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Il Perfectionnements apportés aux moyens pour obtenir des organes métalliques creux ou en relief pour le moulage (notamment des matières plastiques), voire pour l'estampage ou l'emboutissage:' l'invention est relative aux moyens pour obtenir des organes métalliques creux ou en reliaf (poinçons ou matrices),' pour le moulage, voire pour 1''estampage ou l'emboutissage; et elle concerne plus specialement (parce que c'est en leur cas que son application paratt devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces moyens, ceux pour établir les- poinçons et matrices à faire comporter aux moules pour matières plastiques telles que les résines synthétiques ou autres pro- duits de conaensation.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces- moyens tels que lesdits organes puissent être établis à un prix de revient moins élevé que jusqu'µ présent, bien que leurs qualités, notam ment leur résistance, demeurent au moins égales à celles obte-
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nues par les méthodes usuelles.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les moyens du genre en question, que les surfaces tra- vaillantes deadits organes, c'est-à-dire celles destinées à venir en contact avec les matières à mouler, soient portées par des paroia obtenues par dépôt électrolytique sur des maquettes de formes appropriées à celles des objets à établir à l'aide desdits organes, et que ces parois soient rendues solidaires de supports venant épouser celles de leurs surfaces opposées aux- dites surfaces travaillantes.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps, et dont il sera plus explicitement par- lé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain'mode d'ap- plication (celui où on l'applique aux matrices et poinçons pour le moulage dea matières plastiques), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus parti- culièrement encore, et ce à titre de produits industriels nou- veaux, les dispositifs mettant en oeuvre les moyens du genre en question et comportant application de ces mêmes dispositions, les moules, matrices ou poinçons à établir à l'aide de ces dis- positifs, ainsi que les installations les comprenant.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. l,de ces dessins,montre, en coupe, l'ensem- ble d'une matrice et du moule dont elle fait partie, ledit en- semble étant établi conformément à l'invention.
Les fig. 2 et 3, montrent, séparément, et respective- ment, en coupe, la pièce supportant les surfaces actives de cette matrice, et la maquette sur laquelle ladite pièce est dé- posée par électrolyse.
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La fig. 4 montre, en coupe schématique, un disposi- tif destiné à permettre d'obtenir un dépôt électrolytique dans certains éléments d'un ensemble tel que représenté sur la fig.l
La fig. 5 montre, séparément, en coupe,certains éléments utilisés pour le montage de la pièce supportant les surfaces actives de la matrice, suivant un autre mode de réali- sation de l'invention.
La fig. 6 montre, en coupe, un dispositif pour éta- blir une matrice conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 7 et 8 montrent, respectivement, en coupai selon 7-7 fig. 8 et 8-8 fig. 7, un dispositif du même genre, établi suivant une variante du mode de réalisation représenté sur la fig. 6.
La fig. 9 montre, en coupe, un dispositif du même genre que celui représenté sur la fig. 6, pour l'obtention d'un poinçon.
La fig. 10 montre, en coupe, une pièce supportant les surf aces actives d'une matrice établie conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 11 montre, en coupe, la maquette sur laquelle ladite pièce est déposée par électrolyse.
Les fig. 12 et 13, enfin, montrent, suivant des cou- pes analogues à celles des fig. 9 et 10, une pièce supportant les surfasses actives d'un poinçon et une maquette pour l'obten- ' tion de cette pièce par électrolyse.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réal±- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence" se proposant, par exemple, d'é- tablir des organes métalliques mâle et femelle (poinçon et ma- trice) de moules destinés a être montés, respectivement, sur les plateaux d'une presse pour le moulage d'objets en matière plastique, par exemple en une résine synthétique, on s'y prend
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comme suit, ou de façon analogue.
On agence de manière telle, lesdits organes, que leurs surfaces travaillantes, ou surfaces actives, c'est-à-dire celles destinées à venir en contact avec la ma- tière plastique, soient portées par des parois obtenues par dépôt électrolytique sur des maquettes de formes: appropriées à celles des objets à établir, et que cea parois soient rendues solidaires de supports venant épouser celles de leurs surfaces opposées aux surfaces actives, de sorte que lesdits supports, constitués de préfé- rence par des blocs de métal et fixés eux-mêmes sur les pla- teaux de la presse, puissent encaisser les réactions mécaniques exercées sur lesdites parois.
A cet effet, on peut procéder de multiples manières, par exemple, ou bien, suivant une première disposition, établir à l'a- vance lesdites parois, et opérer ensuite, de façon appropriée, leur moulage sur lesdits supports, ou bien, suivant une seconde disposition, qui paraît par- ticulièrement avantageuse, réaliser en une seule opération la confection desdites parois et leur fixation sur leurs supports, ce pourquoi on vient d'abord monter chaque maquette sur son support correspondant auquel on donne une forme telle qu'il subsiste, entre les surfaces de cette maquette et celles cor- respondantes dudit support, un certain espace, et l'on vient enauite combler cet espace par dépôt électrolytique.
A supposer, tout d'abord, que l'on ait recours à la première desdites dispositions, on peut établir des poinçons et matrices par exemple de l'une des manières qui vont être indi- quées.
Pour ce qui est, tout dbord, des maquettes a sur lesquelles on doit effectuer'le dépôt électrolytique, on les constitue par des matières susceptibles d'être travaillées ai- sément, de façon qu'on puisse leur donner les formes les plus
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variées correspondant à celles des objets à obtenir, ces ma- tières pouvant être, soit conductrices: par exemple du graphite à l'état de roche ou à l'état aggloméré, ou bien du charbon de cornue, ou bien un mélange de ces deux matières, etc., soit conductrices.
Dans ce dernier cas, on pourra avoir recours, par exemple, à du plâtre ou à de la cire, ou encore à une matière plastique en blocs, en planches, en barres ou en baguettes se sondant à l'aide d'un adhésif ou d'un solvant tel que de l'a- cétone, de façon qu'on puisse effectuer aisément tous assem- blages nécessaires. On pourra aussi avoir recours à une ma- tière moulée ou travaillée au tour, et, de toute façon, on s'efforcera d'obtenir des surfaces aussi polies que possible, étant donné que de cette condition dépendra le fini des surfa- ces travaillantes de la matrice ou du poinçon.
Bien entendu, ces matières non conductrices seront recouvertes d'un enduit conducteur du genre de ceux utilisés en galvanoplastie, par exemple de graphite pulvérisé ou plom- bagine.
Pour faciliter la fixation ultérieure, sur son sup- port, de la paroi à obtenir par dépôt électrolytique sur cha- que maquette, on viendra effectuer ce dépôt, non seulement sur les surfaces de cette maquette, mais sur celles (conductrices ou rendues conductrices), d'un plateau 12. sur lequel on vient la, fixer, ledit plateau ayant une forme telle que la paroi ob- tenue après dépôt présente elle-même la forme d'une pièce comportant, d'une part, une partie centrale dont l'une des surfaces, intérieure ou extérieure, suivant qu'il s'agit d'une matrice ou d'un poinçon, constituera la, surface ac.tive et, d'autre part, une partie périphérique, par exemple de forme circulaire, munie d'un rebord d.
Pour ce qui est de ladite fixation, à effectuer en- tre la pièce .± ainsi obtenue, et son support, on peut, par
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exemple, suivant un premier mode de réalisation représenté sur les fig. 3 et 4, la réaliser de la façon suivante.
On constitue ledit support e par un bloc établi par exemple en acier, éventuellement soumis à un traitement thermi- que, bloc que l'on perce en son centre d'un trou e de diamètre correspondant à celui du rebord d, et on vient engager la pièce ± dans l'une des extrémités de ce trou, de préférence en la faisant pénétrer par force; puis, disposant de cet ensemble, on vient combler l'in- térieur dudit trou par des moyens tels que la pièce ± se trouve ses soutenue en tous/points.
Pour réaliser ces moyens, on a recours, par exemple, à un faisceau de fils métalli- ques f, de section circulaire, carrée ou autre, que l'on fait pénétrer de façon telle, dans ledit trou, que les extrémités de ces fils, disposés du côté de la pièce c, viennent en con- tact avec celle-ci, on loge, de préférence, le plus grand nombre de fils, de façon qu'ils se trouvent coincés, et, enfin, on vient araser les extrémités de ces fils, opposées à celles prenant appui sur la pièce c.
On obtient ainsi un ensemble qui pourrait être monté tel quel sur le plateau correspondant de la presse, mais, avan- tageusement, et pour augmenter la résistance de cet ensemble, on vient combler, par dépôt él'ectrolytique, les vides compris entre les différents fils f, ce pour quoi, ayant retiré la piè- de c (après avoir pris soin d'établir des repères pour facili- ter-sa remise en place), on fait circuler un bain électrolyti- que à travers lesdits fils, auxquels on fait jouer le rôle de cathode.
A cet effet, on a recours, par exemple, à un appareil tel que représenté sur la fig. 4, appareil dans lequel le liqui de arrive par l'une des extrémités du trou e , à travers un conduit isolé g, et s'écoule par l'extrémité opposée, d ans une
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cuve h. De cette dernière, il peut être repris par une pompe i et renvoyé dans un réservoir j à l'intérieur duquel plonge l'anode k, ladite pompe étant- commandée, par exemple, automa- tiquement par un flotteur disposé dans ledit réservoir.
Pour faciliter la pénétration du liquide dans le faisceau de fils, on peut exercer une pression à l'amant ou une dépression à l'aval ; l'aspiration de la pompe i pourrait être reliée, par exemple, à l'extrémité du trou e situé du côté des surfaces actives.
Enfin, bien entendu, on recouvrira d'un enduit iso- lant les surfaces du support e qui ne doivent pas recevoir de dépôt électrolytique, et, en outre on prévoira, si nécessaire, dans le conduit g, un filtre propre à arrêter des particules solides susceptibles d'être entra!nées par le bain.
On conçoit aisément que, lorsque le dépôt électroly- tique aura comblé les interstices séparant les fils f, il ne restera plus qu'à remettre en place la pièce c, en la fixant si nécessaire à l'aide de vis ; l'ensemble obtenu constituera un moule parfaitement rigide que l'on viendra monter sur le plateau de la presse, comme d'ordinaire.
Hais il va de soi que les moyens pour rendre solidai- re la pièce ± du support e pourraient être réalisés de toute autre manière.
On pourrait, par exemple, dans le cas où ledit support est établi à l'avance et constitué par un bloc e percé d'un trou e , venir adapter la pièce.± dans ce dernier, puis, y dou- ler dans celui-ci un métal en fusion (voire sous pression).
Mais, étant donné que le retrait du métal après la fusion, dé- terminera la présence d'un jeu entre les parois du trou e et les surfaces extérieures de la pièce coulée, il semble préfé- rable de couler préalablement, sur le, pièce c, à l'intérieur d'un moule e1 (fig. 5), un mandrin cylindrique e 2, de diamètre supérieur au diamètre intérieur du trou e. On travaillera en- suite au tour ledit mandrin de façon à l'amener à peu près au
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diamètre dudit trou et on l'introduira par force dans ce der- nier.
On pourrait ainsi, suivant un autre mode de réalisa- tion représenté sur les fig. 10 et 11 (relatives à une matrice, et 12 et 13 (relatives à un poinçon), au lieu de préparer à l'avance le support e, venir le couler directement dans l'inté- rieur dela pièce c, à laquelle on fait comporter un rebord d, de hauteur suffisante, le choix du métal à utiliser pour cette coulée dépendant d. l'usage que l'on veut. faire des moules que l'on se propose d'établir.
Cette manière de procéder, d'ailleurs, parait ne con- venir que dans les cas où l'on voudra seulement établir un pe- tit nombre de pièces moulées et où l'on ne voudra pas se ris- quer à fabriquer un outillage plus durable, mais aussi plus coûteux.
Si l'on suppose que l'on a recours, maintenant, à la disposition, ci-dessus spécifiée, suivant laquelle on effectue en même temps la confection des parois ±. supportant les surfa- ces actives, et leur fixation sur des supports métalliques e, on s'y prend, par exemple, ae la manière suivante.
Pour ce qui est des maquettes, on les établit de l'une des manières ci-dessus indiquées, et, pour ce qui est desdits supporte, on leur fait com- prendre, soit une cavité dans laquelle peut pénétrer la saillie correspondante de la maquette, 6 'il s'agit d'établir une matri- ce (fig. 6), soit une saillie pénétrant dans la cavité carres.. pondante de la maquette, s'il s'agit d'établir un poinçon (fig.
9), l'ensemble étant tel qu'il subsiste, entre la maquette et le support, un espace dans lequel on fait circuler un élec- trolyte, de façon à provoquer le dépôt d'un métal dans cet es- pace, à condition que les surfaces du support et de la maquet- te, voire seulement celles dudit support (la maquette pouvant, en effet, dans ce cas, comporter une surface extérieure non
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conductrice), puissent constituer la cathode.
Pour faire circuler l'électrolyte, on peut, par exemple, le faire pénétrer par un tube 1 traversant un canal m ménagé dans le support e, et le faire sortir par l'espace annulaire compris entre le canal et ledit tube (fig. 6); une fois le dépôt de métal effectué) ce canal sera obstrué par tous moyens appropriés, par exemple en y introduisant par force une tige de métal.
Si nécessaire la circulation du liquide peut s'effec- tuer sous pression ou sous dépression.
Mais on peut aussi assurer l'arrivée du liquide, de même que son départ, par plusieurs canaux tels que n et B ména- gés de toute façon appropriée, comme représenté sur les fig. 7 à 9.
Enfin, dans le cas où se produit un dégagement de gaz, par exemple : d'hydrogène, lors de l'électrolyse (cas, notamment, oÙ l'on utilise un sel de chrome), on prévoit au moins un conduit 'propre à permettre d'assurer le départ de ce gaz..
On obtient ainsi, dès que le susdit espace est comblé par le dépôt électrolytique, un moule prêt à être fixé sur le plateau de la presse, la disposition qui vient d'être spécifiée étant donc particulièrement avantageuse, du point de vue-de la rapidité d'exécution des moules à établir.
Dans chaque cas, l'électrolyte est, bien entendu, convenablement choisi quivant le métal que l'on désire utiliser pour constituer les parois supportant les surfaces travailantes, ce métal étant, de préférence, très dur, de façon à permettre auxdites parois de résister sans se déformer aux pressions, im- portantes entrant en jeu au cours du moulage des matières plas- tiques.
On pourra utiliser, par exemple, soit le chrome, qui présente l'avantage d'être à la fois très dur et très résistant à la corrosion, soit le nickel,
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soit une superposition de plusieurs couches de métaux différents.
Suivant ce dernier mode de réalisation, le chrome constituera, de préférence, la couche superficielle, qui vien- dra recouvrir, en fin d'opération, une couche de cuivre ou de nickel.
Dans le cas où la pièce ± sera établie à l'avance, on pourra, notamment si l'on procède de la manière indiquée sur les fig. 3 et 4, constituer cette pièce en nickel (ou au- tre manière), avec revêtement de chrome sur les deux faces op- posées.
De toute façon, on apportera, à la préparation des pièces à revêtir par dépôt électrolytique, tous les soins né- cessaires pour parvenir à de, bons résultats, et il suffira d'appliquer à cet effet les principes courants de galvanoplas- tie.
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DanFj,-ce, clùi RJ:!écd:r on; a supposé que 1in,ve1tion était appliquée à des moules en une seule pièce : elle s'applique- rait.aussi à des moules en plusieurs pièces pour objets indé- moulablea.
Elle s'applique ainsi aux moules à éjecteurs.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut établir, grâce à l'invention, des moules pour le moulage des matières plastiques (cette application n étant, bien entendu, nullement limitative), dans des condi- tions bien meilleures que jusqu'à présent, notamment du point de vue de la rapidité d'exécution et de la précision obtenue.
Par les procédés usuels il, était toujours nécessaire de modeler les poinçons et matrices sur des blocs de métal: cette opération était longue et coûteuse et ne permettait pas de reproduire exactement les formes des objets à mouler.
Au contraire,'grâce à l'invention, on supprime toute opération de fraisage sur le métal, puisque la reproduction des formes, définitivea desdits objets s'opère sur des maquettes, et ce ,.
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soit par modelage, ce qui eat particulièrement aisé, puisqu'on travaille alors sur une matière peu résistante (gra- "phite), soit par moulage, auquel cas, ayant préalablement obtenu, par une première opération, un poincçon et une matrice métalli- ques, on pourra s'en servir pour confectionner ultérieurement toutes les maquettes.
Ces dernières devront généralement êre détruites, une fois le dépôt électrolytique effectué, mais ceci est de peu d'importance du point de vue prix de revient, étant donné le prix peu élevé des matières constituant ces maquettes.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.
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