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" Procédé de moulage, " Convention Internationale : Demande de bre/et d'addition français n 53.921 déposée le 28 juin 1954.
'La présente Invention concerne un procédé de moulage, plus particulièrement destiné à l'enrobage de pièces électriques telles que des condensateurs, par exemple,
On connaît déjà des procédés ayait un tel objet, mais les condensateurs obtenus conformément à @@s procédés ne présentent pas les garanties d'étanchéité suffisantes pour certaines applica- tions particulières de l'électronique telles que les appareils de radar, les fusées d'approche et d'autres utilisations identiques.
En effet, dans de telles applica..ons, les conditions de fonctionnement sont très variables, partie ièrement en ce qui con. corne les températures et la pression ambi@@tes et les pièces élec- triques moulées conformément aux procédés : @@nnus à ce joui- ne ré- pondent pas aux conditions d'invariabilité sequises.
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La présente invention a pour objot un procédé qui pallie ces inconvénients et grâce auquel l'enrobage acquiert une étanchéi.. té parfaite, permettant ainsi à la pièce traitée de conserver dans le temps et sous toutes les conditions d'emploi prévues par les normes internationales, ses caractéristiques électriques d'origine.
Un autre but de l'invention est de simplifier la réalisa- tion de tels moulages.
Un autre but encore est d'assurer une parfaite régularité dans ces moulages.
Le procédé de moulage à chaud de pièces électriques; pro- cédé conforme à la présente invention, consiste essentiellement à former, par compression d'une poudre de moulage répondant aux con- ditions finales requises et comportant un liant, un durcisseur,, une résine phénolique, un colorant et un minéral silicieux, des pastilles d'une certaine dureté, à déposer ces pastilles dans la ou les alvéoles dont est muni un moule s'ouvrant en dôme parties identiques après avoir préalablement enduit le ou lesdits alvéoles d'une couche mince d'un vernis silicone., à échauffer les dites par- ties à une certaine température,
à disposer sur la face interne de l'une des deux dites parties du moule une grille de chargement gar- nie de pièces à traiter en nombre égal au nombre d'alvéoles d'une partie du moule, à continuer le chauffage jusqu'à fusion complète des dites pastilles et commencement du durcissement pour obtenir un prémoulage des dites pastilles fondues, à fermer ledit moule et à le disposer dans une presse chauffante maintenue à la dite première température pendant un certain temps en vue du moulage des dites pièces, à retirer le dit moule de la dite presse et à le refroidir graduellement, à démouler les dites pièces pour les soumettre à des opérations de .recuit pendant un certain laps de temps et à les re- froidir lentement.
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Des moyens sont prévus dans les dits alvéoles et sur la dite grille de chargement pour maintenir les pièces traitées dans l'axe des dits alvéoles et pour enrober une portion des conducteurs de raccord des condensateurs de façon étancho.
La poudre peut être composée comme suit "Araldite B" à couler 5 g
Durcisseur 901 non coloré 1,6 g
Poudre mica rubis clair 1,5 g
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Résine phéx.ol3quo 0,6 g
Colorants 0,3 g
La dite poudre peut également être composée comme suit : "Araldite B" à couler 5 g
Durcisseur 901 non coloré 1,6 g
Poudre quartz 1,5 g
Résine phénolique 0,6 g
Colorants 0,3 g
Le moule est avantageusement en acier inoxydable et deux des bords parallèles des alvéoles sont entaillés en leur milieu sur une certaine hauteur, la dite entaille allant en s'évasant à partir d'une certaine distance du bord externe dudit alvéole jus- qu'à son bord interne pour former un creux en forme de demi-sphère.
La grille de chargement est constituée d'un cadre capable d'encadrer le ou les dits alvéoles de manière à être immobilisé par rapport à ces derniers, le dit cadre étant pourvu sur les fa- ces de ses deux côtés qui sont tournées vers l'intérieur du moule, d'un nombre de tétons correspondant au nombre d'alvéoles et situés dans le prolongement de l'axe des dites rainures lorsque la dite grille est mise en place.
La température de préchauffago est d'environ 1500 et celle du prémoulage est comprise entre 150 C et 170 C pendant cinq
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à quinze minutes..
Les opérations de recuit consistent à soumettre les piè- ces démoulées à une recuisson pendant vingt heures à une températu- re de 115 à 155 C et à les refroidir lentement en étuve par venti- lation jusqu'à environ 30 C.
La présente, Invention est décrite plus en détail ci-après, avec référence aux dessins annexés, illustrant un exemple d'appli- cation à l'enrobage de condensateurs au mica et dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en plan de l'une des parties du moule muni de la grille de chargement garnie de condensateurs.
Fig. 2 est une vue en coupe par II-II de Fig. 1.
Tel qu'il est illustré aux dessins, le procédé conforme à la présente invention consiste à disposer des condensateurs 1 au mica, de type connu, sur un cadre métallique 2 dont les côtés 3 et 4 comportent des poignées de préhension 5 et 6 respectivement, en les amarrant sur des tétons 7 et 8 solidaires de ces côtés 3 et 4, au moyen des conducteurs de raccord 9 et 10 dont sont munis les dits condensateurs. Les conducteurs 9 et 10 entourent les tétons'7 et 8 en sens inverse l'un de l'autre, par exemple de deux tours et sont ajustés de manière que l'axe de ces condensateurs coïncide avec la ligne idéale joignant les tétons 9 et 10 d'amarrage dudit condensateur.
La grille peut être posée sur une des deux parties 11 d'un moule en acier inoxydable à la surface de laquelle sont pratiqués des alvéoles 12, illustrés au nombre de quatre au dessin et dans les cotés 13, 14 desquels sont pratiqués des rainures 15 dont la profondeur est sensiblement égale à la moitié du diamètre des conducteurs de raccord et qui se terminent en s'élargissant vers l'intérieur de l'alvéole pour constituer une demi-sphère 16.
Celle des parties du moule qui est illustrée au dessin est munie d'ergots de guidage 11a destinés à pénétrer, de façon connue,
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dans des cavités correspondantes pratiquées dans l'autre partie dudit moule.
La longueur interne de la grille est sensiblement égale à la distance séparant les côtés externes respectifs des deux al- véoles extrêmes et sa longueur interne est sensiblement égale à la longueur des alvéoles ; les paires de tétons 9, 10 sont disposées de manière que la ligne qui relie chacune d'elles coïncide avec l'axe de l'alvéole correspondant qui passe par les rainures 15 dudit al- véole.
Avant de poser la grille sur la partie 11 du moule, on prépare une poudre de moulage selon l'une des deux formules suivan- tes :
1- "Araldite B" à couler 5 g
Durcisseur 901 non coloré 1,6 g
Poudre mica rubis clair 1,5 g
Résine phénolique 0,6 g
Colorants 0,3 g
II - "Araldite B" à couler 5 g
Durcisseur 901 non coloré 1,6 g
Poudre quartz 1,5 g
Résine phénolique o,6 g
Colorants 0,3 g @
La première formule répond à une gamme de température d'utilisation comprise entre -60 C et 90 C, la seconde,,formule correspondant à des températures d'utilisation variant entre -70 C et 130 C,
Les composants sont mis dans l'ordre suivant dans un broyeur :
Araldite, broyée jusqu'à obtention d'une poudre tamisable à un tamis inférieur ou égal à deux cents. poudre mica ou quartz selon la formule, résine phénolique, colorants.
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A ces constituants on ajoute ensuite le durcisseur en ayant soin que la température de mélange ne dopasse pas 35à 40 C.
La poudre obtenue est alors tamisée dans un tamis infé- rieur ou égal à deux cents et préforméo, par compression, en pas- tilles 17, ayant los dimensions des alvéoles du moule et dont la dureté est suffisante pour en assurer une manipulation aisée.
Avant d'utiliser le moule, on enduit les alvéoles d'une . mince couche de vernis siliconée D C 200 d'une fluidité appropriée et cuit pendant 30 minutes à 310 C, ce qui facilite les opérations ultérieures de démoulage en évitant l'adhérence des pièces traitées aux alvéoles.
Il est nécessaire, toutes les cinq moulées, d'enduire lé- gèrement les alvéoles du moule avec du compound D C 7, la couche de silicone D C 200 étant efficace pendant environ 100 opérations de moulage.
On chauffe ensuite les deux parties du moule à environ 150 C puis on les charge en déposant une pastille dans chaque alvé- ole. Puis la grille munie des condensateurs est disposée sur l'une des deux parties et on chauffe les deux parties jusqu'à fusion com- plète des pastilles et début du durcissement de la matière fondue.
Le moule est alors fermé, les alvéoles venant doux à deux en regard les uns des autres et maintenant en place les condensa- teurs enrobés, et il est placé entre las plateaux d'une presse chauf- fante et maintenu à une température comprise entre 150 C et 170 C pendant cinq à quinze minutes.
Le moule est ensuite refroidi progressivement et les con- densateurs moulés en sont extraits pour être soumis à une opération de recuit pendant vingt heures entre 1?5 C et130 C dans le cas de l'utilisation de la première formule et entre 150 C et 155'0'lors- que la seconde formule est utilisée. On refroidit ensuite lentement
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1<in plocon on ôt,iivfi p'U' Y0n(;t:!rtl;L(")t1, .lt\:Jqul.1 nrmix,v,o )OoG dan le but d'éviter dos tonajona Intornoa pouvant, provoquer don craquo- Inroa dans .'arll'r7iLlF(), La prentiuro formule permet l' omploi do ploces mou16os jus- qu'à environ 120 C sana aucun ramollls3oJn(.)nt de la matiôro.
La seconde formula permet d'abaisser la valeur do l'angle de portes à la température ambiante normale, c'est-à-dire aux en- virons de 20 C et allô diminue ses variations en fonction de l'élé- vation de la température.
On peut encore utiliser au lieu d'un liant et d'un durcis- seur, un seul produit simultanément liant et durcisaour, et plus spécialement le produit vendu dans le commerce sous la désignation "ARAIDITE type 1 poudre nature" qui sera dénommée ci-après "Complexe Araldite".
La poudre conforme à la présente addition peut être cons- tituée par 1000 à 1300 parties de "Complexe Araldite", de 250 à 700 parties (de préférence de 300 à 650 parties) de poudre de quartz ou de mica, de 100 à 150 parties de résine phénolique et de 35 à 50 parties de colorants, les parties étant indiquées en poids.
A titre d'exemple de réalisation préféré d'une telle poudrer on citera la composition suivante :
Complexe Araldite 1200
Résine phénolique 125
Poudre de quartz ou de mica 600
Colorant jaune 35
Colorant rouge 5
Colorant noir 5
L'étuvage peut être effectué à une température comprise entre 30 et 35 C environ.
Les opérations et résultats ainsi obtenus peuvent s'expli- quer de la manière suivante après montée en température du moule et mise en place de la grille de chargement garnie de pièces à trai- ter, on assure, par la poursuite du chauffage, la polymérisation de la résine phénolique et un premier durcissement des pièces qui facilite les manipulations ultérieures.
Pendant leur passage sous la presse chauffée, la polymérisation de l'ARALDITE est amorcée, elle se poursuit pendant le refroidissement du moule et s'achève pendant le séjour à l'étuve, le durcissement total étant obtenu à
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-la fin du cycle d'opérations. La première polymérisation, celle de la résine phénolique, donne donc du corps aux pièces en facili- tant leur démoulage, la seconde polymérisation, celle de l'ARALDITE, achevant de donner aux pièces moulées toutes les propriétés re- quises.
On a également constaté que l'on peut utiliser, pour la mise en oeuvre du procédé, non seulement la résine ARALDITE c'est- à-dire une résine éthoxyline, mais encore toutes les résines étho- xylines et d'une manière générale toutes les résines polymérisables à la chaleur et/ou à la pression et/ou par addition d'un durcis- seur.
On a constaté en outre que le liant et le durcisseur, ou le produit agissant simultanément comme liant et durcisseur, peut être l'un quelconque des produits dégageant des ions OH dans des conditions de concentration et/ou de température, et/ou de pression telles qu'elles assurent la polymérisation des résines éthoxylines utilisées; à titre d'exemple de tels produits, on peut citer, en plus du durcisseur "901", les paraphénylènediamines et autres pro- duits analogues.
Il est évident que les alvéoles peuvent être de formes différentes, ainsi que les parties portant le numéro de référence
16, sans changer la portée de la présente invention.
De même il est possible d'appliquer le procédé ci-dessus décrit à un matériel autre que des condensateurs au mica, par exemple à des condensateurs au papier ou céramique ou encore à des résistances.