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Procédé pour la fabrication de corps s arouz par moulage par rotation
Il est connu de préparer des objets moulés en matière plastique, par introduction de celle-oi, à l'état solide ou pâteux, dans des moules creux, chauffes ou froids, soumis à un mouvement de rotation. La corps creux se forme par frittage et on le démoule après refroidissement. Il est possible aussi de fabriquer des corps oreux par moulage, à partir de matières polymérisables, en soumettant ces dernières, après leur intro- duation dans le moule, à une force centrifuge au cours du processus de la
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polymérisation. A cette occasion, la masse pratique se répand en reoou- vrant les parois Internes du moule, lequel eat soumis à un mouvement de rotation, et la matière durcit par chauffage.
Parmi lesprocédés les plus Importante de moulage par rotation, basés sur l'utilisation dea matières thermoplastiques en poudre, il y a lieu de citer notamment les procédés ENGEL, HEISSLER et THERMOVOX.
Selon le procédé ENGEL (breveta USA 2 915 788, DAS 1 097 127 et DAS 1 104 168) on introduit la poudre de polyéthylène dans un moule froid, que l'on ferme au moyen d'un couvercle, en utilise dana ce oas un excès de poudre de polyéthylène. Le moule est alora soumis à l'action de la chaleur et cela, du côté opposé à celui où l'on effectue l'introduction de la matière plastique. Après la formation d'une couche homogène de matière plastique, on élimine l'excès de celle-ci, lequel est renvoyé, après tamisage préalable, dans un réservoir de stockage.
Selon le procédé HEISSLER (brevet USA 2 736 925) on remplit de poudre de polyéthylène, les moules préchauffés et on lea soumetensuite à un mouvement de rotation suivant leur axe longitudinal, de préférence légèrement incliné. La poudre de matière plastique fond au contact des parois des moules.
Selon le procédé de moulage par rotation THERMOVOX, on remplit les moules d'une quantité nécessaire de poudre thermoplastique, après quoi, les moules sont soumis à un mouvement de rotation suivant deux axes @ placés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre.
Ces procédés présentent l'inconvénient de provoquer, lors du refroidissement du corps creux fritté dans son moule, une contraction beaucoup plus forte de la matière thermoplastique que celle du moule métallique, et cela par suite du coefficient de dilatation thermique beaucoup plus élevé de la matière. Par conséquent, le corps creux eat,
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après démoulage, généralement plus petit que le moule, ce pnénomène étant relativement incontrôlable. Le degré de contraction du corps creux par rapport au moule est principalement déterminé par la température à laquelle la couche frittée de matière plastique se détache des parois du moule.
Cette température dépend, non tour, de l'état de la surface interne du moule, du genre et de la composition de la poudre de matière plastique et de la préparation de la suriace intein @ mouse Au cas où lea matières thermoplastiques adhèrent trop fortement à la surface du moule,il est très difficile et souvent impossible de les séparer du moule après le refroidissement complet de celui-ci. Au cours de l'opération, il est très difficile d'éviter que l'on abtme le corps creux ou le moule. Dans le cas où la matière plastique présente une faible adhérence ou pas d'adhérence du tout, vis-à-vis des parois internes du moule métallique, on constate, après refroidissement, que les corps creux sont très nettement plus petits que le moule et, dans des cas limites, ils s'affaissent complètement.
Entre ces deux extrêmes, on a les conditions opératoires les plus favorables, caractérisées par une adhérence moyenne de la matière plastique frittée à la surface au moule. Dans la pratique, il est très difficile de réaliser ces conditions ldéalee, et on s'efforce en général d'atteindre le degré d'adhérence optimum, par traitement de la surface du moule au moyen de substances tensiocatives ou d'agents de démoulage. La réalisation de ce procédé est peu certaine étant donné que le degré d'adhérence atteint dépend beaucoup du dosage de l'agent de démoulage et que la couche d'agent de démoulage que l'on applique est continuellement consommée au cours de la fabrication.
Le but de la présente invention est donc de mettre au point un procédé permettant de limiter, voire de supprimer, les inconvénients
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précités.
Selon la présente invention, l'adhérence trop forte à la paroi du moule ainsi que la contraotion et l'affaissement des corps creux, préparés par moulage par rotation à partir de matières thermoplastiques en poudre, additionnées éventuellement de matières de charge, de colorants, de plastifiants, de stabilisants, de pigments, de lubrifiants ainsi que d'autres additifs connus, introduites dans un moule soumis à un mouvement de rotation autour d'un ou de deux axes, peuvent être évités en soumettant l'espace intérieur du corps oreux, du moins pendant une partie de la période de refroidissement, à une pression gazeuse élevée. De cette façon, on applique, sous pression, la masse frittée contre la surface du moule, de manière à éviter une contraction sensible ou un affaissement des corps creux.
Il est possible, par réglage convenable de la pression gazeuse, de réaliser un degré d'adhérence bien déterminé et précis et de créer les conditions nécessaires permettant de détacher le corps creux fritté. On peut donc effectuer ainsi un réglage du degré de la contraction. Cette maniera de procéder est notamment applicable à la fabrication de corps creux à faible tension interne.
Pour les matières plastiques peu sensibles à l'oxydation au cours de leur fabrication, il est possible d'opérer en présence d'air. Il est également possible d'utiliser les vapeurs de liquides organiques ou inorganiques telles que, par exemple, la vapeur d'eau ou les vapeurs d'hy- drocarbures, pour autant que leur température d'ébullition, à la pression utilisée, soit inférieure à la température de solidification de la matière thermoplastique.
Lors de l'utilisation du procédé suivant la présente invention, il n'est plus nécessaire de réaliser un degré d'adhérenoe bien déterminé par
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l'emploi de aubatanoea tensioactives. Il y a lieu plutôt, d'opérer en présence d'un excès d'agent de démoulage évitant ainsi le danger de contraction ou d'affaissement des pièces moulées. Les gaz utilisables pour produire la surpression à l'intérieur dea corps creux, aort dois gaz inertea bien connue, réactivité très faible, tels que, par exemple, l'anhydride carbonique ou l'azote.
Exemple
On remplit de poudre de polyéthylène un moule creux résistant à la pression et tournant oonatamment autour de deux axes. Ce moule est chauffé à une température comprise entre environ 200 et 350 C au moyen d'air chaud. Il est muni d'un raccord de ventilation qui peut être mis en communication avec une bonbonne d'azote par l'intermédiaire d'un régulateur de preaaion. A la fin du frittage, on soumet le moule à une surpression d'azote tout en le refroidissant de l'extérieur par arrosage au moyen d'eau. Apres avoir atteint une température comprise entre environ 80 et 20 C, on supprime la surpression interne dans le moule, on ouvre celui-ci et on enlève le oorpa creux formé.