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RHODORSIL® RTV-2 : MÉTHODES ET TECHNIQUES DE MOULAGE

Rhodorsil® RTV-2 : le meilleur casting pour laisser votre empreinte

Silicones

Sommaire

1 Intérêt de l'emploi des silicones RTV 2 p. 3 dans le moulage 2 Applications 3 Préparation du modèle 4 Méthodes de moulage 5 Conseils aux utilisateurs 6 Techniques de moulage en série 7 Le moulage sous vide de prototypes industriels

p. 5 p. 6 p. 8 p. 18 p. 21

1 Intérêt de l'emploi des silicones Rhodorsil® RTV 2 dans le moulage

Les élastomères silicones figurent parmi les matériaux utilisés pour la réalisation de moules, ainsi que les élastomères de polyuréthanne, les plâtres, les alginates, et les latex.

Ces élastomères ont permis l'évolution des techniques de moulage (ex : moules chaussettes, très souples) et le moulage de résines de reproductions très agressives (polyuréthannes, polyester, époxydes...). L'accès à des qualités translucides et transparentes, ainsi qu'à des propriétés mécaniques adaptées a également permis le développement du moulage prototype sous vide. Ce type d'application touche un marché très large, allant du moulage décoratif au moulage industriel. C'est dans cet esprit que la gamme Rhodorsil® RTV 2 a été élaborée pour répondre à l'ensemble de ces besoins. Les élastomères silicones Rhodorsil® RTV 2 ont des propriétés spécifiques qui se traduisent pour l'utilisateur par de nombreux avantages :

p. 28

Souplesse

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3

moule simplifié, respect du modèle pas d'équipement lourd facilité de démoulage membranes de faible épaisseur, formes complexes pas de four, respect du modèle détails au micron réutilisation des moules stockés en particulier pour les RTV de polyaddition moulage de matériaux à réaction exothermique et d'alliage à bas point de fusion utilisation en moulage HF et en galvanoplastie précision du moulage

Avant-propos

e document vise un but essentiellement pratique : présenter l'emploi des silicones dans les applications de moulage. Par son contenu, il s'adresse aussi bien à ceux qui pratiquent déjà avec d'autres matériaux, qu'à ceux qui souhaitent s'initier à ces techniques. C'est dans cette optique, que certaines techniques de moulage ont été développées, avec parfois une abondance de détails qui ne nous a pas semblé un luxe superflu.

C

Facilité de mise en oeuvre Antiadhérence Résistance au déchirement

Réticulation à température ambiante, sans dégagement de chaleur Finesse de reproduction Résistance au vieillissement Résistance thermique Propriétés diélectriques Retrait faible

Intérêt de l'emploi des silicones Rhodorsil® RTV 2 dans le moulage

2 Applications

Les Rhodorsil® RTV 2 employés en moulage sont des élastomères bi-composants réticulant à température ambiante. On distingue deux types :

1. Les Rhodorsil® RTV 2 de polycondensation qui se présentent sous la forme d'une base et d'un catalyseur. 2. Les Rhodorsil® RTV 2 de polyaddition qui se présentent sous la forme d'une partie A et d'une partie B. Chacun de ces types a des particularités qui le feront choisir en fonction de la technique de moulage et des exigences de l'utilisateur. Les applications des Rhodorsil® RTV 2 en moulage sont innombrables, nous n'en citerons que quelques-unes à titre indicatif, classées par types de matériaux.

Moulages de matériaux dans des moules en Rhodorsil® RTV 2 Exemples d'utilisation

REALISATION D'OUTILLAGES OU DE PIÈCES MOULÉES EN RTV 2

· Matrice de thermoformage et de moulage Haute Fréquence · Tampons pour tampographie · Accessoires pour effets spéciaux Ameublement Statuettes Bas relief Cadres - miroirs - tableaux d'art Boutons Présentoirs Souvenirs Paléontologie Reproduction d'objets anciens Décoration diverse Ameublement Prototypes Maroquinerie Chaussure Équipement intérieur d'automobiles Corniches - rosaces Chaussure Maroquinerie Équipement automobile

NB: Il existe différents types de matériaux adaptés pour divers usages. Nous consulter.

Matériau

POLYESTER

Polycondensation (PC)

Ratio de mélange Conditions de sécurité lors du mélange Temps de travail et temps de démoulage Risque d'inhibition Sensible à la réversion en confiné Retrait*

* Après 7 jours de réticulation à 23 °C/EH 50 %, mesure sur cylindre H/200 mm, Ø40 mm.

Polyaddition (PA)

100/10 à 100/100 Aucune Peuvent être indépendants Accélérables à chaud Oui Non 0,05 à 0,2 %

100/2 à 100/10 Nécessaire (lunettes, gants) Local aéré de préférence Variables, dépendants de la catalyse Non accélérables à chaud Non Oui 0,8 à 1,2 %

POLYURETHANNE

PVC

Prototypes maîtres modèles Confection d'outillage Reproduction de statues Préfabrication Décoration Staff Statuettes Moules mères de faïencerie Céramique Porcelaine Reproduction d'oeuvres d'art Décoration intérieure et extérieure Bougies décoratives Fonderie d'art (procédé cire perdue) Bijouterie (procédé cire perdue) Bijouterie fantaisie Prototypes Décoration en Petite Série Cadeaux Bijoux Objets décoratifs

EPOXYDES BETON

La réticulation démarre dès le mélange des deux constituants, à une vitesse déterminée par les conditions opératoires. Les conditions idéales sont : · Température de 23 °C · Humidité relative de 50 % Afin de respecter la fidélité dimensionnelle, il sera préférable d'opérer : · A température modérée, 23 à 30 °C, en tout cas non inférieure à 20 °C · En atmosphère pas trop sèche (30 % minimum) · Avec la dose de catalyseur préconisée

PLÂTRE

PIERRE RECONSTITUÉE

PARAFFINE - CIRE

ALLIAGES À BAS POINTS DE FUSION

RÉSINES ACRYLIQUES

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5

Préparation du modèle

3 Préparation du modèle

Les modèles sont constitués de matériaux très divers dont l'état de surface et la porosité peuvent être influencés par le vieillissement. Même si les Rhodorsil® RTV 2 sont, par nature, antiadhérents vis-à-vis de la plupart des matériaux, il est habituel de prendre certaines précautions avant de réaliser la prise d'empreinte. Il est notamment conseillé de préparer le modèle pour éviter tout accrochage du RTV et ne pas dégrader le modèle. Différentes possibilités sont offertes à l'utilisateur ; les exemples suivants - non limitatifs - ont été expérimentés par nos laboratoires :

Mise en place du modèle

Pour l'opération de moulage par coulée, le modèle est installé dans un cadre démontable ou non. Les précautions suivantes sont à prendre :

· le modèle doit être tenu en place sur le support rigide par serrage, collage sommaire au moyen d'un adhésif, d'une pâte à modeler (de plastiline par exemple) etc... · un creux, dont on ne désire pas prendre l'empreinte, sera préalablement garni de plastiline. Il sera également avisé d'étanchéifier la base du modèle.

Pour le coffrage on utilisera les matériaux suivants :

· verre, bois, plastique, métaux, terre, plastiline*, carton, etc, avec les précautions d'usage (préparation de surface).

Nature du modèle Traitement préconisé

PLÂTRE, PIERRE, BÉTON, BISCUIT, TERRE CUITE, ETC... Dépoussiérage et application d'un bouche pore parmi les moyens suivants : ­ alcool polyvinylique type 4/125 dilué ­ savonnage : dissoudre 250 g de savon noir dans un litre d'eau bouillante ; utiliser après refroidissement ­ dépôt d'une cire ou d'une paraffine (diluée à 5 % dans le xylène) ­ dépôt de graisse de vaseline ­ vernissage : gomme laque ou vernis cellulosique ou acrylique - Dégraissage avec un solvant ou lessivage avec une solution aqueuse à 5 % de détergent liquide, puis séchage - Cire - Application d'une très fine couche de graisse de vaseline - Application d'une très fine couche de graisse de vaseline - Cire - Application de cire ou de vaseline, d'un bouche pore cellulosique ou d'un vernis cellulosique - Dégraissage avec un solvant approprié à la nature de la matière plastique - Application d'une très fine couche de graisse de vaseline - Cire - Application d'un alcool polyvinylique, puis d'une très fine couche de graisse de vaseline - Cire

Détail de la préparation

conformateur modèle

MÉTAL

VERRE, PORCELAINE, CÉRAMIQUE CUIR

Modèle initial (moulage "bateau")

fixation du modèle sur le socle

Ce type de moulage nécessite une approche spécifique de façon à éviter toute dégradation des modèles. On s'assurera notamment de la compatibilité avec le modèle des produits isolants (bouche pores, antiadhérent). Il faudra également vérifier qu'un démoulage effectué sensiblement au delà du temps préconisé, de 24 H à 23 °C, ne provoque pas de phénomène d'adhérence sur le modèle. Ces opérations pourront être effectuées sur une partie non visible du modèle (ex : socle) ou sur un échantillon test.

PRÉPARATION DU MODÈLE : CAS PARTICULIER DES PIÈCES ET MONUMENTS HISTORIQUES.

BOIS MATIÈRES PLASTIQUES RTV 2

et du repérage (moulage "sous chape")

contre-moule goujon de centrage plastiline air RTV

modèle

RÉSINES (POLYURÉTHANNE, POLYESTER, ÉPOXYDES, ACRYLIQUES...)

cordon de positionnement

remplissage d'un creux

support

CIRE

Traitement non requis

Symboles utilisés dans les schémas

modèle matériau des contremoules plastiline matériau de reproduction Rhodorsil® RTV-2

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7

*plastiline alimentaire pour les RTV-2 de polyaddition

4 Méthodes de moulage

Les Rhodorsil® RTV 2 permettent de construire, à partir de quelques procédés de base, des moules destinés aux usages les plus divers. Malgré les nombreuses variantes possibles, il existe des procédés fondamentaux décrits dans cette notice. Afin de vous familiariser avec les termes usuels du moulage, nous vous invitons à lire le lexique figurant page 31. Le choix du procédé de moulage sera fait notamment compte tenu des paramètres suivants : · économie de temps

· économie de matière · taille, forme et position du modèle (horizontal, vertical ou en surplomb). Le tableau ci-dessous permet une rapide comparaison des différents procédés de moulage.

Comparaison des techniques de moulage Caractéristiques du modèle

Face arrière plane Peu ou pas de contre dépouilles

Méthodes de moulage

BATEAU 1 PARTIE

Technique de mise en oeuvre

Avantages

Inconvénients

­ Simplicité et rapidité d'exécution Coulée ­ Moules autoportants ­ Faible coût de réalisation ­ Limitation aux formes relativement simples et sans variation importante de section - Consommation importante de matière

Entièrement structuré Peu ou pas de contre dépouilles

BATEAU 2 PARTIES OU PLUS

Face arrière plane Fortes contre dépouilles

SOUS CHAPE 1 PARTIE (MOULE "CHAUSSETTE") Coulée

­ Faible épaisseur de la membrane ­ Économie de matière (RTV) ­ Grande souplesse favorisant les moulages difficiles (fortes contre dépouilles), Moule "chaussette" ­ Disponibilité d'un outillage permettant la production de membranes ­ Plus long à réaliser que le moule bateau ­ Coût de réalisation plus important

Entièrement structuré Fortes contre dépouilles

SOUS CHAPE 2 PARTIES

Faible à forte contre dépouilles Modèle volumineux sur fond Prise d'empreinte sur site Faible à forte contre dépouilles Entièrement structuré Modèle volumineux peu ou pas déplaçable

ESTAMPAGE* 1 FACE Pinceau, spatule, pulvérisation* ESTAMPAGE* 2 PARTIES OU PLUS

­ Possibilité de prise d'empreinte sur site ­ Possibilité de prise d'empreinte verticale ou en surplomb ­ Adaptation aux moulages de grande dimensions ­ Économie de matière (RTV) - Moulage délicat ­ Non interchangeabilité de la membrane vis à vis du contre moule ­ Plus long à réaliser que le moulage bateau

* en général la mise en oeuvre se fait avec une spatule ou un pinceau. On peut aussi la réaliser à partir d'un appareil permettant la pulvérisation en mono composant ou en bi composant. L'intérêt de cette technique consiste d'une part à gagner du temps sur la mise en oeuvre et d'autre part à pouvoir accéder au recouvrement de grandes surfaces. Citons à titre d'exemple la réalisation de la prise d'empreinte de la grotte de Tautavel. Le choix du matériel sera bien sûr fait en fonction de l'opération envisagée. Nous consulter à ce sujet.

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Méthodes de moulage

Méthodes de moulage

Vous trouverez ici une description simple et succincte des 3 grandes techniques de moulage.

Moulage bateau

Ce procédé se caractérise par sa simplicité et sa rapidité d'exécution ; il est destiné à la fabrication des moules autoportants, en une ou plusieurs pièces, par simple coulée du Rhodorsil® RTV 2 à l'état liquide sur le modèle initial. En revanche, il entraîne une consommation importante de silicone et une perte de souplesse par sur épaisseur. Cette perte de souplesse de la membrane peut être limitée par le positionnement de cales dans le contre moule. Il est également possible d'utiliser du Rhodorsil® RTV 2 de basse dureté (8 - 12 shore A). Ce procédé est donc limité aux formes relativement simples et sans contre dépouilles importantes.

7 8 4

4 3 2 1

3 1

2

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a) sillon en creux, taillé à la gouge dans la semelle tout autour du modèle ; b) ou en relief, posé sur la portée ; c) ou goujons de modeleur ; d) ou plan de joint incliné pour centrage et repérage (cas représenté ici) ; · le RTV est coulé et laissé à réticuler. · après retournement de l'ensemble, la semelle en plastiline* (1) est enlevée, en prenant soin de ne pas déplacer le modèle (2). DEUXIÈME PARTIE · une fine couche de graisse de vaseline est déposée sur la première partie du moule silicone pour éviter une adhérence entre les deux parties. · le RTV est coulé selon la méthode préconisée pour le moulage en une partie Remarque : le choix du positionnement du trou de coulée et des évents se fera en fonction de la configuration du modèle.

MOULAGE EN UNE PARTIE

Préparation du moule :

1 - Modèle 2 - Semelle 3 - Encadrement 4 - Épaisseur de la membrane en RTV de l'ordre de 20 à 50 mm suivant la forme du modèle et les propriétés du RTV.

En règle générale, il est recommandé de démouler après 24 H à 25 °C.

MISE EN OEUVRE DU RTV

Un dégazage préalable sous vide du mélange catalysé permet d'éliminer les bulles d'air incluses. Si le dégazage n'est pas possible, il est conseillé de passer une couche d'impression au pinceau sur le modèle afin d'éviter le risque de présence de bulles. On peut ensuite procéder normalement à la coulée du RTV en coulant lentement en un mince filet, au point bas du moule, pour éviter d'emprisonner des bulles d'air.

Reproduction du modèle

Il existe un très grand choix de matériaux de reproduction. Pour leur mise en oeuvre se référer aux notices des fabricants. Comme pour le RTV il faut prendre des précautions vis-à-vis des risques de bullage notamment en coulant le matériau lentement en un mince filet au point le plus bas du moule.

1. semelle de plastiline 2. modèle 3. plan de joint 4. encadrement démontable 5. première partie vulcanisée 6. plots de positionnement 7. évents 8. trou de coulée

MOULAGE EN DEUX PARTIES

L'opération se fait en deux temps :

· moulage du modèle jusqu'au plan de joint choisi, · après réticulation, coulée de la partie restante.

Préparation du moule

PREMIÈRE PARTIE · le modèle est positionné dans la plastiline jusqu'au plan de joint choisi ; · les clés de positionnement sont disposées selon l'un des quatre types suivants :

Démoulage du RTV

La durée du temps de démoulage est variable en fonction du choix du produit et de la température.

Reproduction du modèle

Même procédure que le moulage en une partie.

*En règle générale les portées sont en plastiline, terre ou plâtre.

modèle

Symboles utilisés dans les schémas

plastiline Rhodorsil® RTV-2 matériau de reproduction

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matériau des contremoules

Méthodes de moulage

Méthodes de moulage

Moulage sous chape

Cette technique est d'un usage tout a fait courant au stade artisanal comme au plan industriel. La réalisation d'un moulage sous chape en une partie est décrite en détails ci-dessous* ; on se reportera aux schémas ainsi qu'au paragraphe «travail de la plastiline» page 18. Le moulage sous chape en deux parties s'en extrapole aisément (cf. page 14). MOULAGE SOUS CHAPE EN UNE PARTIE

Mise en place du modèle :

· Traitement de surface du modèle (voir page 13) · Positionnement sur le socle, fixation, par exemple par vissage ; étanchéité à la plastiline du raccord socle-modèle en évitant des occlusions d'air, qui provoqueraient un bullage intempestif si la température s'élevait. · Revêtement du modèle, préalablement protégé par une feuille d'aluminium, avec une couche de plastiline d'épaisseur constante, prenant soin de ne pas laisser de fortes contre dépouilles sur la face externe. · Disposition du cordon de positionnement en plastiline tout autour du modèle. · Installation du cadre démontable. · Application d'un agent de démoulage sur toutes les surfaces (du cadre et du support). · On assurera l'étanchéité entre le cadre et le support avec la plastiline ou des bâtonnets de colle PVC thermofusible ou avec de la terre.

couche ainsi déposée est ensuite renforcée par de nouvelles couches (jusqu'à trois) en insistant sur les angles, pour donner une bonne rigidité à la chape.

Réalisation de la chape :

La chape peut être réalisée en plâtre ou en résine époxy ou en polyuréthanne, par coulée ou par stratification polyester. Nous résumons ci-dessous le procédé classique par stratification polyester : · Catalyse du gel coat polyester. · Application au pinceau de la couche de gel coat. · Stratification par dessus. · Armature ou nervurage. 1 - RENFORT DE LA CHAPE PAR DU MAT DE VERRE Déposer sur le gel coat encore poisseux des morceaux de mat de verre en commençant par les quatre coins du moule. La mise en place se fait à l'aide d'un pinceau imprégné de polyester. La première

2 - RENFORT DE LA CHAPE PAR DU TISSU DE VERRE Après découpage en bandes de tissu de verre, le gel coat encore poisseux est recouvert totalement. La mise en place est faite comme dans le cas du mat de verre. Puis on procède à la deuxième application en croisant le tissu. Dans ce dernier cas le tissu est préimprégné. La chape obtenue a une meilleure résistance mécanique que dans le cas n°1 et est destinée à des moules de plus grandes dimensions.

Réalisation de la chape*

Nervurage

Il convient souvent de renforcer la rigidité de la chape par des nervures confectionnées en carton ou en contre plaqué et habillées de tissu de verre + polyester. Sur renforcement (en option mais impératif sur les moules utilisés en production intensive), il consiste généralement en un ajout de systèmes de renforts tout autour de la chape permettant la mise en place de poignées, charnières, verrouillages. L'objectif est de limiter les retraits et les déformations.

prévoir la quantité de RTV à couler ; · Éventuellement : bouchage des bulles en surface, retouches , ponçage des aspérités du gel coat de la chape ; · Réalisation des trous de coulée et d'évent ; · Pour couler le RTV, percer un trou à la verticale de la partie la plus basse du modèle et un évent, plus fin, à chaque partie haute ; ménager à la lime un petit canal pour permettre l'évacuation de l'air du cordon de positionnement. Des tubes, par exemple en polyéthylène, sont mis en place à chaque orifice et étanchéifiés à la plastiline sur la chape. Pour s'assurer d'un bon remplissage, on prévoira un point de coulée à un niveau supérieur à celui des sorties d'évents.

Traitement de surface

· Passer de la graisse de vaseline sur toute la face interne de la chape pour éviter l'effet de ventouse. Étaler la vaseline sous un flux d'air chaud (sèche cheveux). · Déposer également sur le modèle un film très mince de vaseline ; l'étaler de même. Le soin apporté à cette opération conditionne la finesse de reproduction. · Remise en place de la chape sur le modèle ; maintenir l'ensemble à l'aide de fixations et mettre en place un entonnoir sur le tube de coulée.

plastiline Rhodorsil® RTV-2 matériau de reproduction

Réalisation de la membrane

Réalisation de la membrane

· Démontage du cadre ; · Ouverture du moule : visser les extracteurs ; · Enlèvement de la plastiline (recyclable) et de la feuille protectrice (aluminium, plastique). · Pesée de la plastiline pour

modèle

PRÉCAUTIONS À PRENDRE

Dans les deux cas, éviter la formation de plis, et l'occlusion de bulles qui pourraient provoquer à l'usage la détérioration de la chape.

Reproduction

* Il va de soi que les techniques et tours de main du moulage peuvent varier à l'infini ; les précisions qui suivent ne sont que des recommandations. * Chape en plâtre.

Symboles utilisés dans les schémas

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matériau des contremoules

Méthodes de moulage

Méthodes de moulage

Préparation du Rhodorsil® RTV bi-composant

· Respecter le ratio base/ catalyseur ou (A/B). · Le poids du mélange catalysé doit tenir compte de l'écart de densité du RTV par rapport à la plastiline et des pertes habituelles (entonnoir, récipient de mélange).

Schématiquement, il sera procédé de la façon suivante :

Moulage sous chape en 2 parties

A 1ère demi chape

1

Confection des chapes

· positionnement du modèle jusqu'au plan de joint choisi dans une semelle en plastiline. · application d'une feuille de plastiline calibrée sur la partie apparente du modèle. · mise en place du cordon de positionnement en plastiline. · disposition des clés de repérage des chapes. · réalisation de la première 1/2 chape A . · après durcissement de la première 1/2 chape, élimination de la plastiline constituant la semelle et retournement de la première partie. · application d'une feuille de plastiline calibrée sur la deuxième partie apparente du modèle. · mise en place du deuxième cordon de positionnement. · dépôt d'un agent de démoulage sur la face d'appui du matériau du conformateur · fabrication de la deuxième 1/2 chape B .

COULÉE DU RHODORSIL® RTV 2

2

En source, par gravité, boucher les évents dès qu'il seront atteints, tout en prévoyant une petite masse de réserve dans l'entonnoir, pour compenser les variations volumiques liées à la réticulation et des fuites éventuelles. Le démoulage se fait après une réticulation suffisante (se reporter à la fiche technique du produit). Il faut couper les carottes de coulée et d'évents. Le nettoyage du matériel se fait à l'aide d'un solvant (essence, acétone).

Dégazage

· pour débuller, placer le mélange catalysé sous vide (20 à 50 mbar) dans un récipient le plus large possible. Sous l'action du vide, le mélange s'expanse de 3 à 4 fois son volume initial avec formation de bulles en surface. Celles-ci disparaissent progressivement et le mélange reprend sa hauteur initiale en 5 à 10 mn. "Casser" le vide et recommencer si nécessaire l'opération.

(Voir encadré Mise en oeuvre du RTV page 10).

B 2e demi chape

C 1ère membrane

MOULAGE SOUS CHAPE EN DEUX PARTIES

Les opérations seront deux fois celles du moulage en une partie, moyennant quelques précautions : · le choix d'un plan de joint dont la trace sera aussi peu visible que possible ou la plus facilement ponçable ; · la mise en place des repères de positionnement respectifs des deux membranes et des deux 1/2 chapes. · la non adhérence des deux membranes entre elles.

Reproduction

Confection de la membrane

· après durcissement de la deuxième 1/2 chape, élimination d'une des deux feuilles de plastiline enrobant le modèle (de préférence celle qui a la plus grande surface). · perçage des orifices de coulée et des évents ; procéder comme pour le moulage en une partie : ­ traitement antiadhérent de la face interne de la 1/2 chape ;

­ coulée de la première membrane en RTV C . ­ élimination de la deuxième feuille de plastiline et préparation de la deuxième 1/2 chape. - coulée de la deuxième 1/2 membrane D .

Attention : pour éviter l'adhérence couche sur couche du RTV, il faut appliquer un agent antiadhérent (graisse de vaseline) sur la face d'appui de la première 1/2 membrane.

D 2e membrane

1. cordons de positionnement 2. clés de repérage

Symboles utilisés dans les schémas

modèle plastiline Rhodorsil® RTV-2 matériau de reproduction

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matériau des contremoules

Méthodes de moulage

Méthodes de moulage

Moulage par estampage

Cette méthode convient à la prise d'empreinte de modèles inclinés, verticaux ou en surplomb, en général de grandes dimensions ou lorsqu'il est impossible de déplacer le modèle. En contre partie, cette technique présente l'inconvénient de la non interchangibilité de la membrane vis à vis de la coquille.

· Passer sur le modèle une fine couche d'antiadhérent pour faciliter le démoulage.

· Les contres dépouilles importantes auront été garnies avec un RTV pâteux avant de réaliser la coquille. · Laisser réticuler 16 à 24 H à température ambiante.

support fixe

· Délimiter la membrane à quelques centimètres du pourtour et appliquer un antiadhérent sur la face externe.

· Confectionner la coquille de maintien en plâtre, en polyester ou en époxyde/tissu de verre.

· Appliquer à la brosse la première couche (couche d'impression) de RTV thixotropé ou non par ajout d'additif.

Symboles utilisés dans les schémas

modèle matériau des contremoules plastiline matériau de reproduction Rhodorsil® RTV-2 1 ère couche RTV-2

· Sans attendre la réticulation complète du RTV (après 1 à 4 H suivant le catalyseur et la température de mise en oeuvre) appliquer le nombre de couches nécessaires à l'obtention de l'épaisseur finale (habituellement 1 à 2 couches).

· Démonter la coquille et la membrane.

· Repositionner la membrane dans la coquille pour réaliser les reproductions.

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Conseils aux utilisateurs

5 Conseils aux utilisateurs

Modalités de mise en oeuvre des Rhodorsil® RTV 2

Pesée de la base et du catalyseur

Mélange base et catalyseur

Les deux constituants du Rhodorsil® RTV 2, après avoir été préalablement réhomogénéisés, doivent être mélangés dans un récipient propre, dans les proportions préconisées, soit à la spatule, soit avec un agitateur mécanique à vitesse lente pour réduire au minimum le bullage et ce jusqu'à parfaite homogénéité du mélange. On peut ajouter du Rhodorsil® diluant 2030 pour diluer le RTV. Cet ajout entraîne une réduction

de la viscosité ainsi que de la dureté. Mais au delà de 10 % les propriétés mécaniques du RTV sont affectées. Afin d'identifier l'homogénéité du mélange, il est possible de colorer le RTV en utilisant une base colorante conseillée avec les Rhodorsil® RTV. Il est recommandé de s'assurer que la coloration du RTV est compatible avec l'application finale de la membrane.

Réticulation en température

Inhibition

Le risque d'inhibition ne se manifeste habituellement qu'avec les RTV de polyaddtion. L'inhibition se traduit par un défaut de réticulation plus ou moins prononcé du RTV au contact de certains matériaux contenant des amines, du soufre, de l'étain ou des métaux lourds (par exemple baryum, cobalt) : les caoutchoucs naturels et synthétiques vulcanisés au soufre, les résines et mastics polyesters, les PVC souples, les RTV de polycondensation, les colles polychloroprènes, certaines pâtes à modeler, certains rubans adhésifs, etc... Précautions à prendre (voir encadré ci-contre).

PRÉCAUTIONS À PRENDRE

· Dépolluer le modèle avec un agent de décontamination dilué dans de l'eau, suivant les recommandations du fabricant, puis laver à la brosse et rincer à l'eau (ce traitement peut être inefficace sur les surfaces absorbantes) ; · Réserver le matériel de mise en oeuvre (plastiline, pinceaux, spatules, etc...) ; · En cas de doute il est conseillé de faire une touche d'essai sur un échantillon test ; · Si nécessaire utiliser un agent de protection du type alcool polyvinylique (ex : Rhodoviol®) ou un vernis acrylique, ou de la graisse de vaseline codex, etc...

C'est à température ambiante que le retrait des RTV est le moins important. Au delà de 50°C le retrait de la membrane augmente sensiblement. Ceci doit être pris en compte, pour les RTV de polycondensation, dans le cas où l'utilisateur désire augmenter la cadence de rotation de ces moules, en augmentant la température de réticulation.

Dégazage

Il est conseillé de procéder à un dégazage du mélange catalysé sous vide de 20 à 50 mb en cassant le vide à plusieurs reprises ; le RTV foisonne pendant le débullage ; il importe donc de prévoir un récipient en conséquence, si possible plus large que haut (l = 3 à 5 fois h).

1 - CAS DES RHODORSIL® RTV DE POLYCONDENSATION

Le chauffage, pour accélérer la réticulation, est possible jusqu'à 50 °C environ. Au delà de cette température le risque de "bullage" des membranes est important.

2 - CAS DE RHODORSIL® RTV DE POLYADDITION.

Le retrait des RTV de polyaddition est très faible (± 0,1 à 0,3%). Si l'on souhaite augmenter la cadence de préparation des moules, on peut accélérer la réticulation par chauffage jusqu'à 150 °C. Elle se trouve alors sensiblement raccourcie : · 24 H à 25 °C · 4 H à 65 °C ou · 1 H à 100 °C ou · 1/2 H à 150 °C Dans le cas d'un chauffage, il est nécessaire de prendre en compte le coefficient de dilatation du RTV en fonction de la température (voir fiche technique). Toutefois, après réticulation à 100 °C et au delà on constate une variation dimensionnelle liée aux écarts de coefficient de dilatation du silicone et des matériaux constituant le contre moule et le modèle. On perd ainsi le bénéfice du très faible retrait de ce type de Rhodorsil® RTV à température ambiante.

Mise en oeuvre du RTV

Dégazage du RTV sous vide puis coulée dans le moule

TRAVAIL DE LA PLASTILINE

La plastiline est une pâte à modeler de qualité spéciale, particulièrement adaptée au moulage avec les Rhodorsil® RTV.

Technique la plus préconisée et la plus répandue

Dégazage libre dans le moule*

Coulée directe dans le moule puis dégazage sous vide

Mise en oeuvre de la plastiline. Reçue en pains de 5 kg, la plastiline pourra être calibrée soit à la presse dans un cadre de 4 à 8 mm de hauteur, soit au rouleau entre deux réglettes d'épaisseur ; le polyéthylène en film sert d'antiadhérent. · Découper en plaques ou en bandes ; · Combler les contre dépouilles du modèle ; · Plaquer les bandes sur le modèle ; · Éviter les raccords sur les parties proéminentes ; · Prédécouper à la gouge le cordon de positionnement, le presser sur le support pour assurer un bon collage ; · Lisser la plastiline, par exemple avec un pinceau ou un chiffon imbibé d'essence ; · Le traitement antiadhérent sera assuré par l'application d'une couche de graisse de vaseline. La plastiline qui a servi à un Rhodorsil® RTV de polycondensation ne peut servir à un Rhodorsil® RTV de polyadditon, sous risque d'inhibition.

Le dégazage dure en général quelques minutes et au moins jusqu'à cessation persistante des bulles quand on casse le vide. Toutefois, un dégazage trop prolongé, risque de provoquer le départ de certains composants nécessaires à la réticulation. La coulée du RTV catalysé se fait en rideau par gravité en partie la plus basse du moule bateau (il peut être avantageux de l'incliner) en évitant d'enfermer de l'air. On peut aussi, dans le cas du moulage sous chape, couler sous faible pression, lorsqu'on souhaite réduire le temps de mise en oeuvre ; c'est le cas de la confection de membranes en grandes séries ou de grandes dimensions.

Symboles utilisés dans les schémas

*passer une couche d'impression au pinceau sur le modèle pour éviter les bulles.

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modèle matériau des contremoules

plastiline matériau de reproduction

Rhodorsil® RTV-2

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Méthodes de moulage

6 Techniques de moulage en série

Prolongation de la longévité des membranes

Les membranes souples se détériorent, à la longue, par déchirement lors des manipulations par une agression chimique du matériau de reproduction (résines). On parvient dans de nombreux cas à prolonger la durée de ces membranes par des moyens préventifs - (soin apporté à la conception du moule, à sa manipulation, protection superficielle) - ou par réparation à l'aide de Rhodorsil® CAF.

Fabrication en série des moules et des reproductions.

Dans ce chapitre, nous décrivons les étapes successives de la réalisation du processus de moulage en série :

I II III

Réalisation du moule-maître Fabrication des contre-moules de production Réalisation de la membrane-mère et des modèles-maîtres Fabrication des moules à membranes et des membranes Fabrication en série des pièces

p. 22 p. 23 p. 24 p. 25 p. 27

En premier lieu il est conseillé de réticuler dans une salle relativement isotherme (25 °C environ) pour obtenir la constance dimensionnelle. Il est important de respecter un certain délai de stockage des membranes après leur démoulage. À titre d'exemple, il est indiqué dans les notices techniques des RTV de polycondensation que les propriétés mécaniques ont atteint leur maximum après 4 jours de réticulation à 23 °C EH 50 %. Ce délai n'est que de 24 H pour les RTV de polyaddition. Il est par ailleurs évident que le soin apporté à la réalisation du moule ne peut que contribuer à une plus grande longévité de la membrane. C'est donc bien dès la conception du moule que se décide la qualité et la précision des membranes.

Agents de protection

On peut classer les matériaux usités pour la reproduction par agressivité chimique croissante vis à vis des Rhodorsil® RTV : · Non agressifs : plâtre, cire, stéarine...

· Peu agressifs : alliage à bas point de fusion, ciment... · Moyennement agressifs : polyuréthannes semi-rigides, polyester chargés*... · Très agressifs : époxydes, polyurethannes rigides, polyester non chargé... La protection de la membrane est donc spécialement recommandée pour le moulage des époxydes et des polyuréthannes. Ainsi, le choix d'une résine polyester ou polyuréthanne à réticulation rapide est bénéfique pour la membrane. Pulvérisée à petites doses, une solution à 5 %, dans de l'isopropanol, de Rhodorsil® Résine 9515 exalte l'effet d'autodémoulage et protège la surface du moule. Dans tous ces cas, la présence du Rhodorsil® Résine 9515 peut rendre problématique la possibilité d'opérations ultérieures sur la pièce moulée, telles que peinture, collage, décoration ou finition de surface. Dans certaines applications cette fonction est assurée par la dépose d'un produit de finition, filmogène ou pulvérulent, préalablement à la coulée et qui,

par transfert sur l'objet moulé (vernis barrière, poudre de bronze) va protéger la membrane. Il est également bénéfique de faire reposer les membranes à température modérée (60 °C environ) pendant un poste (ex : la nuit), pour permettre aux substances volatils** (par exemple le styrène) de s'évaporer.

IV V

Réparation des moules

Lorsqu'une amorce de déchirure est détectée sur l'extérieur de la membrane, c'est à dire côté contre moule, elle doit être immédiatement réparée par un collage à l'aide d'un CAF® (l'intérieur de la membrane est évidemment irréparable).

* varie selon la concentration en styrène. ** produits résiduels des matériaux de reproduction.

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Techniques de moulage en série

Techniques de moulage en série

Réalisation du moule-maître

Fabrication des contre-moules de production

I

Original

Il s'agit de fabriquer le premier contre-moule A qui sert par la suite de base à la fabrication d'un certain nombre de modèles-maîtres ou maquettes, et d'une série de contre-moules :

I1 - l'original est fixé, après son traitement de surface, sur un support plan ; I2 - une couche de plastiline, de 6 mm d'épaisseur environ, vient recouvrir complètement le modèle original (*) ; I3 - l'ensemble I2 est placé dans un conformateur, dans lequel est coulé le plâtre ou la résine ; une fois durci, le matériau forme le contre-moule A ; l'ensemble I3 est démoulé et la plastiline est enlevée. I4 - on obtient le moule maître A qui servira à fabriquer les contre-moules A'.

II

Il s'agit de fabriquer les contre-moules A' qui serviront au stade ultime à loger les membranes et assurer la production. On passe de A à A' par l'intermédiaire d'un négatif B :

II1 - on prend le négatif B du moule-maître A par coulée d'un matériau adéquat, le plus souvent un béton époxy, des résines polyuréthanes ou acryliques. II2 - les contre-moules du type A' sont obtenus à partir du négatif B ; il en est fabriqué un nombre suffisant pour réaliser les moules de production.

(*)

B

A

I1

I2

II1

Moule maître

A' A B A

I3

I4

II2

(*) protection si nécessaire avec feuille d'aluminium ou de polyéthylène.

Symboles utilisés dans les schémas

modèle matériau des contremoules plastiline matériau de reproduction Rhodorsil® RTV-2

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Techniques de moulage en série

Techniques de moulage en série

Réalisation de la membrane-mère et des modèles-maîtres

Fabrication des moules à membranes et des membranes

III

La membrane-mère, réalisée directement sur l'original sert à la réalisation de modèlesmaîtres, exactes reproductions de l'original, qui pourront se substituer à lui en cas de perte ou détérioration :

III1 - on reprend le moule-maître A obtenu en I4 (*) ; les trous de coulée et d'évent sont percés dans ce contre-moule et l'original est mis en place ;

IV

IV1 - on reprend un contre-moule A' obtenu en II2 dans lequel la membrane-mère est mise en place ; IV2 - les contre-moules C sont réalisés par coulée, et avec le plus grand soin, car ce sont également des modèlesmaîtres intégrés à chacun de ces contre-moules ;

C A' A'

A A

III2 - le Rhodorsil® RTV 2 est coulé ; après réticulation, on obtient la membrane-mère ; III3 - on réalise le modèle-maître D en résine epoxy ; III1 III2 L'opération III3 est recommencée autant de fois qu'il est désiré de modèles-maîtres. IV1 IV2

D D D D D A

IV3 - on reprend le négatif B obtenu en II1 pour fabriquer les contre-moules A'' (ils sont généralement différents des contre-moules A' par leur matériau, leur forme extérieure et leur solidité ; en effet, à la différence des contremoules de production A', les contre-moules du type A'' auront à supporter moins de manipulations ; IV4 - un trou de coulée et des évents sont percés dans chaque contre-moule A'' ; les éléments C et A'' sont assemblés pour former un moule à membranes (appelé aussi reproducteur de membranes) ;

La réticulation du Rhodorsil® RTV 2 s'effectue sans phénomène thermique et sans pression pour les moules à membranes ; il suffit donc de placer les contre-moules précédemment réalisés pour cet usage dans un cadre ordinaire ;

A" B A" C

Reproducteur de membranes

III3 III4 IV3 IV4

(*) Dans ce cas le moule-maître est utilisé en tant que contre-moule.

Symboles utilisés dans les schémas

modèle matériau des contremoules plastiline matériau de reproduction Rhodorsil® RTV-2 Modèles-maître

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Techniques de moulage en série

Techniques de moulage en série

Fabrication en série des pièces

IV

IV5 - le Rhodorsil® RTV 2 est coulé ; IV6 - après réticulation, on démoule la première membrane de série ; Après réassemblage, les opérations IV4 et IV5 sont répétées autant de fois qu'il est requis.

V

V1 - une membrane de série (IV6) est placée dans un contremoule de production A' ; V2 - le matériau de reproduction est coulé dans le moule. Lorsque le matériau de coulée est pris, la pièce est extraite de la membrane ; On utilisera simultanément le nombre de moules adéquat par rapport au nombre de reproduction envisagé.

A"

REMARQUES : Il serait envisageable de fabriquer en série les membranes à partir de l'original, sans passer par l'étape ci-dessus ; on obtiendrait alors une série de membranes-mères. Toutefois, cette pratique aurait l'inconvénient d'altérer petit à petit la surface de l'original, par usure, encrassement ou déformation ; certaines maquettes ne supportent même qu'un nombre très restreint de moulages. Dans une autre variante, le contre-moule C, à modèle-maître « incorporé », peut être remplacé simplement par un contre-moule de type B sur lequel aura été fixé un modèle-maître. Néanmoins la technique préconisée et illustrée précédemment a pour avantages l'étanchéité parfaite du plan de joint, l'absence de bavures par infiltration sous le modèle-maître, l'élimination d'une cause de bullage, le meilleur emboîtement des contre-moules, et, tout compte fait, un gain de temps.

C C A"

A'

A'

Machines de coulée des Rhodorsil® RTV 2: Il existe dans le commerce des machines pour la mise en oeuvre des élastomères bi composants. Nos laboratoires ont expérimenté différents types de ces machines et sont à la disposition des utilisateurs pour les conseiller.

IV5

IV6

V1

V2

Symboles utilisés dans les schémas

modèle matériau des contremoules plastiline matériau de reproduction Rhodorsil® RTV-2

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Techniques de moulage en série

Techniques de moulage en série

Le moulage sous vide de prototypes industriels

De nos jours, les articles de grande consommation sont soumis au phénomène de la mode et les modèles changent de plus en plus vite. Dans l'industrie la rapidité d'adaptation à ces changements est cruciale et la technique du moulage sous vide permet d'y faire face.

Principe de moulage sous vide de prototypes industriels

1. Le modèle (bois, métal, plastique...) façonné à la main, usiné, ou réalisé par tout autre moyen (stéréolithographie, stratoconception, CFAO), est collé sur un support. 4. L'ensemble est à nouveau mis sous vide pour enlever les bulles d'air emprisonnées lors de la coulée.

Objectif

Fabriquer rapidement et à moindre coût des prototypes industriels précis avec une machine sous vide, un moule silicone et des résines de coulée de type polyuréthanne ou époxyde. Les pièces concernées sont en général des pièces techniques (pour l'industrie automobile, l'électroménager...) qui seront produites en série, en matière thermoplastique injectée.

importées du japon ou encore fabriquées par leurs utilisateurs. Elles peuvent être plus ou moins automatisées mais comportent toutes un caisson à vide avec un système pour mélanger et couler la résine de reproduction et éventuellement une étuve.

2. Les 2 composants du Rhodorsil® RTV 2 sont mélangés et dégazés sous vide.

Les résines

Les polyuréthannes et les époxydes sont les plus utilisées. Le grade est choisi en général pour que l'aspect ou les propriétés mécaniques soient le plus proches possibles de ce que donnera le thermoplastique prévu pour la production en série. ­ bonne tenue aux résines de coulée (PUR, époxydes) Pour faciliter la découpe de moule, certains utilisateurs préfèrent un produit translucide, voire transparent.

Intérêt

Pour une pièce nouvelle, les concepteurs ont en général besoin de 5 à 30 prototypes. Les faire tous à la main, par usinage, ou directement par injection dans un moule métalique est long et cher. Le moulage sous vide permet, en peu de temps et à moindre coût, de fournir le nombre désiré de copies fidèles d'un modèle unique.

Les utilisateurs Les silicones Rhodorsil® RTV 2

Les Rhodorsil® RTV 2 permettent, à partir d'un modèle unique, la réalisation de moules souples qui sont en suite utilisés pour la production des prototypes industriels. Les propriétés requises sont : ­ faible retrait, ­ réticulation accélérable en température ­ excellentes propriétés mécaniques. 1. Entreprises spécialisées dans la réalisation de modèles, maquettes et prototypes. 2. Ateliers intégrés des gros bureaux d'études dans les secteurs de l'automobile, de la bureautique, de l'electroménager, de l'électronique, du jouet...

Symboles utilisés dans les schémas

modèle Rhodorsil® RTV-2 matériau de reproduction moule conformateur

3. Le modèle est placé dans une boîte que l'on remplit avec le mélange silicone.

Les machines

Cette technologie est d'origine japonaise, les machines en service actuellement ont été généralement

5. La réticulation est obtenue à température ambiante ou à chaud. Le bloc de silicone est alors coupé avec un scalpel. Des astuces de repérage du plan de joint facilitent cette opération. (Ruban adhésif, fil métallique, etc). Une coupe en zig-zag permet ultérieurement un positionnement plus facile des différentes parties du moule.

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Le moulage sous vide de prototypes industriels

Lexique

6. Une fois le modèle ôté, le moule est reconstitué après avoir, si nécessaire, appliqué un agent de protection (nous consulter). 9. La résine est coulée sous vide dans le moule puis, la chambre est remise à pression atmosphérique pour parfaire le remplissage.

Il est apparu, en rédigeant cette notice, qu'il y avait un problème diffus de vocabulaire : ce sont pour la plupart, des termes du langage commun qui sont employés dans des domaines aussi disparates que la grande industrie, l'artisanat ou les beaux-arts, par des hommes tels que maquettistes, modélistes, modeleurs, mouleurs, fondeurs, dont les préoccupations sont convergentes, mais les points de vue opposés ­ le "positif " de l'un sera le "négatif "de l'autre. Pour alléger la présentation des phrases et éviter les répétitions, nous avons utilisé des termes équivalents au détriment parfois de la rigueur. Le petit lexique qui suit n'aura d'autre prétention que d'en restituer une partie. Seuls les mots en italique dans le texte sont explicités, à leur place alphabétique. Cadre : Assemblage destiné à limiter les dimensions horizontales du moule. Synonymes : encadrement ; entourage. CFAO : Conception et fabrication assistée par ordinateur. Chape : Equivalent de contre-moule, impliquant la notion d'élaboration peu poussée. Clé de positionnement : Dispositif destiné à n'autoriser que le remontage correct d'un emboîtement. Un exemple particulier est le goujon de positionnement. Synonyme : clé de repérage ; clé de centrage. Conformateur : Voir contre-moule. Démarrage : Départ : Voir support. Empreinte : C'est la saisie du relief. Encadrement : Entourage : Synonyme de cadre. Goujon de positionnement : Ensemble de deux petites pièces métalliques, l'une mâle, l'autre femelle, qui assurent grâce à leur accouplement le bon positionnement relatif de deux constituants du moule ; voir aussi clé de positionnement. Synonymes : goujon de modeleur ; goujon de centrage. Maître-moule : Synonyme de moule-maître. Maquette : Souvent synonyme de modèle maître, ou de modèle ; selon les régions géographiques et les industries concernées, la maquette se situe dans le triangle. Modèle Prototype Modèle maître Master : Terme emprunté à l'américain avec le sens de modèle maître ; le master est, dans l'industrie automobile, la maquette-étalon grainée. Matrice : Outre son sens classique en thermoformage, c'est, dans l'industrie de la chaussure, l'appellation de la membrane. Membrane : Forme caoutchoutique, souple et mince, directement en contact avec le matériau utilisé pour la reproduction ; c'est donc la membrane qui apporte le fini de la pièce reproduite. La membrane a besoin d'un contre-moule pour sa bonne tenue en forme. Membrane-mère : C'est la première membrane, formée directement sur le modèle, dans le moule-maître. Mère de moule : Sert à fabriquer les moules de production ; terme de faïencerie, synonyme de modèle-maître. Mise en portée : Désigne le bloc, souvent en plastiline, sur lequel on a posé le modèle au début d'un moulage en deux parties ; elle définit le plan de joint. Voir support. Modèle : Objet que l'on se propose de reproduire ou de dupliquer. Synonymes : l'original ; le modèle original ; la pièce originale. (voir aussi maquette) Modèle-maître : Réplique du modèle, qui se substitue le plus souvent à lui. Synonymes : mère de moule ; master ; modèle de réserve. (voir aussi maquette). Moule : Outil en une ou plusieurs pièces, qui permet la reproduction ; le moule est soit autoportant, soit souple (membrane) avec un contre-moule. Equivalents : empreinte ; moule reproducteur. Moule-maître : C'est le premier ensemble de contre-moules, obtenus à partir de l'original et qui permet de fabriquer la membrane-mère. Synonymes : maître-moule ; moule-modèle. Moule-modèle : Synonyme de moule-maître. Original : Synonyme de modèle. Portée : Synonyme de support. Réplique : Restitution du relief ; exemple : le modèle-maître est une réplique fidèle du modèle. Semelle : Synonyme de support. Stéréolithographie : Procédé qui permet de réaliser une maquette en polymérisant par couche, une résine à l'aide d'un laser UV. Support : Ce sur quoi est posé l'original. Equivalents : semelle ; mise en route ; démarrage ; départ ; portée. Vulcanisation : Dans son acception originelle, la vulcanisation consistait à réunir entre elles les longues molécules du caoutchouc naturel à l'aide de soufre et d'un apport de chaleur. Le concept a été étendu à tous les élastomères, avec d'autres agents que le soufre, et une large plage de températures. Pour le PVC, l'action de la chaleur conduit à la gélification, qui n'est en fait qu'une fusion. Synonymes (dans cette notice) : - réticulation : c'est la seule appellation correcte au sens strict ; - polymérisation.

7. Un entonnoir est placé dans l'orifice de coulée crée par le support.

8. Les deux composants de la résine sont pesés, puis dégazés et mélangés sous vide.

10. Après réticulation de la résine à température ambiante ou à chaud, la reproduction est dégagée puis ébavurée.

Contre-moule : Sert à maintenir en place et en forme la membrane au cours du moulage sous chape. Certains contre-moules servent de moule pour fabriquer les membranes. Couche d'impression : 1ère couche de RTV fine au contact du modèle appliquée au pinceau. Permet d'éviter les bulles au contact du modèle. Equivalents ou synonymes : Conformateur : sert aussi de stockage des membranes ; Couvercle : généralement le contre-moule du haut ; Coquille : généralement le contre-moule du bas : terme de fonderie ; Chape : terme de l'industrie du staff. Coffrage : Couvercle : Voir contre-moule.

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