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Procédé de fabrication des moules de coulée creux" La présente invention a trait au moulage on général
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et plus'partiaulièrment aux perfectionnements dans l'art de fabriquer des moules de coulée creux, 'L'invention vise les moules du type bien connu, du type en plusieurs pièces,, dont la capacité de moulage à sensiblement la même configuration et ,les mêmes proportions volumétriques qu'un modèle prédéterminé,, et dont la surface ' interne suit¯les formes-dudit modèle.-le moule étant destiné
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ou matière similaire résistant à la chaleur,
Au moyen de la présente invention, il est possible de confectionner un moule en plusieurs pièces dont la. surface interne se conforme avec une précision rare aux détails des formes du modèle originale.Des objets métalliques tels que des vis ou autres éléments filetés, ou des objets semblables à circonvolutions, bords ou creux relativement fins ou aigus, peuvent servir, selon la présente invention, de modelés ori- ginaux sans perte appréciable de détail, de finesse ou de pré- cision au cours du transfert de telles configurations à la surface intérieure du moule ainsi produit.
En conséquence, 'la présente invention permet de fabriquer par quantités et par des procèdes de, moulage beaucoup de différents types d'objets dont la, na,ture ou la configuration rendait jusqu'ici impraticable leur production sous forme de moulages. Lorsque la, matière dont ils doivent être faits est extraordinairement dure et résistante, comme c'est le cas pour beaucoup d'allia- ges possédant la caractéristique de résister à la chaleur, le présent procède devient particulièrement précieux, car il évite la nécessité de forger, étamper ou usiner.
Cette inven- tion permet donc de fabriquer une grande variété d'objets différents avec certains alliages moulables spéciaux lesquels, par suite de leur dureté et de leur résistance extrêmes, ou de leurs autres qualités, ne seraient pas susceptibles d'être traités pratiquement par usinage, par étampage ou par autre procédé similaire,
Le procédé perfectionné, faisant l'objet de l'inven- tion, est basé sur l'application, à titre de moyen de sépara- tion, d'une membrane librement extensible d'épaisseur prati- quement inappréciable, c'est-é-dire aussi petite qu'il est possible d'obtenir,par exemple, une feuille de caoutchouc dont 1 épaisseur normale est approximativement de vingt-cinq
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millièmes de milllmetro.(0"m/m o35l' Ôtl moina.
Une telle
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feuille, une.fois étirée, est réduite d'épaisseur à un degré même plus grand, présentant souvent en pratique une épaisseur inappréciable de seulement cinq millièmes de millimètre (0 m/m 005) ou même moins.
'Selon l'invention, une telle membrane est appliquée sur une partie choisie du modèle original et une partie.de moule est ensuite moulée contre la partie du modèle recouverte de la membrane. L'avantage obtenu résulte du fait que l'espace .compris entre la-partie de moule et le modèle n'est nulle part d'une épaisseur nulle, ni plus fort que l'épaisseur.
normale inappréciable de la membrane,
A titre de comparaison, on remarquera qu'aucun moyen de séparation, qu'il soit liquide ou solide, ne¯ produira un tel résultat désirable, paroe qu'inévitablement il se formera des accumulations d'épaisseur indésirable dans les creux du modèles (transférant ainsi un contour émoussé, imprécis à la partie du moule) et également parce qu'il tend à s'effacer'complètement des.relief s du modèle(faillant ainsi à son rôle de-moyen de séparation).
La présente membrane, d'un ' autre côté, joue bien son rôle de moyen de séparation dans toute son étendue, quel que soit le degré de son étirage, et les détails de configuration du modèle même les plus fins et les plus aigus sont toujours transférés avec précision et fidélité à la partie de moule que l'on prépare,
La présente membrane offre un autre avantage, puisque son application comme moyen de séparation permet la production d'une partie de moule ayant ses surfaces par... tielles exaotement parallèles ou ayant des contours semblables qui, ordinairement, demanderait à être en dépouille pour per- mettre la séparation de la partie de moule d'avec le modèle,
La nature flexible de la présente membrane, même lorsqu'elle est tendue, facilite une telle séparation et rend inutile de donner dans ce but de la dépouille au modèle.
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Dans certains cas, lorsque le modèle présente une cavité, il peut être désirable, comme opération préliminaire, de préparer indépendamment une partie de moule conçue pour s'adapter étroitement dans ladite cavité et de disposer cette partie de moule dans la, cavité de manière à former un modèle augmenté. La partie de moule préparée indépendamment se dis- joint par 'la suite du modèle et se place en contact correspon- da.nt avec les parties de moule complémentaires produites.
Dans les dessine ci-joints, on a choisi afin d'ex- pliquer l'invention, deux objets typiques pouvantêtre traites d'âpres elle, l'un étant une vis, l'autre une pièce de forme arbitraire présentant une cavité relativement profonde.. Dans les dessins : La. figure 1 est une vue en perspective d'un modèle original donnb â titre d'exemple.
La. figure 2 est une vue en plan du modèle monté, pour commencer, sur un supportapproprié.
La figure 3 est une vue transversale en coupe prise sensiblement le long de la ligne 3-3 de la figure 2, montrant la présente membrane spéciale en position,
La figure 4 est une vue semblable à la figure 6 représentant la confection d'une des parties de moule.
La. figure 5 est une vue en coupe transversale simi- la,ire, indiquant comment une autre des parties de moule a, été produite.
La figure 6 est une vue transversale en coupe sem- bla,ble représentant le moule qui en est résulté.
La figure 7 est une vue d'un autre exemple de modèle original avec une partie de moula spéciale destinée à lui être associée; et
Les figures 8 à 12 sont des vues correspondant aux figures 2à 6 respectivement, montrant comment on se sert du modèle de la figure 7.
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Le modèle 20 de la figure 1 peut être considéré comme un spéoimen réel de l'article en métal'moulé devant être fabriqué par la suite en quantités. L'exemple choisi est un élément allongé avec une partie filetée 21 et une tête 22 fendue transversalement en 23; il représente un type de vis'oouramment employée dans la chirurgie des os.
La première opération, pour mettre en pratique le présent procédé, consiste à monter de modèle d'une manière appropriée. Ceci s'accomplit de préférence en l'incrustant dans un bloc de plâtre 24, ou dans n'importe quelle matière de montage convenable, le modèle n'étant incrusté que jusqu'à. concurrence d'un degré convenablement ohoisi qui dépend de sa configuration. Dans le cas d'une vis du type représenté,' il est préférable de l'incruster sensiblement de moitié de façon que seule sa moitié supérieure soit exposée.
S'il s'a- git d'une vis, il est également préférable d'y adjoindre une mince bande de métal 25 épousant bien la fente 23, cette bande de métal étant également incrustée partiellement dans le plâtre comme cela est représenté plus clairement dans la figure 3.
Le bloc de plâtre 24 peut aussi être pourvu d'une ou de plusieurs cavités appropriées 26 devant servir à former une ou plusieurs saillies de repéragé sur les parties de moule à produire.
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Une fois le modèle incrusté d'une façon convenable, l'opération suivante consiste à appliquer sur sa surface expo- sée une membrane spéciale 27. Cette membrane est en une matière librement extensible et elle est choisie à dessein pour avoir une épaisseur inappréciable, c'est-à-dire aussi réduite que possible..La Demanderesse a trouvé qu'une feuille de caoutchouc ayant une épaisseur normale de vingt-cinq millièmes de millimètre (0 m/m 025) environ ou même moins, convient dans le.présent cas. On maintient cette feuille ou
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membrane en position par ses marges pa,r n'importe quel moyen approprié.
Une partie de moule 28 est alors réalisée en moulant le métal de cette partie de moule contre les surfaces couvertes par la membrane, La, partie de moule peut être composée de n'im- porte quelle matière convenable et la Demanderesse a, trouvé satisfaisant en pratique, de se servir d'un alliage à basse température de fusion,, tel que l'alliage bismuth-étain composé approximativement de soixante parties d'étain et de quarante parties de bismuth. Le point de fusion d'un tel alliage se situe approximativement entre 1500 et 200 centigrades.
Cette température est insuffisante pour avoir un effet des- tructif sur une feuille de caoutchouc. Quelle que soit la matière employée pour la production de la partie de moule il faut naturellement la choisir pour que son point de fusion soit à, une température inférieure à n'importe quelle tempé- rature susceptible d'endommager ou de détériorer la, matière particulière dont peut se composer la membrane.
L'opération de moulage de la partie de moule 28 se fait généralement dans un récipient approprié ou dans un autre support (non représenté) afin de donner un profil commode aux parois latérales. Un récipient sensiblement rectangulaire est généralement satisfaisant.
Le moulage de la partie de moule 28 s'effectue sous pression. Par "pression" la Demanderesse entend se référer à une force suffisante pour étirer la membrane avec fermeté contre le modèle et en conformité précise avec les configura-. tions de la surface du modèle. Bien que cette "pression" de la membrane contre le modèle puisse s'exefeer de façons différentes, et bien qu'on puisse modifier la pression pour convenir à, des besoins différents, la Demanderesse a trouvé qu'un alliage étain-bismuth en fusion, du genre déjà mention- né, peut être facilement moulé sous une pression approximative
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de 5 à 6 kilos par centimètre carré, Dans certaines circons- tanoes le poids du métal lui-même peut suffire pour produire la "pression" nécessaire.
Le moulage de la partie de moule produit un étirage de la membrane 27 de telle sorte qu'elle se conforme avec précision à tous les reliefs et à toutes les dépressions de la surface sous-jacente. L'étirage de la membrane peut réduire son épaisseur à aussi peu que cinq millièmes de milli mètre ( 0 m/m 005), ou même moins, et cependant en aucun en- droit l'épaisseur ne devient nulle, En conséquence, les contours transférés sur la face interne de la partie de moule 28 constituent une reproduction négative précise des contours du modèle original.
Par exemple, les reliefs très aigus de la partie 21à filetage de vis du modèle produisent des dépressions d'une finesse correspondante dans la partie de moule 28; et même les plus délicates dépressions du modèle produisent des reliefs correspondants et précis dané la partie de moule.,Ce résultat désirable est obtenu sans aucun danger, que la matière de la partie de moulé n'adhère au modèle, puisque la membrane sert de¯,moyen continu de séparation sans interruption dans toute son étendue, ,Après avoir achevé la partie de moule, les parties sont séparées et le bloc en plâtre 24 peut être mis de côté.
La partie 28 sert alors de support au modèle 20, ce dernier étant couché directement dans la partie 28, comme représenté figure 5, sans membrane intermédiaire,
Afin de faciliter la compréhension de la relation entre les figures 4 et 5, la partie de moule 28 a été désignée dans chacune de,ces figures comme "Partie de moule A".
Pour produire la "Partie de moule B" complémentaire, la membrane- 27 est à nouveau posée sur le module et la surface exposée de ia partie 28, et la partie de moule 29 est alors moulée oontre les surfaces couvertes par la membrane..Ce moulage est
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nouveau effectue a,vec une pression appropriée de la membrane 27 contre le modèle, et un étirage semblable de cette membrane se produite
On comprend naturellement que la surface du modèle sur laquelle la, membrane est appliquée dans la. figure 5 est la. surface qui était t antérieurement incrustée dans le plâtre 34,
Le procédé représenté par les figures 8 - 5 donne donc un exemple d'une des caractéristiques essentielles de la pré- sente invention, que l'on peut indiquer en termes généraux comme oonsistant à appliquer le présent moyen de séparation spécial successivement à. des parties différentes choisies du modèle et à mouler successivement des parties de moule complé- mentaires contre les parties du modèle couvertes d'une membra- ne.
Le moule qui en résulte est représenté figure 6.
Il est en plusieurs parties et creux et convient pour la création d'un article devant y être moulé. Dans ce but on pratique un ou plusieurs orifices appropriés soit pendant la. production des parties de moule soit après, La Demanderesse a montré à, titre d'exemple dans la figure 6 un orifice trans. versal 30 communiqusnt avec une cavité 31 disposée le long de la surface intérieure de la partie de moule 29 et qui com- munique avec une extrémité de la. oa.vité du moule.
Comme pré- cédemment indiquél'usage particulier auquel le mouie est destiné est facultatif, maie la présente invention est parti- culièrement utile si l'on se sert d'une façon répétée du moule de la, figure 6 comme moule principal à. injection dans lequel sont moulés des modèles en cire.
Chacun de ces modèles, une fois terminé, présente la même forme que celui représenté figure 1, et est destiné lui-même à servir de modèle "à cire perdue" pour créer ultérieurement un moule de coulée en plâtre ou similaire résistant à la chaleur., J'est le dernier moule mentionné qui est finalement employé pour produire un moulage
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té.Ce modèle peut être alors monté de n'importe quelle manière appropriée et on a indiqué la façon dont il peut être incrusté dans un bloc en'plâtre ou un,support 35..Une membrane 36 librement extensible, d'épaisseur inappréciable est ensuite appliquée sur le modèle augmenté et la "partie de moule 0" est alors moulée contre cette membrane, comme indiqué figure 10.
Les parties sont ensuite séparées, le bloc 35 mis de coté, le modèle augmenté est couché dans ia partie de mou- le C, et la membrane 36 est de nouveau appliquée sur les parties exposées du modèle augmenté et de la partie de moulé 0* La "partie de moule D" complémentaire est alors moulée, comme représenté figure'll.
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Finalement la partie de moule 34 est disjointe du modèle 32 et assemblée en position correspondante avec les parties de moule complémentaires 0 et D comme représenté dans la figure 13..La convexité donnée'à l'origine aux extré mités de la partie 34 aura produit des creux correspondants dans les parties de moule 0 et D ce qui facilite la mise en position de la partie de moule 34, comme représenté figure 12.
On prévoit un ou plusieurs orifices de coulée 37 convenables, et le moule de la figure 12 est prêt à servir au moulage d'articles, soit en cire, soit en toute autre matière désirée.
On comprendra que les 'modèles originaux représentés par les dessins ne sont que des exemples, et que l'invention n'est en aucune fagon limitée à la création de moules dont les cavités ont ces formes particulières. De plus, alors que le modèle original est décrit dans chaque cas comme étant incrusté dans un bloc de support en plâtre ou similaire, l'emploi d'un tel support. en plâtre n'est pas essentiel dans chaque cas, La manière particulière d'appliquer la membrane étirable successivement à différentes parties choisies du
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en métal du genre représenté figure 1.
Bien que le procédé ait été indiqué comme s'appli-' quant à, une seule via ou autre article similaire, il est néanmoins entendu qu'on peut se servir simultanément d'un grand nombre de modèles si on le désire. Par exemple, une certaine quantité de modèles tel que celui représenté figure 1 peuvent l'origine être disposes côte à cote avec la bande 25 s'étendant dans toutes les fentes alignées des têtes des modelés * L'article en cire qui est finalement coulé dans le moule de la figure 6 consisterait alors en une série de pièces de cire reliées) si on s'est servi d'un orifice 30 commun) par un morceau de cire les faisant communiquer entre elles.
On remarquera que la ba,nde de métal 25 est elle- même employée dans le moule de la figure 6. On peut donc con- sidérer cette bande comme une partie de moule créée ou faite séparément et conçue pour s'adapter étroitement dans un creux du modèle original, en l'espèce, la fente 23.
A titre de nouvel exemple concernant l'emploi d'une partie de moule spécialement faite, un modèle 32 est repré- senté figure 7, dans lequel se trouve une cavité transverse,le 33 de plus grande profondeur.
Pour la mise en pratique du présent procédé en ce qui concerne le modèle 32, une partie séparée de moule 34 est d'abord faite par nimporte quel moyen approprié, la partie 34 étant conçue pour s'adapter étroitement dans la cavité 33. Elle peut s'étendre dans la profondeur entière de la cavité 33, ou être plus courte que cette dernière, suivant les besoins. Dans le cas représenté, la partie de moule 34 est conçue pour a,voir une profondeur sensiblement égale à celle de la cavité 33, et les extrémités opposées de la. partie 34 sont légèrement convexes.
La partie de moule 34 est d'abord mise en position à l'intérieur de la, cavité 33, donnant ainsi un modèle augmen-
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modèle original, et de mouler successivement des parties de moule complémentaires par pression contre la membrane, dépend dans une large mesure des contours et de la nature de la cavité de moule désirée,.Dans chacun des oas, toutefois, le moyen de séparation est constitué par une membrane d'épaisseur inappréoiable, librement extensible.
Le mot "inappréciable" s'entend pour une membrane aussi mince qu'il est possible de l'obtenir, et, de préférence, n'ayant pas une épaisseur supérieure à vingt-cinq millièmes de millimètres (0 m/m 025) Une membrane en caoutchouc dont l'épaisseur normale est de vingt-cinq millièmes de millimètre (0 m/m 025) a donné des résultats éminemment satisfaisants comme moyen de séparation de ce genre spécial dans la fabrication d'une grande variété d'articles moulés différents avec circonvolutions fines et aiguës, reliefs et creux.
Une telle membrane doit être différenciée de l'élément d'espacement décrit dans le brevet des.Etats Unis d'Amérique N 1,834.123 dont le but est non seulement diamétralement opposé à celui pour lequel la pré- sente membrane est employée, mais dont l'épaisseur quoique faible, doit nettement et de propos délibéré être d'uhe valeur appréciables
En'général, on comprendra que les détails décrits et représentés ici peuvent être modifiés par des praticiens versés en la matière sans pour cela s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention. L'intention est donc que ces détails, à moins d'indication contraire, soient interprétés comme constituant des exemples et nullement dans un sens.limitatif.
REVENDICATIONS
1- Procédé de fabrication de moules de coulée dont la cavité de moulage.doit avoir d'une façon précise la forme d'un modèle caractérisé en ce que pour obtenir une
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partie de moule on recouvre la. pa,rtie correspondante du modelé d'une membrane extensible extrêmement mince et on moule par-dessus cette membrane la partie de moule voulue sous une pression suffisante pour faire pénétrer cette mem- brane à fond dans les moindres anfractuosités du modèle.
2 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel la même membrane est utilisée plusieurs fois de suite pour mouler les différentes parties de moule correspondant à, un même modèle, celui-ci étant à chaque fois placé directement dans une partie de moule précédemment fabriquée et la mem- brane étant placée sur la portion dudit modèle saillant-hors de cette partie de moule.
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BRUXELLES.-
Nous avons déposé le 25 février 1948 une demande de brevet pour : "Procédé de fabrication des moules de coulée creux".
Cette demande a été introduite aux Etats-Unis d'Amérique le 27 septembre 1941 au nom de Eric H.ZAHN.
Ci-inclus, nous vous remettons une déclaration dtayant droit par laquelle Monsieur Eric H. Zahn autorise la demanderesse à déposer la demande de brevet belge à son nom.
Ci-joint, nous vous remettons également un timbre fiscal de 30 francs en paiement de la taxe due pour les régularisations de l'espèce.
Veuillez agréer, Monsieur le Directeur, nos salu- tations distinguées.