
  • a second non-stick membrane is permanently disposed between the other movable wall of the preforming mold (MP) and the semi-finished product; iv. the preforming mold (MP) is closed, and at least part of a new loading plan outside the mold is simultaneously produced on a second support (a new loading plan is made at least partially in masked time of the molding) ;
  • preform PF

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Abstract

Procédé de préformage d'un semi-produit (SP) en matière plastique, dans lequel : on dispose au moins une membrane antiadhésive (PM) en regard d'une paroi d'un moule de préformage (MP); on dispose le semi-produit (SP) en matière plastique en regard de la membrane antiadhésive (PM), de façon à ce que la membrane antiadhésive (PM) soit positionnée entre le semi-produit (SP) et la paroi; on applique une pression pour plaquer le semi-produit (SP) contre la paroi du moule de préformage (MP), pour donner une forme au semi-produit (SP); on cesse d'appliquer la pression et l'on éjecte de la paroi la pièce (PF) ainsi préformée; et on retire du moule la pièce ainsi préformée (PF).

Description

Préformage de semi-produit plastique assisté de membranes
L'invention concerne le domaine de la fabrication des matériaux composites par des procédés de moulage employant des moules fermés.
En particulier l'invention concerne un procédé de préformage de semi-produit en matière plastique utilisé pour fabriquer un produit en matière plastique.
Dans le domaine de l'automobile par exemple, de nombreuses pièces doivent allier résistance mécanique et faible poids.
Pour ce faire, il est connu de remplacer des pièces en acier par des pièces en matière plastique, thermodurcissable ou thermoplastique.
On connaît différents procédés de moulage de pièce en matière plastique :
• procédé par compression (pour les matières thermodurcissables telle que le SMC) ;
• procédé par thermoformage (compression avec une matière thermoplastique) ;
· procédé par injection (pour les matières thermoplastiques).
• Procédé par transfert de résine (RTM)
Il est connu d'utiliser des matières plastiques renforcées (thermodurcissables ou thermoplastiques). Ces matières sont constituées de fibres de renfort mélangées avec une résine polymère. Ces renforts comportent des fibres de verre ou de carbone par exemple. Ces fibres peuvent être coupées ou continues.
Selon les matières plastiques utilisées et le procédé de moulage utilisé, il peut être nécessaire de réaliser une ébauche de la pièce par préformage du semi-produit avant son introduction dans le moule de fabrication.
Par exemple, il est connu d'utiliser du SMC avec un taux de renfort élevé, notamment supérieure ou égale à 50% en masse, pour fabriquer des pièces composites semi-structurelles.
Cependant, ces flancs de SMC étant plus chargé en fibre que des flancs de SMC classique, la matière plastique (résine) flue moins bien dans le moule de fabrication. Il y a donc nécessité de préformer ces flancs de SMC pour réaliser des pièces de formes complexes. Ainsi, entre la découpe du flanc de SMC et le moulage pour obtenir la pièce finie, on introduit une étape de préformage du flanc de SMC.
Le préformage consiste à donner une ébauche de forme au semi-produit au moyen d'un équipement spécifique, différent de l'équipement nécessaire au moulage de la pièce finie. Par exemple, l'équipement de préformage n'intègre pas nécessairement les formes définitives de la pièce contrairement au moule de fabrication. De plus, l'équipement de préformage fonctionne habituellement dans des conditions de pression, de température, et de temps différentes de celles utilisées pour le moulage de la pièce finie. Par exemple la température pour le préformage de la préforme est inférieure à celle utilisée lors du moulage de la pièce finie. Du fait d'une température plus faible que dans le moule de fabrication, il n'y a pas de fluage ni de polymérisation de la résine.
On connaît différentes techniques de préformage. On connaît par exemple un procédé de préformage dit « préformage sous vide ». Ce procédé utilise une membrane, appelée bâche à vide, placée sur le flanc de SMC. Puis on réalise le vide d'air, entraînant le plaquage de la bâche contre la paroi du moule, entraînant avec elle le flanc de SMC placé entre la bâche et le moule.
On connaît un autre procédé de préformage par compression (appelé estampage à froid), dans lequel on place un semi-produit en matière plastique dans un équipement de préformage de type poinçon-matrice. Puis on ferme l'équipement pour appliquer une pression sur le semi-produit, tout en restant à température modérée, telle que la température ambiante.
Cependant, quel que soit le procédé utilisé, cette étape de préformage comporte un inconvénient majeur : la préforme adhère à la surface du moyen de préformage après conformage. Cette adhérence rend difficile la préhension par le robot chargé de prendre la préforme pour l'introduire dans le moule de fabrication. Cette adhérence rend difficile l'éjection de la préforme hors du moule. De plus, cette adhérence entraine un encrassement du moyen de préformage.
Enfin, dans le cas du préformage au moyen d'un équipement de type poinçon- matrice, le flanc de SMC peut se déchirer.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de préformage d'un semi-produit en matière plastique, dans lequel on insert des membranes antiadhésives entre le semi-produit et les parois du moule. Le procédé selon l'invention comporte ainsi les étapes suivantes :
- on dispose au moins une membrane antiadhésive en regard d'une paroi d'un moule de préformage ;
on dispose le semi-produit en matière plastique en regard de la membrane antiadhésive, de façon à ce que la membrane antiadhésive soit positionnée entre le semi-produit et la paroi ;
- on applique une pression pour plaquer le semi-produit contre la paroi du moule de préformage, pour donner une forme au semi-produit ;
on cesse d'appliquer la pression et l'on éjecte de la paroi la pièce ainsi préformée ; et
on retire du moule la pièce ainsi préformée.
En intercalant des membranes entre le moule et le semi-produit, on évite que le semi-produit préformé n'adhère aux parois du moule de préformage.
Enfin, l'utilisation de membrane selon le procédé permet de limiter les endommagements des préformes lors de la compression.
Il est également possible d'utiliser des membranes de rechange pour nettoyer ou réparer les membranes usagées sans mobiliser le moule de préformage.
De préférence, la membrane antiadhésive est antiadhésive vis-à-vis de la paroi du moule de préformage et vis-vis du semi-produit.
La membrane peut contenir du silicone et/ou des stéarates et/ou des corps gras et/ou des anhydres maléiques.
On peut éjecter de la paroi du moule la pièce ainsi préformée en décollant la membrane de la paroi.
Par exemple, on peut décoller la membrane de la paroi en appliquant une pression entre la membrane et la paroi. On peut aussi décoller la membrane de la paroi par reprise de forme de la membrane.
Selon un mode de réalisation, on réalise le vide d'air entre la membrane et la paroi avant de fermer le moule afin de plaquer la membrane sur la paroi, puis on décolle la membrane de la paroi en réintroduisant de l'air entre la membrane et la paroi.
La membrane peut être plane ou avoir la forme de la paroi.
Selon un mode de réalisation, on utilise un moule de préformage de type poinçon- matrice, la première membrane étant située entre le semi-produit et une première paroi du moule, et une seconde membrane antiadhésive étant localisée entre le semi-produit et une seconde paroi du moule.
La seconde membrane peut contenir du silicone et/ou des stéarates et/ou des corps gras et/ou des anhydres maléiques.
Selon un mode de réalisation, la température à l'intérieur du moule de préformage est la température ambiante.
Enfin, selon l'invention, on peut utiliser une matière thermodurcissable de type SMC comme matière plastique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
La figure 1 illustre, pour un premier mode de réalisation, l'introduction dans le moule de préformage (MP) du semi-produit (SP) en matière plastique et d'une membrane antiadhésive (PM).
La figure 2 illustre, pour un second mode de réalisation, l'introduction dans le moule de préformage (MP) du semi-produit (SP) en matière plastique et des deux membranes antiadhésives (PM, SM).
La figure 3 illustre l'état fermé du moule de préformage (MP), lorsque le poinçon (PO) vient presser la matrice (MA).
La figure 4 illustre le début d'ouverture du moule de préformage (MP).
La figure 5 illustre la préforme (PF) sortie du moule de préformage (MP).
La figure 6 illustre le mode de réalisation dans lequel on éjecte de la matrice (MA) la pièce préformée (PF) en décollant la première membrane (PM) de la matrice (MA). On se réfère maintenant à la figure 1 qui décrit les différentes étapes du procédé selon l'invention. Ce procédé de préformage d'un semi-produit (SP) en matière plastique, comporte les étapes suivantes :
- on dispose au moins une membrane antiadhésive (PM) en regard d'une paroi d'un moule de préformage (MP) ;
- on dispose le semi-produit (SP) en matière plastique en regard de la membrane antiadhésive (PM), de façon à ce que la membrane antiadhésive (PM) soit positionnée entre le semi-produit (SP) et la paroi ;
- on applique une pression pour plaquer le semi-produit (SP) contre la paroi du moule de préformage (MP), pour donner une forme au semi-produit (SP) ;
- on cesse d'appliquer la pression et l'on éjecte de la paroi la pièce (PF) ainsi préformée ; et
- on retire du moule la pièce ainsi préformée, et appelée préforme (PF).
La membrane antiadhésive (PM) est fixée à un support (SU) de membrane. Il peut s'agir d'un cadre auquel la membrane est fixée (au moyen d'œillets métalliques par exemple).
Ce support (SU) peut être fixé sur le moule. Il peut également être mobile verticalement et/ou horizontalement. Le support (SU) peut par exemple être monté sur des moyens mobiles, pour être déplacé. Ainsi lors de la production, il est possible de charger le cadre avec un semi produit (SP) et une membrane, pendant que le moule préforme un autre flanc de semi-produit (SP). Lorsque le moule est ouvert, ou lorsque le vide d'air a cessé sous la bâche à vide, le support est déplacé de manière à retirer la préforme sur la membrane hors du moule. Un autre support comportant un flanc de semi-produit et une membrane est alors emmené pour introduire le semi-produit et la membrane dans le moule.
La membrane antiadhésive (PM) peut être disposée en regard de la paroi du moule de préformage (MP) à chaque cycle de moulage, soit sur un support fixe au moule, soit sur un support mobile.
Selon un mode préférentiel, la membrane antiadhésive (PM) est positionnée de façon permanente sur ou au-dessus de la paroi du moule.
La membrane antiadhésive (PM) peut être introduite dans le moule (MP) avec une forme plane. Elle est alors déformée lors de la mise sous pression (fermeture du moule ou lorsqu'un vide d'air est appliqué).
La membrane antiadhésive (PM) peut également être introduite dans le moule (MP) en ayant la même forme que celle de la paroi du moule avec laquelle elle est en contact.
Selon un premier mode de réalisation (figure 1 ), on utilise un procédé de type « préformage sous vide », dans lequel on applique la pression en réalisant le vide d'air sous une bâche (BV) placée contre le semi-produit du côté opposé à la paroi du moule, de façon à ce que la bâche plaque le semi-produit contre la paroi du moule. Selon ce mode de réalisation, on cesse d'appliquer la pression en cessant le vide d'air.
La figure 1 illustre l'introduction dans le moule de préformage (MP) du semi-produit (SP) en matière plastique et de la membrane antiadhésive (PM).
Selon un second mode de réalisation (figures 2 à 5), on utilise un procédé de type « préformage par compression », dans lequel on applique la pression en fermant le moule de type poinçon-matrice. Selon ce mode de réalisation, on cesse d'appliquer la pression en ouvrant le moule de type poinçon-matrice.
Selon ce mode de réalisation, il est également préférable d'utiliser une seconde membrane (SM) dans la mesure où chaque face du semi-produit est en contact avec une paroi du moule : la première membrane (PM) étant située entre le semi-produit (SP) et une première paroi (PO) du moule (MP), et la seconde membrane antiadhésive (SM) étant localisée entre le semi-produit (SP) et une seconde paroi (MA) du moule (MP).
Le procédé de préformage par compression selon ce second mode de réalisation comporte ainsi les étapes suivantes :
- on dispose au moins la première membrane antiadhésive (PM) en regard du poinçon (PO) du moule de préformage (MP) ;
- on dispose au moins la seconde membrane antiadhésive (SM) en regard de la matrice (MA) du moule de préformage (MP) ;
- on dispose le semi-produit (SP) en matière plastique en regard des deux membranes antiadhésives (PM, SM), de façon à ce que le semi-produit (SP) soit intercalé entre les deux membranes (PM, SM) ;
- on ferme le moule de préformage (MP) ;
- on ouvre le moule et l'on éjecte la pièce (PF) ainsi préformée ; et - on retire du moule la pièce ainsi préformée, et appelée préforme (PF).
La figure 2 illustre l'introduction dans le moule de préformage (MP) du semi-produit (SP) en matière plastique et des deux membranes antiadhésives (PM, SM).
Selon une variante du second mode de réalisation, la seconde membrane (SM) est introduite dans le moule de façon permanente.
La seconde membrane antiadhésive (SM) est également fixée à un support (SU) de membrane, du même type que celui de la première membrane (PM).
La seconde membrane antiadhésive (SM) peut être insérée entre la paroi du moule de préformage (MP) et le semi-produit (SP) à chaque utilisation du moule, soit sur un support fixe au moule, soit sur un support mobile.
Selon un mode préférentiel, la seconde membrane antiadhésive (SM) est positionnée de façon permanente dans le moule.
La seconde membrane antiadhésive (SM) peut être introduite dans le moule (MP) avec une forme plane. Elle est alors déformée lors de la mise sous pression (fermeture du moule).
La seconde membrane antiadhésive (SM) peut également être introduite dans le moule (MP) en ayant la même forme que celle de la paroi du moule avec laquelle elle est en contact.
La figure 3 illustre l'état fermé du moule de préformage (MP), lorsque le poinçon (PO) vient presser la matrice (MA).
La figure 4 illustre le début d'ouverture du moule de préformage (MP).
La figure 5 illustre la préforme (PF) sortie du moule de préformage (MP).
Un moule de préformage (MP) est un équipement comportant une matrice (MA) fixe et un poinçon (PO) mobile. Un tel moule ne comporte pas nécessairement d'élément de chauffage, dans la mesure où il ne s'agit pas de mouler la pièce finie, mais de former une préforme destinée à être introduite dans un moule de fabrication.
Les membranes PM et SM possèdent un pourcentage d'allongement leur permettant d'épouser les formes du moule.
L'utilisation de membrane ayant la capacité de s'allonger lorsqu'elle est soumise aux mêmes contraintes que le semi-produit dans l'équipement de préformage, permet de démouler plus facilement la préforme, en permettant l'éjection de la pièce après ouverture du moule.
De préférence, la membrane MP possède une élasticité de retour, lui permettant de reprendre sa forme initiale.
Les membranes PM et SM sont des membranes antiadhésives pour des températures de préformage et des matériaux du semi-produit (SP). Ces températures sont généralement comprises entre O 'C et 150°C, de préférence entre la température ambiante et 100°C, et encore de préférence entre la température ambiante et δΟ 'Ό). Ainsi :
ces membranes n'adhèrent pas aux parois du moule ;
- ces membranes n'adhèrent pas au flanc de semi-produit.
L'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l'on met en contact intime deux matériaux, pour créer une résistance mécanique à la séparation. Une fois le contact établi, l'énergie nécessaire pour réaliser la séparation s'appelle énergie d'adhésion.
De façon connue en soi, l'adhésion est gouvernée par quatre types de phénomènes : physique, mécanique, chimique et diffusif.
Ainsi, le spécialiste sait, en fonction du semi-produit utilisé et de la matière formant la paroi du moule, déterminer une matière permettant de répondre à ce besoin antiadhésif.
Par exemple, des membranes (PM, SM) contenant du silicone peuvent être utilisées dans le procédé selon l'invention, car elles sont connues pour leurs propriétés antiadhésives vis-vis des résines plastiques et des moules de préformage de matière plastique.
Ces membranes peuvent également contenir comme agent antiadhésif des stéarates, des corps gras (savons...), des anhydres maléiques, ...
Selon un exemple de réalisation, les membranes sont des membranes de silicone ayant une épaisseur en 1 mm et 5mm.
Selon un troisième mode de réalisation, on utilise la membrane PM pour éjecter la préforme (PF) du moule (MP), comme l'illustre la figure 6 pour le second mode de réalisation.
Ainsi, selon ce mode réalisation, le procédé comporte une étape au cours de laquelle on éjecte de la matrice (MA) la pièce préformée (PF) en décollant la membrane PM de la matrice (MA). Sur la figure 6 on observe que la première membrane (PM) est décollée de la matrice (MA), éjectant la préforme (PF).
Selon un exemple de réalisation, les membranes sont des membranes contenant du silicone et possédant un pourcentage d'allongement compris entre 100 et 800%.
On peut décoller cette membrane PM de la paroi du moule en appliquant une pression entre la membrane (PM) et la paroi (MA, PO) avec laquelle elle est en contact.
La pression peut être appliquée par des éjecteurs locaux, la membrane répartissant alors les efforts appliqués par ces éjecteurs.
La pression peut également être appliquée en injectant un gaz, tel que de l'air, entre la paroi du moule et la membrane PM. Du fait de sa propriété élastique, la membrane se retend, éjectant la préforme du moule.
On peut également décoller cette membrane (PM) de la matrice (MA) par reprise de forme de la première membrane (PM). La membrane PM doit alors également posséder la propriété suivante : un retour au repos de la membrane permet à la membrane de retrouver sa forme initiale. Les membranes en élastomère, en silicone ou en latex, sont des membranes ayant cette propriété.
Selon une variante de ce mode de réalisation, on réalise le vide d'air entre la première membrane (PM) et la matrice (MA) avant de fermer le moule (MP). A la différence du procédé de préformage par vide d'air, il ne s'agit pas de déformer le semi- produit (SP) à préformer. Cette opération a pour but de plaquer la première membrane (PM) sur la matrice (MA), évitant ainsi que la pièce ne colle au moule. Dans cette variante de l'invention, cette opération permet également de prévoir l'éjection de la préforme (PF). En effet, après ouverture du moule, on décolle la première membrane (PM) de la matrice (MA) en réintroduisant de l'air entre la première membrane (PM) et la matrice (MA).
Selon un mode de réalisation, et en fonction du type de semi-produit (SP) en matière plastique, on conserve à l'intérieur du moule de préformage (MP) une température ambiante lors du préformage de la pièce.
Le semi-produit (SP) en matière plastique peut être en matière thermoplastique ou matière thermodurcissable. Par exemple, il peut s'agir de matière thermodurcissable de type SMC.
Selon un mode préféré de production de préforme, on réalise les étapes suivantes :
i. on réalise un plan de chargement en dehors du moule, en empilant au moins un semi-produit et une première membrane antiadhésive (PM), sur un support mobile ;
ii. on introduit le semi-produit et la première membrane antiadhésive (PM) en déplaçant le support, de façon à ce que la première membrane antiadhésive (PM) soit positionnée entre une des parois du moule et le semi-produit ;
iii. on dispose une seconde membrane antiadhésive (SM) de façon permanente entre l'autre paroi mobile du moule de préformage (MP) et le semi-produit ; iv. on ferme le moule de préformage (MP), et on réalise simultanément au moins une partie d'un nouveau plan de chargement en dehors du moule sur un second support (on réalise un nouveau plan de chargement au moins partiellement en temps masqué du moulage) ;
v. on ouvre le moule et l'on éjecte la pièce (PF) ainsi préformée ;
vi. on retire du moule la pièce ainsi préformée, et appelée préforme (PF) ; puis vii. on réitère à l'étape iii avec le second support.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de préformage d'un semi-produit (SP) en matière plastique, caractérisé en ce que :
- on dispose au moins une membrane antiadhésive (PM) en regard d'une paroi d'un moule de préformage (MP) ;
- on dispose le semi-produit (SP) en matière plastique en regard de la membrane antiadhésive (PM), de façon à ce que la membrane antiadhésive (PM) soit positionnée entre le semi-produit (SP) et la paroi ;
- on applique une pression pour plaquer le semi-produit (SP) contre la paroi du moule de préformage (MP), pour donner une forme au semi-produit (SP) ;
- on cesse d'appliquer la pression et l'on éjecte de la paroi la pièce (PF) ainsi préformée ; et
- on retire du moule la pièce ainsi préformée (PF).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la membrane antiadhésive (PM) est antiadhésive vis-à-vis de la paroi du moule de préformage et vis-vis du semi- produit.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la membrane (PM) contient du silicone et/ou des stéarates et/ou des corps gras et/ou des anhydres maléiques.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on éjecte de la paroi du moule la pièce (PF) ainsi préformée en décollant la membrane (PM) de la paroi.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on décolle la membrane (PM) de la paroi en appliquant une pression entre la membrane (PM) et la paroi.
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on décolle la membrane (PM) de la paroi par reprise de forme de la membrane (PM).
7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on réalise le vide d'air entre la membrane (PM) et la paroi avant de fermer le moule afin de plaquer la membrane (PM) sur la paroi, puis on décolle la membrane (PM) de la paroi en réintroduisant de l'air entre la membrane (PM) et la paroi.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la membrane (PM) est plane ou a la forme de la paroi.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on utilise un moule de préformage (MP) de type poinçon-matrice, la première membrane (PM) étant située entre le semi-produit (SP) et une première paroi (PO) du moule (MP), et une seconde membrane antiadhésive (SM) étant localisée entre le semi-produit (SP) et une seconde paroi (MA) du moule (MP).
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la seconde membrane (SM) contient du silicone et/ou des stéarates et/ou des corps gras et/ou des anhydres maléiques.
11 . Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la température à l'intérieur du moule de préformage (MP) est la température ambiante.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on utilise une matière thermodurcissable de type SMC comme matière plastique.
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