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Procédé de production d'articles métalliques couverts de fibres.
Suivant la présente invention, des articles métal- liques, par exemple des feuilles, des plaques, des dalles, sont pourvus d'un revêtement protecteur par le fait qu'on applique d'abord à ces articles un revêtement métallique qui est destiné à agir, à l'état chauffé fluide, en fait comme un adhésif et qu'on applique ensuite une couche de matière fibreuse à ce revêtement métallique de telle façon que la matière fibreuse devient solidement attachée lorsque le revêtement métallique se solidifie.
Des articles métalliques revêtus de fibres pour les applications variées peuvent être produits par ce procédé, le procédé étant particulièrement utile pour des applications de /
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la construction, comme la. formation de toits et de parois.
Les articles enduits sont capables de résister aux phocs mécaniques par temps froids et peuvent être mis sous diffé- -entes formes avec peu de risque d'endommager le mevêtement qui est très durable lorsqu'il consiste par exemple en asbeste, par laquelle l'article est rendu résistant au feu dans une forte mesure.
Le revêtement de fibres peut enfermer complètement le métal ou bien être appliqué seulement sur une partie de l'article, par exemple un côté d'une plaque.
Dans les dessins annexés :
La fig. I est une coupe transversale montrant à titre d'exemple une plaque qui peut servir de tuile, produite suivant la présente invention.
Les fig. 2 et 3 sont des coupes montrant deux façons de procéae pour la réalisation de l'invention.
Sur la fig. I, ici est une feuille ou une plaque de métal, par exemple de fer ou d'acier, et 12 représente des couches de matière fibreuse, de préférence du papier d'asbeste ou du feutre, réunies à la feuille 10 par une couche ou un revêtement 14 de métal qui a écé employé comme liant ou adhésif. Ce métal peut être du zina, de l'étain, du cadmium, du plomb ou un alliage et peut, à l'endroit de la face de contact, êtr allié au métal dont la feuille 10 est composée.
Les couches fibreuses peuvent être imprégnées, de préférence d'une composition bitumineuse, telle que de l'asphalte ou une autre matière d'imprégnation industrielle actuellement employée pour imprégne- les couches fibreuses, et en vue d'une p-otection supplémentaire cuntre les intempéries, les gaz et les fumées, l'article est pourvu d'un revêtement extérieur 16 résistant aux intempéries qui peut comprendre n'importe quelle composition désirée de matière bitumineuse, de préférence une composition comprenant de la poix de graines de coton et de l'asphalte, fondus ensemble.
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il est préférable de fixer les couches fibreuses 12 à la feuille métallique 10 immédiatement après que la tôle a passé dans un bain du liant de métal fondu et avant que ce dernier se soit solidiflé.
Le zinc est employé de préférence comme liant métallique et à la fig. 2, 20 représente plus ou moins schématiquement le bain usuel dit de galvanisation dans lequel des tôles d'acier 18 sont transportées en venant d'une cuve d'accumulation 17.. Les tôles d'acier passent à travers le bain de la manière usuelle et -reçoivent l'enduit de zinc.
Confo@mément à la pra. tique usuelle la température du nain dans le creuset de galvanisation va de 830 F à 875 F et les fondants usuels sont employés dans la balte à fondant 19 et sur les cylindres de sortie 2I. Lorsque les tôles 18 quittent les cylindres de sortie 2I et avant que la couche de zinc se soit solidifiée, des couches fibreuses 26 sont appliquées sur celleci, sur une surface ou sur les deux surfaces.
Des rouleaux d'alimentation pour cette matière fibreuse, de préférence du feutre d'asbeste, sont montés dans des espaces fermés 25 par lesquels ils sont protégés des fumées, de l'humidité etc... sortant de la feuille composite par suite de la tempé-ature relativement élevée des enduits de zinc. Les nappes fibreuses 26 passent autour de rouleaux de chauffage 24, par lesquels l'humidité est enlevée de la matière fibreuse et les nappes passent ensuite entre des rouleaux 22, @3 avec les tôles métalliques enduites de zinc 18 placées entre elles. Les rouleaux 22, 23 coopèrent pour enfoncer la matière fibreuse. dans le revêtement de zinc fondu et la, feuille composite ainsi produite est envoyée à un transporteur approprié 28.
Lorsque la tôle s'est refroidie et que le revêtement se solidifie, les couches fibreuses sont solidement reliées à la feuille métallique par le revêtement de zinc qui s'allie aux surfaces opposées de la tôle 18.
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La feuille composite ainsi décrite peut être employée avec avantage pour de nombreuses applications, mais pour certaines applications il est préféré d'imprégner la couche ou les couches fibreuses d'une matière d'imprégnation ou de saturation, telle que l'asphalte, et il est préféré d'imprégner la feuille composite alors que sa température est relativement élevée. La température à laquelle on peut trouver le plus désirable d'imprégner la ou les couches fibreuses de la feuille composite dépend évidemment de la température et de la composition du métal d'imprégnation et la température de la feuille peut être réglée par la longueur du transporteur 28 ou par un refroidissement approprié ou un chauffage..
L'imprégnation des couches fibreuses a lieu, suivant les expériences, beaucoup plus rapidement lorsque la feuille composite est imprégnée tandis qu'elle est chaude, le degré d'imprégnation produit a été trouvé le plus complet.
Lo-sque la feuille composite a quitté le transporteur 28 comme le montre la fige 3, elle est enfoncée sous la surface d'un bain de matière d'imprégnation dans une cuve allongée 30 et elle est transportée dans une direction vers le haut à travers le bain, par un transporteur 32 par lequel elle est envoyée à deux cylindres d'écrasement 34 pour enlever l'excès de matière d'imprégnation. La feuille imprégnée passe sur un transporteur 36. il est évident qu'il est important d'appliquer les nappes fibreuses 26 au zinc ou à un adtre liant métallique dès que possible après que la feuille métallique 18 a quitté le bain de revêtement..
La distance entre les rouleaux de sortie 21 et la position où les nappes fibreuses sont appliquées peut varier dans aes limites raisonnables mais il faut veiller à ce que, pour les meilleurs résultats, les couches fibreuses soient appliquées avent que le zinc ou autre revêtement se soit solidifié dans une mesure quelconque . En pratique sil'on opère sur des
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tôles d'acier de calibre 12, 14 et 16, une distance des rouleaux 2I aux rouleaux de combinaison 22, 23 d'environ 5 à 7 pieds a été trouvée satisfaisante.
Le papier ou le feutre d'asbeste obtenu industriellement renferme habituellement une quantité importante de liant organique et après que ce feutre d'asbeste a été appliqué aux revêtements de zinc fondu de la manière décrite ciavant, la chaleur se trouvant dans les revêtements et dans la tôle d'acier a.git pour brûler une partie importante de la matière organique. Cet enlèvement d'une minime proportion de la matière organique ne détruit toutefois pas la continuité de la couche d'asbeste et l'on a. trouvé que le produit résultant est capable d'être imprégné plus complètement et plus à fond par suite de cette combustion du liant organique.
Le degré d'enlèvement de la matière organique dépend de la, température du creuset de galvanisation, et l'épaisseur de la tôle metallique règle la quantité de chaleur dans la tôle, de sorte que plus la tôle est épa.isse, plus est complet l'enlèvement de la matière organique des feuilles d'asbeste. Lorsqu'on opère sur des feuilles d'acier minces, des moyens de chauffage supplémentaires peuvent être employés si l'on troue que l'enlèvement de la matière organique est insuffisant pour une application particulière quelconque.
On comprendra qu'on peut employer d'autres moyens de recouvrir l'article d'un liant métallique et que différents alliages conviennent bien pour cette application, par exemple des alliages d'étain et de plomb, et des alliages d'étain et de cadmium.
-four fournir une protection supplémentaire contre les conditions atmosphériques, en particulier des fumées intenses, on préfère envelopper la feuille composite ou l'article, soit avant, soit après l'imprégnation telle qu'elle a été décrite, dans un revêtement bitumineux résistant aux intempéries et Pour cette application on le fait passer entre des rouleaux de
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-evêtemenb 38, 44...La. composition hitumineuse fondue, par exemple une composition de poix de graines de coton et d'as- phalte, s'écoule en venant d'une cuve d'approvisionnement 32 vers des cuves de revêtement 4U, 46 dans lesquelles tournent les -ouleaux de revêtement 38, 44.
Des couches de la composi- sion sont appliquées aux surfaces opposées de la feuille et dans leur état fondu elles se rassemblent sur les côtés de la feuille en io-mant une enveloppe résistant aux intempéries, représentée en 16 à la fig. I.
@@ est à remarquer que le procédé se prête au fonc- tionnement continu et à unefabrication économique. un a trouvé qu'avec le mode de fonctionnement décrit, dans lequel les couches fibreuses sont appliquées avant que le métal se soit solidifié, c'esté dire sans nécessiter une fusion nou- velle, les couches fibreuses adhérent beaucoup mieux au métal. Le fait que le liant métallique n'est pas réchauffé méd duit au minimum la formation d'oxydes métalliques, ce qui rend possible que le liant métallique pénètre et se mélange plus complètement dans les couches fibreuses.
Lorsque du zinc est employé domme liant métallique, le procédé produit un minimum de la couche d'alliage zinc-fer entre le zinc pur et l'acier de sorte qu'il y a moins de tendance à l'écaillement du revêtement de zinc. -Le procédé a également l'avantage qu'une quantité minima de zinc ou d'un autre métal du liant métallique est perdue par oxydation, par pénétration dans .L'acier, de so-ta qu'une couche maxima de zinc pur ou d'un autre métal est disponicle, ce qui contribue à 1'uniformité avec laquelle les couches fibreuses peuvent être incorporées au zinc pur ou à une autre matière adhésive métallique.
L'article métallique protégé, avec les couches de fibres 12 réunies à 1'Organe métallique lu par la couche de liant métallique 14, et comportant en outre l'enveloppe 16 en matière bitumineuse résistant aux intempéries, comme on l'a décrit, est moins inflammable que les autres produits comparables, fah=1- qués jusqu'é p@ésent ;
il $peut être gelé et soumis aux ohocs à
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de très basses températures sans enlèvement des couches protec- trices, ce qui contribue ainsi à la durabilité de l'article métallique protégé,particulièrement lorsqu' il est employé comme matière de toiture ou de revêtement, et en outre les feuilles métalliques protégées peuvent être mises sous diffé- rentes formes et être ondulées a,vec un minimum de possibilité de détérioration pour les enduits protecteurs.
Dans l'emploi en pratique des feuilles métalliques protégées, des bords bruts sont parfois produits pendant le placement des feuilles, par exemple aux trous de boulons et aux endroits où les feuilles ont été coupées et on trouve que cette structure a, dans une mesure importante, la capa,cité d'enfermer les parties exposées et de les protéger ainsi de l'action corrosive ou de la rouille. une pellicule protectrice d'oxyde de zinc et éventuellement de carbonates de zinc et de sulfates semble se former en travers de l'épaisseur de l'enduit de zinc au bord brut, et cette pellicule semble se répandre progressivement en travers de la feuille d'acier 10, et comme résultat, après que . la corrosion a commencé et que cette pellicule protectrice - s'est développée, la vitesse de corrosion du bord brutde la tôle métallique protégée est sensiblement diminuée.
Les couches fibreuses en surplomb contribuent à retenir cette pellicule protectrice en place. un autre avantage important est la, capacité des revête- ments protecteurs de -ester en place dans le cas où la feuille est soumise à un incendie. Ceci semble dû à la formation d'un alliage continu du zinc avec la pièce d'acier 10, et l'augmen- tation progressive du point de fusion de l'alliage permet à la, feuille de résister à des températures de feu croissant pro- gressivement.