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La présente invention se rapporte à un produit en matériau plastique coulé contenant au moins un élément métallique dont le coefficient de dilatation thermique est sensiblement différent de celui du matériau plastique. La dilatation thermique étant importante, au moins lors du refroidissement après la couléeet la cuisson, l'invention permet donc la réalisation de produits en plastique coulé .Soutenant des pièces métalliques importantes. Elle est applicable surtout pour de grosses pièces devant résister à des chocs thermiques très durs, par exemple une borne
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de traversée dont la tige peut s'échauffer subitement lors d'un court-circuit.
Dans le produit selon l'invention, on permet à l'élément métallique de se dilater tout en assurant une liaison mécanique ferme entre métal et matériau coulé.
Dans ce but, on donne à l'élément métallique une forme cylindrique de section droite arbitraire et on polit la surface de la pièce métallique, de préférence dans le sens longitudinal. La surface polie est enduite d'une substance lubrifiante qui réduit le coefficient de fric- tion entre le plastique coulé et le métal, et constitue en outre une couche tampon permettant d'absorber une aug- mentation brusque de la section lors de l'échauffement su- bit de l'élément métallique.
Afin de définir l'ancrage de l'élément métal- lique dans le plastique coulé, on peut prévoir, comme il est connu en soi, des strictions ou moletages limités à un ou plusieurs endroits très rapprochés afin de ne pas entra- ver la libre dilatation de la pièce métallique et du plas- tique coulé.
Lorsque le produit en plastique coulé doit être étanche à une pression d'un gaz ou d'un liquide' il est nécessaire d'assurer en outre un joint étanche.
On obtient cette étanchéité du produit selon- l'invention par une'adhérence directe du plastique coulé sur la surface de l'élément métallique de préférence à l'endroit de l'ancrage. L'adhérence est assurée en général par une mince couche de résine contenant moins de durcis- seur que le restant de la pièce en plastique coulé.
Egalement selon l'invention, un procédé de fabrication pour un produit en matériau plastique coulé comprend les phases suivantes :
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-.polissage des surfaces métalliques.
-au besoin, dégraissage des surfaces métalliques devant adhérer au plastique coulé, - application d'une couche de résine sans durcis- seur sur les parties métalliques devant adhérer fermement au matériau en plastique coulé. Le but de cette couche de ré- sine sans durcisseur est de protéger la surface d'adhésion de toute polluation accidentelle par la substance lubri- fiante, qui pourrait se produire par exemple par sublimation lors de la préchauffe pour la coulée. La résine est exempte de durcisseur afin qu'elle refonde au moment de la coulée et permette ainsi une liaison homogène avec le plastique c'oulé.
-application d'une couche de substance lubrifiante @ sur les parties métalliques ne devant pas adhérer au plas- tique, -introduction dans le moule de la ou des parties métalliques.
-coulée du matériau plastique.
-polymérisation (cuisson).
-démoulage.
L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à un exemple non limitatif d'une borne de traversée repré- sentée au dessin annexé.
Dans le dessin est montrée une portion E de l'enveloppe de l'appareil électrique que doit traverser une tige conductrice T. La tige T est enrobée dans un matériau plastique coulé M constituant la partie isolante. Des trous tels que F pratiqués dans le matériau M permettent de fixer la borne sur l'enveloppe E.
La tige conductrice T est de section constante sauf en deux endroits rapprochés 1 et 2 qui présentent une section réduite; ces strictions dans la section réaliseht
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l'ancrage de la tige dans la substance coulée. La portion AC dans laquelle sont faites les strictions 1 et 2 est suffisamment courte pour que la dilatation due à l'échauf- fement de la tige T n'occasionne aucune fissuration du plas- tique coulé. Les portions de tige à section constante, à sa- voir AB et CD - AB étant d'ailleurs très longue sont en-- duites d'une substance lubrifiante, généralement à base de siliconef La surface de la tige T est polie d'abord au tour, ensuite dans la direction longitudinale afin d'assu- rer une libre dilatation dans le plastique.
Sur la partie AC le matériau coulé adhère fermement à la surface métallique, et forme ainsi un joint étanche. La couche de résine faisant contact avec la partie AC de la tige T contient un peu moins de durcisseur que la moyenne du matériau plastique, par exemple, si en moyenne le plastique coulé contient 30% de durcisseur, la couche de plastique en contact avec la'partie AC de la tige T ne contient que 25% de durcisseur. Il s'en- suit que cette partie possède une faible plasticité qui n'est' cependant pas nuisible, mais qui permet d'obtenir une étanchéité parfaite de la borne, notamment par rapport à une pression d'environ 6 atmosphères d'hydrogène à l'inté- rieur de l'appareil E.
Le procédé de fabrication de la borne de traversée comprend les phases suivantes ( par ordre chronologique); -usinage et polissage au tour de la tige T, suivi de préférence d'un polissage en sens longitudinal pour pallier les effets nuisibles provenant de stries de polissage au tour.
-dégraissage de la tige T.
-application d'une couche de résine vierge, sans durcisseur sur la partie AC, en frottant un morceau de résine pure sur la tige T chauffée.
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-application d'une couche assez épaisse d'une graisse silicone sur les parties AB et CD. La graisse silicone a l'avan- tage de supporter la température de coulée et de polymérisation sans qu'elle devienne trop fluide, ou qu'elle se détériore.
-introduction de la tige dans le moule et préchauffe pour permettre à la tige et au moule d'atteindre la température de coulée.
-c oulée .
-polymérisation ( cuisson) -démoulage
Lors de la coulée et au début de la période de poly- mérisation, une partie de durcisseur de la résine coulée diffuse dans la couche de résine pure appliquée au préalable sur la tige métallique T. C'est ainsi qu'on peut constater après que la proportion de durcisseur dans la couche de plastique adhérant' à la tige métallique T est plus faible que la proportion moyenne de durcisseur dans le matériau plastique coulé.
La graisse silicone ne réagit pas avec le matériau ' plastique et reste appliquée à la tige métallique T. Ce fait est une particularité de l'invention ; il est du à la pression rela- tivement faible sur la substance lubrifiante exercée par le seul poids du matéria plastique fluide au moment de la coulée et à la viscosité de la graisse à la température de coulée.
L'invention est applicable à toutes les résines suscep- tibles d'être coulées contenant des durcisseurs, charges et autres ingrédients usuels et à des lubrifiants ne réagissant pas avec la résine envisagée ou un de ses ingrédients et possédant une viscosité suffisante à la température de coulée--.
Il n'est pas nécessaire d'utiliser la même résine pour l'application sans durcisseur et comme matériau pour la coulée mais on peut également choisir judicieusement deux résines diffé- rentes, par exemple une, nécessitant moins de durcisseur, pour
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être appliquée sous forme pure et l'autre, nécessitant un peu plus de durcisseur, pour la coulée. Il suffit que la ré- sine appliquée sans durcisseur polymérise à la température de coulée ou de polymérisation de la grande masse du matériau plastique suite à une diffusion dans la résine sans durcis- seur d'un ingrédient contenu dans le matériau coulé. A cette fin, il est évidemment nécessaire que la résine sans durcis-. seur possède une viscosité appropriée permettant l'absorption par diffusion d'une quantité de durcisseur convenable.