FR1389545A - Perfectionnement au procédé d'obtention de corps creux en matière plastique par injection-soufflage - Google Patents

Description

Perfectionnement au procédé d'obtention de corps creux en matière piastique par
injection-soufflage.

La fabrication d'objets creux en matière plastique s'obtient soit par extrusion-soufflage soit par injection-soufflage.

L'extrusion-soufflage consiste : à élaborer un troncon de tube en forçant la matière plastique au travers d'un espace annulaire, fixe ou variable, et en laissant le tube ainsi obtenu s'échapper à l'air libre ou, en tout cas, dans un espace ne constituant pas un moule d'ébauche proprement dit, puis à porter à la rencontre de ce tronçon de tube un ou des moules métalliques ayant la forme définitive du corps creux à obtenir et, enfin, à souffler dans ce tronçon de tube à l'aide d'un fluide sous pression.

Ce procédé d'extrusion-soufflage offre l'avantage de présenter au soufflage le matériau dans un état physique tel que sa température idéale peut toujours être obtenue et maintenue avec suffisamment de précision pour se trouver dans les meilleures conditions de soufflabilité.

Par contre, quelles que soient les conditions d'extrusion, le manque de délimitation dans l'espace du tronçon tubulaire à la sortie de l'espace annulaire qui le détermine dimensionnellement, constitue un inconvénient, des modifications physiques pouvant se produire
a. De par le matériau lui-même (variation de viscosité, tensions, etc.);
b. Sur le tronçon tubulaire extrudé ou en cours d'extrusion (déviation par charge statique à proximité, élongation par gravité, déviation par courant d'air, etc.).

De plus, l'objet obtenu après soufflage ne constitue pas un objet définitif et directement marchand; il doit encore subir différentes opérations onéreuses augmentant considérablement son prix de revient, à savoir :
a. Elimination des bavures, parfois très importantes, inhérentes à ce procédé, bavures qui sont difficiles à séparer et, bien que généralement récupérables en temps que matière de second choix, constituent une opération très onéreuse;
b. Nécessité de calibrer les cols dans presque tous les cas, calibrage généralement obtenu par un procédé mécanique (fraisage ou perçage) et dont la précision est fonction du procédé utilisé, avec risques de variation dimensionnelle, état de surface variable fonction du tranchant des outils, formation de copeaux difficiles à évacuer.

L'injection-soufflage consiste : à injecter de la matière plastique, par un procédé d'ailleurs classi- que, dans une cavité de moulage annulaire constituée par la surface intérieure d'un moule d'ébauche en métal et par un noyau, également en métal, comportant un ou des canaux internes, puis à transférer l'ébauche ainsi formée autour de son noyau dans un moule ayant la forme définitive du corps creux à obtenir et, enfin, à souffler par le ou les canaux internes du noyau à l'aide d'un fluide sous pression.

Ce procédé offre l'avantage de permettre d'obtenir au sortir du moule des objets complètement finis, impeccables d'aspect et de dimensions. En effet, à aucun moment du cycle la masse plastique ne s'est trouvée pincée dans les plans de joint et il n'existe sur l'objet creux obtenu aucune bavure ni aucune ligne de soudure. De plus, le diamètre intérieur du col pouvant être le diamètre du noyau interne, la précision et l'état de surface sont faciles à obtenir avec toute la précision désirable.

Ce procédé d'injection-soufflage présente cependant divers inconvénients et notamment le suivant.

L'espace tubulaire délimité entre la cavité du moule d'ébauche et le noyau de soufflage est très difficile à garnir par injection d'une manière par. faite. En effet, il s'agit dans la majorité des cas, d'une ébauche à paroi relativement mince. Or, le rapport entre la masse plastique et la surface de contact matière moule est telle que
a. Si l'on injecte la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule se trouvant lui-même à une température également normale, on obtient une ébauche mal venue, fissurée, incomplète et, dans les meilleurs cas, trop froide pour être convenablement soufflée en raison du refroidissement qui se produit pendant le transfert de l'ébauche avec son noyau dans le moule de soufflage;
b. Si l'on injecte la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule se trouvant à une température très supérieure à celle normale, on obtient une ébauche dont le démoulage est impossible ou difficile, la matière plastique adhérant généralement fortement à un métal chaud; le soufflage s'effectue alors, dans les meilleurs cas, sur une ébauche plus ou moins déformée et avec des cadences de production très faibles;
c. Si l'on injecte la masse plastique à une température très supérieure à la température normale de travail dans un moule se trouvant à une température normale, le transfert de l'ébauche est alors possible mais cette surchauffe de la matière est impossible pour nombres de matières plastiques et pour celles qui l'admettent, tel que polyéthylène, ce n'est jamais sans danger pour la structure et les caractéristiques mécaniques du matériau.

La présente invention qui relève de l'injeetion- soufflage obvie aux inconvénients rappelés ci-dessus de ce procédé d'injection-soufflage, de même qu'à ceux de l'extrusion-soufflage, en en associant les avantages.

Elle permet en effet, d'injecter la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule d'ébauche se trouvant également à une tempéra. ture normale.

Suivant l'invention, ledit moule d'ébauche et son noyau sont élaborés dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, c'est-à-dire n'évacuant pratiquement pas ou que très peu les calories de la matière injectée à son intérieur et, afin que la matière plastique au moment de l'ouverture dudit moule n'adhère pas à ce dernier, il présente également des qualités notables d'anti-adhérence, soit de par la nature même de son constituant, tel que polytétrafluoréthylène, élastomère fluoré etc., soit de par un traitement par un vernis anti-adhérent, tel que à base de silicone sur une matière non conductrice tel que bois dur, eéleron, bakélite, céramique, etc.

Ledit moule et son noyau, qui n'ont d'autre but que de délimiter dans l'espace une ébauche convenablement prévue en vue de l'obtention du corps creux désiré, maintiennent donc la matière dans un état de souffiabilité semblable à celui que l'on retrouve dans le procédé d'extrusion-souffiage, mais sans comporter les inconvénients de ce procédé.

A noter également que malgré que les conditions d'injection soient celles citées ci-dessus en a du paragraphe relatant les inconvénients du procédé conventionnel injection-soufflage, le remplissage du moule d'ébauche est correct, grâce à sa non conductibilité et à ses qualités d'anti-adhérence.

Il est également à noter que par le procédé conventionnel d'injection-soufflage, on constate fréquemment un décentrage du noyau par rapport à l'empreinte extérieure. Cet inconvénient est très grave, du fait que, lors du soufflage, la matière se gonfle de préférence du côté de la paroi la plus mince, ce qui conduit à un corps creux inutilisable.

Ce décentrage est provoqué par un écoulement irrégulier de la masse plastique dans l'espace, qu'elle doit remplir, écoulement irrégulier qui est provoqué par l'adhérence variable de la matière sur les parois du moule. Ces différences d'adhérence proviennent, d'une part, de la température variable en chaque point du moule, et, d'autre part, de la nature même du métal, constituant ledit moule. Ce phénomène s'explique facilement. En effet, le flambage du moule dans une direction facilite l'écoulement dans le sens opposé par augmentation de la section du passage laissé à la matière. Dans le cas d'un moule métallique, cet inconvénient peut être très fortement diminué en lubrifiant le moule à l'aide d'un agent de démoulage ou en laissant la température du moule augmenter considérablement. Ces constatations confirment donc bien l'intérêt de la présente invention, qui supprime radicalement cet inconvénient. En effet, les qualités anti-adhérentes du moule lui-même et sa non conductibilité thermique apportent automatiquement les améliorations constatées par rapport à un moule métallique, tout en restant dans les possibilités de soufflage normal.

Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention n'est limitée à aucune forme particulière de moule, sous réserve que ce moule et son noyau soient en une matière non conductible thermiquement.

RÉSUMÉ
1" Perfectionnement au procédé d'obtention de corps creux en matière plastique par injection-soufflage, caractérisé en ce que le moule d'ébauche et son noyau sont élaborés dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, c'est-à-dire n'évacuant pratiquement pas ou que très peu les calories de la matière injectée et, afin que la matière plastique au moment de l'ouverture dudit moule n'adhère pas

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. moule d'ébauche et le noyau de soufflage est très difficile à garnir par injection d'une manière par. faite. En effet, il s'agit dans la majorité des cas, d'une ébauche à paroi relativement mince. Or, le rapport entre la masse plastique et la surface de contact matière moule est telle que a. Si l'on injecte la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule se trouvant lui-même à une température également normale, on obtient une ébauche mal venue, fissurée, incomplète et, dans les meilleurs cas, trop froide pour être convenablement soufflée en raison du refroidissement qui se produit pendant le transfert de l'ébauche avec son noyau dans le moule de soufflage; b. Si l'on injecte la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule se trouvant à une température très supérieure à celle normale, on obtient une ébauche dont le démoulage est impossible ou difficile, la matière plastique adhérant généralement fortement à un métal chaud; le soufflage s'effectue alors, dans les meilleurs cas, sur une ébauche plus ou moins déformée et avec des cadences de production très faibles; c. Si l'on injecte la masse plastique à une température très supérieure à la température normale de travail dans un moule se trouvant à une température normale, le transfert de l'ébauche est alors possible mais cette surchauffe de la matière est impossible pour nombres de matières plastiques et pour celles qui l'admettent, tel que polyéthylène, ce n'est jamais sans danger pour la structure et les caractéristiques mécaniques du matériau. La présente invention qui relève de l'injeetion- soufflage obvie aux inconvénients rappelés ci-dessus de ce procédé d'injection-soufflage, de même qu'à ceux de l'extrusion-soufflage, en en associant les avantages. Elle permet en effet, d'injecter la masse plastique à sa température normale de travail dans un moule d'ébauche se trouvant également à une tempéra. ture normale. Suivant l'invention, ledit moule d'ébauche et son noyau sont élaborés dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, c'est-à-dire n'évacuant pratiquement pas ou que très peu les calories de la matière injectée à son intérieur et, afin que la matière plastique au moment de l'ouverture dudit moule n'adhère pas à ce dernier, il présente également des qualités notables d'anti-adhérence, soit de par la nature même de son constituant, tel que polytétrafluoréthylène, élastomère fluoré etc., soit de par un traitement par un vernis anti-adhérent, tel que à base de silicone sur une matière non conductrice tel que bois dur, eéleron, bakélite, céramique, etc. Ledit moule et son noyau, qui n'ont d'autre but que de délimiter dans l'espace une ébauche convenablement prévue en vue de l'obtention du corps creux désiré, maintiennent donc la matière dans un état de souffiabilité semblable à celui que l'on retrouve dans le procédé d'extrusion-souffiage, mais sans comporter les inconvénients de ce procédé. A noter également que malgré que les conditions d'injection soient celles citées ci-dessus en a du paragraphe relatant les inconvénients du procédé conventionnel injection-soufflage, le remplissage du moule d'ébauche est correct, grâce à sa non conductibilité et à ses qualités d'anti-adhérence. Il est également à noter que par le procédé conventionnel d'injection-soufflage, on constate fréquemment un décentrage du noyau par rapport à l'empreinte extérieure. Cet inconvénient est très grave, du fait que, lors du soufflage, la matière se gonfle de préférence du côté de la paroi la plus mince, ce qui conduit à un corps creux inutilisable. Ce décentrage est provoqué par un écoulement irrégulier de la masse plastique dans l'espace, qu'elle doit remplir, écoulement irrégulier qui est provoqué par l'adhérence variable de la matière sur les parois du moule. Ces différences d'adhérence proviennent, d'une part, de la température variable en chaque point du moule, et, d'autre part, de la nature même du métal, constituant ledit moule. Ce phénomène s'explique facilement. En effet, le flambage du moule dans une direction facilite l'écoulement dans le sens opposé par augmentation de la section du passage laissé à la matière. Dans le cas d'un moule métallique, cet inconvénient peut être très fortement diminué en lubrifiant le moule à l'aide d'un agent de démoulage ou en laissant la température du moule augmenter considérablement. Ces constatations confirment donc bien l'intérêt de la présente invention, qui supprime radicalement cet inconvénient. En effet, les qualités anti-adhérentes du moule lui-même et sa non conductibilité thermique apportent automatiquement les améliorations constatées par rapport à un moule métallique, tout en restant dans les possibilités de soufflage normal. Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention n'est limitée à aucune forme particulière de moule, sous réserve que ce moule et son noyau soient en une matière non conductible thermiquement. RÉSUMÉ 1" Perfectionnement au procédé d'obtention de corps creux en matière plastique par injection-soufflage, caractérisé en ce que le moule d'ébauche et son noyau sont élaborés dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, c'est-à-dire n'évacuant pratiquement pas ou que très peu les calories de la matière injectée et, afin que la matière plastique au moment de l'ouverture dudit moule n'adhère pas à ce dernier, il présente également des qualités notables d'anti-adhérence.
1. 20 A titre de produit industriel nouveau, tout moule d'ébauche comportant application de semblables dispositions pour l'obtention de corps creux, par injection-soufflage.