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.. PROCEDE DE FABRICATION D'OBJETS EN AGGLOMERES DE PULPE FIBREU-
SE ET DE RESINE.
Cette invention concerne la fabrication d'objets en agglomérés de fibre et de résine qui. en raison de leurs formes, ne peuvent être fabriquée d'une manière satisfaisante par la méthode exposée dans un brevet antérieur américain N 2.274.095 daté du 24 février 1942.
Parmi ces objets se trouvent les coupes, les seaux et autres objets de formes cylindriques ou ayant, en principe, des côtés ver- ticaux, de même que des objets ayant des cloisons, des nervures de renforcement,, des saillies, et. des profils rentrants,
Quand on essaie de fabriquer ces objets par moulage sur modè- 'les d'ébauches de fibre et de résine préparées d'avance, ?'épais- seur.
de l'ébauche séchée est approximativement trois à cinq fois celle de l'objet.fini. Par conséquent, si une ébauche ayant une pa- roi latérale à peu près verticale, préalablement moulée sur modèle, doit être placée dans la cavité d'une matrice finisseuse et que le- jeu entre la matrice et le poinçon soit inférieur, dans cette proportion, à l'épaisseur de l'ébauche, le contact entre le poinçon et l'ébauche, quand le moule sera fermé, détruira la forme de l'é- bauche lorsqu'on enfoncera la paroi de celle-ci dans la cavité de la matrice. '
De même, pour un objet qui doit comporter une saillie, s'il a été possible,de mouler cette saillie dans l'ébauche, son épaisseur .
sera trop grande pour'lui permettre de pénétrer dans l'évidement correspondant à cette saillie dans le poinçon finisseur, et par conséquent. une saillie ainsi ébauchée sera détruite. quand le moule sera fermé.
Conformément à la présente invention, on fabrique les objets ayant de telles formas en partant d'un mélange aqueux de fibre et de résine et le moulant à l'état humide dans une matrice ébaucheuse sous la forme d'une plaue ou d'une ébauche de ce mélange fibre-ré- sine exactement plat, légèrement feutré. Ces ébauches correspondent exactement, dans leurs dimensions et leurs formes, à celles de la projection de l'aire du fond de la matrice finisseuse.
Après leur moulage à l'état humide, ces ébauches fibre-résine sont séchées et une ou plusieurs d'entre elles, ayant le poids vou- lu pour une charge de moulage, sont placées dans la cavité dé la matrice d'un jeu de matrice et poinçon finisseurs chauffé. Le moule est alors fermé et, sous l'effet de la chaleur et de la pression, la résine de la charge de moulage fond.et pénètre dans tous les dé- tours de la cavité de la matrice, tenant en suspension et emportant
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avec elle les fibres de la charge de moulage sous forme d''un mélan- ge fibre-résine absolument homogène.
Quand cette opération est achevée, le moule est ouvert et l'cbjet fini en est retire.
On a illustra schématiquement, dans les dessins ci-annexés, une méthode préférée de mise en oeuvre de cette invention.
La fig.l représente des ébauches ou pains fibre-résine sèches, de formas et dimensions diverses, moulés individuellement dans des moules individuels ébaucheurs; les fige 2 à 6 inclusivement montrent comment plusieurs des formes de la fig.1, qui peuvent êtrenécessaires en dimensions re-
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lative17lent petites, peuvent être moulées en pièces multiples dans une seule matrice à aspiration et ensuite séparées les unes des autres pour leur emploi comme charge de moulage individuelles; la fig.7 est une vue par la tranche de la fig.6 montrant des gorges de rupture réalisées dans le pain multiple pendant l'opération du moulage, en vue de faciliter la division. de ce pain en pains séparés;
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la fig.8 est une coupe transversale d'une matrice ébauchouso conuue, montrant la méthode de 'moulage par aspiration de certains
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dcs pains représentés aux fig. 1 à 7 inclusivement; la fig.0est une coupe verticale de la matrice du moule finisseur chauffé; la cavité de la matrice étant remplie avec le poids voulu de pains formant la charge de moulage; la fig.10 est une coupe vertical,) du moule finisseur chauffée montrant la moula fermé et la charge de moulage fondue et refoulée, sous l'effet da la chaleur et de la pression, dans tous les recoins de la cavité du moule; la fig.11 est unn vue perspective d'un objot fini.
Dans le but d'illustrer la méthode, on a représenté dans la
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fig. 11 un obj0,t fini d'une forme spéciale. Cet objet a une forme - générale rectangulaire et peut être plat ou légèrement convexe. Il a une paroi 1!!ú.é1:'x.mur:a Al dirigée vers l'intérieur, disposée exacte- rient à un angle droit du plan de la partie principale et formant un rebord.
A l'intérieur de ce rebord se trouvent diverses saillies dis- posées, de même, exactement à angle droit du plan do la partie prin- cipale. Ces saillies peuvent comporter des nervures de renforcement relativement peu élevées, dirigeas longitudinalement et transversale-
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ment As, plusieurs potelatc relativement longs AS aux intersections ùe cas nervures, et un retour A contigu à 1 une dos parois longitucîinalcs O , de forme rentrante sous un certain angle 3, partir de la partie principale..
Dans la fabrication de cet objet, on part d'un mélange aqueux de pulpe fibreuse contenant de préférence une résine synthétique non traitée sous forme pulvérulente, et on le moule à l'état humide en
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pains fibra-rosino de forme l"ecto'ngu1air0, semblables au pain 10 de la -live.1. czs 1).-'Lnu sont de préfércncn moulés par aspiration dans un matrice Óbauchduse connue,telle que celle qui ost représentée on 11 dans la fig.3, et ils correspondent exactement, par leurs dimensions et formes, à la projection de l'aire du fond de la matrice
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finisseuse.
Apr5s moulage, ces paine sont retirés du moule ébaucheur et séchés, et ils sont maintenant prêts pour un finissage immédiat, ou bien ils peuvent âtre magasinés pour un finissage ultérieur, ou encore être transportés du lieu de fabrication en un endroit où ils devront être finis.
Pour l'opération de finissage, un ou plusieurs pains 10 séchés totalisant le poids nécessaire sont placés dans la cavité d'une ma-
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trice finisseuse 12 chauffée. La matrice peut être chauffée comme on l'a indiqué en 13 et le poinçon 14. peut être, de même, chauffe comme on l'a indiqué en 15.
La poinçon chauffé est enfoncé par pression mécanique dans la cavité de la matrice chauffée et, sous l'effet de la chaleur et de la pression, la résine de la charge de moulage fond et la pression oblige la masse de résine fondue et de fibres à se répan- dre dans toutes les parties de la cavité du moule et à les remplir complètement.
Durant ce mouvement de la résine fondue et des fibres, le mélange reste tout à fait homogène, donnant un objet fini d'une composition fibre-résine absolument uniforme de part on part. Un jeu suffisant 16 est ménagé entre la poinçon et la matrice pour que, pendant la fermeture du moule, une petite quantité de la char- ge de moulage puisse s'échapper lentement, ceci pour faire en sor- te qu'il y ait un certain excédent de-la charge de moulage sur la . quantité nécessaire pour l'objet fini. Des butées 17 peuvent être disposées pour limiter la mouvement de fermeture du moule.
Quand on emploie une résine thermo-plastique, le moule est maintenu fermé, sauf qu'il faut, de temps en temps, l'ouvrir mo- mentanément pour l'échappement des gaz produits, jusqu'à ce que la résine soit. durcie et qu'elle enferme, par là, les fibres dans des positions fixées et permanentes, à l'intérieur de l'objet fini.
Cependant quand on emploie une résine thermo-plastique, il peut être nécessaire de refroidir l'objet de manière à durcir la résine avant de supprimer la pression et de retirer l'objet de la matrice finisseuse. Ceci s'effectue en refroidissant le moule.
En général, il est préférable de mouler les pains 10'dans des moules à aspiration individuels. Cependant,, clans le cas où les pains sont employés-pour la fabrication d'objets relativement.pe- tits, il est plus économique de mouler ces pains par aspiration sous la forme multiple dans un. moule unique. Ces pains multiples sont représentés dans les f'ig.2 à 7 inclusivement. Cette méthode est plus économique que lemoulage d'un nombre équivalent de 'ce- tits pains dans une matrice à aspiration individuelle. L'emploi d'une matrice unique réduit les .frais de moula et procure. une éco- nomie sensible dans les frais d'entretien et de fonctionnement du matériel de moulage.
La formé dos pains multiples est telle qu'ils peuvent être divisés le long'des lignes 10a en pains individuels de dimensions et-formes voulues, avec peu ou point de déchet de matière. Cette division peut être effectuée d'une manière appropriée quelconque, comme le cisaillement, ou bien chaque pain multiple peut comporter des rainures de rupture, comme le montre en lOb la fig.7 par les . lignes le long- desquelles les pains individuels doivent se eépa- rer, ces rainures de rupture étant imprimées dans le pain multiple .pendant la phase du moulage.
La proportion de fibre par rapport à la résine dans les pains , peut varier en fonction'des caractéristiques demandées des objets finis. En ,général, les,pains contiennent suffisamment de fibre pour donner la résistance désirée et suffisamment de résine pour leur donner la fluidité,. et le fini désirés ainsi que-les autres propriétés requises. Dans tous les cas, que les pains so'ient moulés individuellement ou qu'ils soient moulés sous forme multiple et séparés ensuite, la forme qu'ils reçoivent est exactement celle de la projection de l'aire du fond de la matrice finisseuse. Une. charge de moulage sera constituée par au moins' un. des pains dé- crits plus haut.
La résine à employer de préférence est une résine synthétique . du genre du phénol-formaldéhyde sous la forme sèche et pulvérulen- te, quoique d'autres résines, thermo-plàstiques ou naturelles, puissent être employées. surelles,
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Des variantes apportées au procédé ou aux matières employées restent évidemment dans l'esprit et le charp d'application. de l'invention tels qu'ils sont précisés dans les revendications qui suivent.
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REVENDICATIONS.
--------------------------------- 1. Dans le procédé de fabrication d'un objet en pulpe fibreusa contenant de la résine,en pressant à chaud une charge de moules la forme et à l'épaisseur désirées do l'objet entre une pairs do matrices non perforées, chauffées, les opérations qui consistent à mélanger 3¯ntir.zJM.ni-, de la résine et des fibres dans un excipient ou véhicule liquide; à forcer par aspiration des ébauches sensiblement plates a partir du dit mélange liquide sur dos matrices conforma tri Ces poreuses' ' enlever les ébauches des /v # - matrices conformatricas et à sécher ces ébauches;
à placer au '#### moins uno des dites ébauches dans une des dites paires de matrices non perforées ayant une configuration différente cle celle des dites ébauches, à, refermer'les matrices sur la charge do moule en faisant agir une chaleur et une pression suffisantes pour fonW.'0 la résine et obliger la massa da résine fondue et de fibres à s'écouler, sous forme d'un mélange sensiblement uniforme ou homogène dan toute 1.J8 parties de la cavité de la matrice, en maintenant les matrices fermées et sous pression jusqu'au moment où la résine s'est durcie, et à ouvrir la paire de za+.riceset à enlever l'objet.
2. Dans la méthode telle que revendiquée dans la r9vendication 1, la particularité que la dite ébauche pressée h chaud entre 1.". paire cle motrices non perforées, cilauf.2éos, est obtenue on la réparant d'un ébauche sensiblement plate, on pain ou multiformn, frr'ée par aspiration, al'n que cette ébauche en pain ou multiforme (1 été séchée.
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