BE1006261A5

BE1006261A5 - Fabrication d'objets en matiere plastique.

Info

Publication number: BE1006261A5
Application number: BE9200943A
Authority: BE
Original assignee: Dunlop Automotive Composites U
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-07-05
Also published as: GB2260933A; GB2260933B; FR2684916B1; GB9222177D0; FR2684916A1; DE4236558A1; JPH05237845A; GB9123154D0

Abstract

La fabrication d'un objet en matière plastique moulée implique l'utilisation d'un moule en plusieurs segments (10, 11) qui définit au moins en partie une cavité de moulage (16). Avant le moulage de la matière plastique, on positionne les segments de moule (10, 11) dans une orientation préslectionnée les uns par rapport aux autres. Une région marginale (14) de surfaces de juxtaposition (12, 13; 22, 23) des segments est munie d'une formation intégrante (14; 25) de matière fusible. Cette formation est soumise à l'action de l'énergie d'un faisceau laser pour fondre la formation de manière à l'unir avec la matière voisine pour relier les segments.

Description


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  Fabrication d'objets en matière plastique. 



   La présente invention concerne la fabrication d'objets en matière plastique et, en particulier mais pas exclusivement, la fabrication d'objets par un procédé du type"à noyau perdu" dans lequel on moule une matière plastique à l'aide du noyau de moule fusible pouvant être éliminé par fusion, qui peut être du type à plusieurs segments et, après le moulage, on élimine le noyau de moule en le chauffant jusqu'à un état fondu dans lequel il peut s'écouler hors d'une cavité qui est ainsi définie par la matière plastique moulée. 



   Une difficulté qui surgit fréquemment lors de la fabrication d'objets en matière plastique par une technique de moulage est le fait que des formations parasites, par exemple des lignes de bavure de matière en surplus, sont formées à proximité du point d'injection de la matière dans le moule. Ces formations parasites apparaissent également en d'autres endroits sur l'objet s'il est moulé à l'aide d'un moule du type à plusieurs segments. 



   Lors de la fabrication de produits de mécanique de précision, l'élimination des lignes de bavure et d'autres formations parasites doit être effectuée avec soin et augmente, par conséquent, le temps et les frais de fabrication. L'élimination est particulièrement difficile si les formations sont situées sur des surfaces relativement inacessibles de l'objet moulé, ce qui se produit lorsque l'objet de forme complexe est moulé par une technique à noyau perdu à l'aide d'un moule en plusieurs segments. 



   La difficulté d'éliminer des protubérances parasites est moins grande si l'on choisit des matières plastiques d'un type particulier, par exemple des matières plastiques thermodurcissables. Cependant, pour de nombreux produits, les caractéristiques relativement cassantes et le coût élevé des matières plastiques thermodurcissables, comparativement par exemple aux matières thermoplastiques, 

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 rendent les matières plastiques thermodurcissables inadéquates. 



   L'invention a pour but de procurer un procédé permettant d'éviter ou d'atténuer la difficulté précitée due à la présence de formations parasites traditionnellement associées à la fabrication de produits en matière plastique et spécialement en matière plastique thermoplastique. 



   Suivant l'un de ses aspects, l'invention procure un procédé pour la fabrication d'un objet en matière plastique moulée impliquant l'utilisation d'un moule en matière fusible à plusieurs segments qui définit au moins en partie une cavité pour le moulage de la matière plastique, dans lequel, avant le moulage de la matière plastique, on positionne les segments du moule dans une orientation présélectionnée les uns par rapport aux autres et on soumet des régions marginales de surface de juxtaposition des segments à l'action de l'énergie d'un faisceau laser pour unir les segments du moule au moins au niveau des régions marginales et éliminer toutes les formations parasites dans ces régions marginales. 



   L'invention procure, en outre, un procédé suivant lequel au moins une des régions marginales est pourvue d'une formation à nervure parasite qui se comporte comme une source de matière de remplissage lorsqu'elle est chauffée par le faisceau laser, pour remplir de petits interstices entre les surfaces de juxtaposition des segments de moule et faciliter l'obtention d'un joint à surface lisse. 



   Une des surfaces de juxtaposition peut être pourvue d'une formation d'about déformable qui se déforme d'une manière préférentielle lorsque les surfaces de juxtaposition sont pressées l'une vers l'autre de manière à effectuer en substance un scellement entre elles. La formation d'about peut s'étendre dans le sens longitudinal, peut de préférence être longitudinalement continue et est de préférence disposée à proximité d'une des régions marginales qui doit être soumise à l'action de l'énergie du 

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 faisceau laser. La formation qui s'étend dans le sens longitudinal peut être rectiligne et/ou courbe. 



   Suivant un autre de ses aspects, l'invention procure un procédé pour la fabrication d'un objet en matière plastique moulée, dans lequel on forme un objet en matière plastique moulée par une technique connue en soi qui crée une formation parasite sur l'objet, cet article étant alors soumis à de l'énergie provenant d'un faisceau laser dirigé vers la formation parasite. Le faisceau laser peut être utilisé pour éliminer la formation parasite par sectionnement ou pour la faire fondre en vue de la fusionner avec la matière voisine formant le corps de l'objet en matière plastique. 



   L'invention envisage en particulier que la matière plastique soit d'un type thermoplastique. Cependant, des matières thermodurcissables peuvent également être utilisées. 



   Le faisceau d'énergie laser est de préférence dirigé vers la surface de l'objet en matière plastique ou du moule à plusieurs segments dans une direction en substance perpendiculaire soit à la surface de l'objet en matière plastique, au voisinage de la formation parasite, soit à la surface du moule, au voisinage d'une région marginale localisée. 



   Le faisceau d'énergie laser peut être obtenu d'une manière connue et peut avantageusement être désaccordé lorsque, comme c'est habituellement le cas, un faible niveau d'énergie fournie est requis. Pour réaliser un joint lisse entre deux segments d'un moule à plusieurs segments et ainsi éviter des irrégularités superficielles dans les régions de juxtaposition de l'objet moulé, il est particulièrement préférable de faire usage d'une impulsion laser conformée, en vue d'éviter un afflux initial d'énergie pendant chaque impulsion. 



   L'invention prévoit, en outre, que, dans une paire de segments de moule en matière fusible comportant des 

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 surfaces respectives destinées à être juxtaposées l'une à l'autre après assemblage pour définir au moins partiellement un moule, une des surfaces soit pourvue d'une zone de réception (par exemple une rainure ou une feuillure) au niveau d'un bord, qui est exposée lorsque les surfaces de juxtaposition sont en contact, et l'autre surface soit pourvue, au niveau d'un bord exposé de manière analogue, d'une nervure de remplissage, de sorte que l'énergie laser appliquée à la nervure de remplissage et au voisinage de celle-ci force la matière parasite de la nervure de remplissage à s'écouler dans la zone de réception et à la remplir.

   Les deux segments de moule peuvent être unis l'un à l'autre par la matière qui s'écoule dans la zone de réception. 



   L'invention prévoit également que, dans une paire de segments de moule en matière fusible comportant des surfaces respectives destinées à être juxtaposées l'une à l'autre lorsqu'elles sont assemblées pour définir au moins partiellement un moule, au moins une des surfaces est pourvue d'une formation d'about déformable propre à se déformer lorsque les surfaces sont pressées l'une vers l'autre. La formation d'about est de préférence en substance continue dans le sens longitudinal de manière à être à même de fournir un scellement en substance continu entre les surfaces de juxtaposition lorsqu'elles sont pressées l'une vers l'autre. La formation d'about est de préférence prévue sur la surface de juxtaposition à un endroit proche d'un bord de cette surface qui doit être soumis à l'action de l'énergie de faisceau laser. 



   Il n'est pas essentiel que les deux segments de moule soient unis au niveau d'une région marginale exposée ou ne soient unis qu'à cet endroit. Les segments de moule peuvent être soumis à une technique de soudage profond au cours die laquelle les surfaces de juxtaposition sont soudées l'une à l'autre à un endroit situé à l'intérieur du corps de la matière de moule, en dessous de la région marginale 

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 exposée. 



   Des formes de réalisation de l'invention seront décrites ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé, dans lequel : la Fig. 1 est une vue en perspective d'une paire de segments de moule conforme à l'invention, et la Fig. 2 est une vue en perspective d'une paire de segments de moule conforme à une autre forme de réalisation de l'invention. 



   La Fig. 1 illustre deux segments de moule identiques 10,11 à unir l'un à l'autre par un procédé conforme à l'invention. Chaque segment de moule 10,11 est d'une forme tubulaire en substance semi-cylindrique et comprend deux faces 12,13 destinées à être juxtaposées aux faces de l'autre segment. Un segment 10 est pourvu de régions faciales 12 dont les bords radialement intérieurs sont pourvus chacun d'une formation à nervure parasite 14 de la matière du segment de moule. Les faces 13 de l'autre segment de moule 11 sont pourvues de feuillures longitudinales 15, également au niveau de leurs bords radialement intérieurs. 



   Lorsque les deux segments de moule sont assemblés dans la configuration illustrée au dessin annexé, un faisceau d'énergie laser est dirigé vers chaque nervure de remplissage 14, typiquement au moyen d'un dispositif à fibres optiques, qui peut s'étendre à travers l'alésage 16 délimité par les deux segments. Le dispositif à fibres optiques est infléchi de telle façon que le faisceau d'énergie laser soit dirigé radialement vers l'extérieur dans une direction en substance perpendiculaire à la région superficielle localisée d'une paire de bords exposés des faces de juxtaposition. Le niveau d'énergie est réglé de manière à faire en sorte que la matière de la nervure de remplissage 14 s'écoule dans la feuillure voisine 15 qui sert de zone de réception pour cette matière.

   Le niveau de chaleur appliqué est suffisant pour ramollir la matière 

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 moulée qui définit une feuillure longitudinale 15, avec pour résultat que la matière de la nervure de remplissage forme une jonction entre les segments de moule. 



   Le procédé que l'on vient de décrire est effectué sur une nervure de remplissage et une feuillure orientée verticalement vers le haut, de sorte que la matière de la nervure de remplissage a naturellement tendance à s'écouler dans la feuillure. Par la suite, les deux segments de moule étant maintenus par des moyens extérieurs (non représentés) dans la position relative requise, on fait tourner les segments de 1800 autour de l'axe longitudinal de l'alésage 16 et on applique le procédé précité à l'autre nervure de remplissage et à l'autre feuillure. 



   On obtient ainsi un moule présentant un alésage en substance sans joint et dans lequel un objet peut être moulé sans créer de lignes de bavure ou d'autres formations parasites qui, normalement, seraient formées si l'on faisait usage d'un simple moule comprenant deux segments semi-cylindriques directement maintenus en contact. 



   Il n'est pas essentiel que les nervures de remplissage 14 soient dirigées radialement vers l'intérieur. 



  Dans une variante du procédé décrit ci-dessus, les nervures de remplissage 14 peuvent être prévues aux bords radialement extérieurs des régions faciales de manière à être dirigées radialement vers l'extérieur, les feuillures 15 étant alors ménagées dans les bords radialement extérieurs des faces 13. 



   La Fig. 2 illustre deux segments de moule 20,21, chacun d'une forme tubulaire en substance semi-cylindrique et comprenant une paire de faces 22,23 destinées à être juxtaposées aux faces de l'autre segment. Un segment 21 comporte deux faces 23 pourvues chacune, à proximité de leur bord radialement interne 24, d'une petite formation d'about déformable 25 qui fait partie intégrante de la matière du segment et qui s'étend de manière continue sur cette face parallèlement à l'axe longitudinal du segment. Les faces 22 de l'autre segment 20 sont planes. 

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   En service, les deux segments sont pressés l'un contre l'autre pour amener les formations d'about 25 à se déformer contre les faces de juxtaposition 23 de l'autre segment et à tendre à s'enfoncer dans celles-ci. Un contact continu est, par conséquent, établi entre les deux paires de surfaces de juxtaposition, ce qui contribue à assurer qu'un faisceau d'énergie laser appliqué ultérieurement soit facilement à même de former des soudures continues entre les surfaces juxtaposées de chaque paire. 



   Les segments de moule peuvent être en un alliage métallique à bas point de fusion, par exemple du plomb- étain-antimoine ou de l'étain-bismuth, et peuvent être réutilisés après la fusion visant à les enlever d'un objet en matière plastique moulée. Le procédé conforme à l'invention ne fait pas usage d'une quelconque matière autre que celle des segments de noyau de moule pour assurer l'assemblage de ces segments en vue de leur utilisation en tant que moule et la matière du noyau de moule est, par conséquent, facilement disponible en vue d'une réutilisation sans élimination de matières contaminantes qui pourrait s'avérer nécessaire si, par exemple, une technique de collage ou de soudage était utilisée pour assembler les deux segments. 



   Lorsque l'invention est appliquée à l'élimination de formations parasites d'un objet en matière plastique, cet objet peut être   prefaçonne   avec un renfoncement proche d'une région de l'objet ou une ligne de bavure ou une formation parasite semblable tend à se former, de sorte que le faisceau d'énergie laser peut être utilisé pour amener la formation parasite à s'écouler dans le renfoncement et à être reçu par celui-ci. En variante, le faisceau d'énergie laser peut être utilisé pour éliminer la ligne de bavure par une opération de coupe.

Claims

REVENDICATIONS 1. - Procédé pour la fabrication d'un objet en matière plastique moulée, comportant l'utilisation d'un moule en plusieurs segments (10,11 ; 20,21) en matière fusible qui définit au moins en partie une cavité (16) pour le moulage de la matière plastique, caractérisé en ce qu'avant le moulage de l'objet en matière plastique, on positionne les segments de moule (10,11 ; 20,21) dans une orientation présélectionnée les uns par rapport aux autres, une région marginale d'une paire de régions marginales (14, 15) de surfaces de juxtaposition (12,13 ; 22,23) des segments étant munie d'une formation intégrante (14 ;

25) de matière fusible consumable ou déformable, cette formation étant soumise à l'action de l'énergie d'un faisceau laser, respectivement pour fondre ou amollir la formation de manière à l'unir avec la matière voisine formant le corps du moule pour relier les segments du moule au moins à l'endroit des régions marginales.
2.-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la formation intégrante est fournie par une formation à nervure parasite (14) propre à servir de source de matière de remplissage lorsqu'elle est chauffée.
3.-Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la formation intégrante est fournie par une formation d'about déformable (25) propre à se déformer de manière préférentielle lorsque les surfaces de juxtaposition sont pressées l'une vers l'autre.
4.-Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il implique l'utilisation d'une formation d'about (25) qui est longitudinalement continue.
5.-Procédé suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il implique l'utilisation d'une formation d'about déformable (25) qui est disposée sur une des surfaces de juxtaposition (22,23), au niveau d'une <Desc/Clms Page number 9> région marginale de celle-ci ou à proximité de cette région marginale qui doit être soumise à l'énergie du faisceau laser.
6.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dirige le faisceau d'énergie laser vers la surface du moule en plusieurs segments, dans une direction en substance perpendiculaire à la surface du moule, au voisinage d'une région marginale localisée d'une surface de juxtaposition.
7.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dirige le faisceau d'énergie laser vers la surface de l'objet en matière plastique dans une direction en substance perpendiculaire à la surface de l'objet, au voisinage de la formation parasite.
8.-Paire de segments de moule (10,11) en matière fusible comportant des surfaces respectives (12,13) destinées à être juxtaposées l'une à l'autre lorsqu'elles sont assemblées pour définir au moins partiellement un moule, caractérisée en ce qu'une (13) des surfaces est pourvue d'une zone de réception (15) à laquelle un bord est exposé lorsque les surfaces de juxtaposition sont en contact, l'autre surface (12) étant pourvue, à un bord exposé de manière analogue, d'une nervure de remplissage (14) de sorte que l'énergie laser appliquée à la nervure de remplissage et au voisinage de celle-ci force la matière parasite de la nervure de remplissage (14) à s'écouler dans la zone de réception (15) et à la remplir.
9.-Paire de segments de moule suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la zone de réception (15) comprend une rainure, une feuillure ou une formation analogue.
10.-Paire de segments de moule (20,21) en matière fusible, fabriquée suivant le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des surfaces respectives (22,23) destinées à être juxtaposées <Desc/Clms Page number 10> l'une à l'autre lorsqu'elles sont assemblées pour définir au moins partiellement un moule, caractérisée en ce qu'au moins une (23) des surfaces est pourvue d'une formation d'about déformable (25) propre à se déformer lorsque les surfaces (22,23) sont pressées l'une vers l'autre.
11.-Paire de segments de moule suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la formation d'about déformable (25) est en substance continue dans le sens longitudinal de manière à être à même d'établir un scellement en substance continu entre les surfaces de juxtaposition (22,23) lorsqu'elles sont pressées l'une vers l'autre.