BE429742A

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Publication number: BE429742A
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Description

MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'IMPORTATION Procédé d'usinage, par étirage, laminage, tréfilage, etc. sans outil tranchant, de pièces métalliques.

La présente invention a pour objet un procédé d'usinage, par étirage, tréfilage, laminage, etc. sans outil tranchant, de pièces métalliques en vue de leur faire subir une déformation plastique très prononcée. Ce procédé est caractérisé par ce que, avant de passer au traitement proprement dit de déformation mécanique, les pièces métalliques, enfer, acier, aluminium, etc. sont traitées, selon les procédés courants de recouvrement de la surface, tels que le brunissage, la parkérisation, l'atramentissage, etc., afin de les recouvrir d'un film cristallin, imperméable et continu, formé d'oxydes ou de sels, tels que des phosphates et des oxalates, dont les cristaux se lient intimement à leur support.

Dans l'usinage mécanique, particulièrement de l'acier et d'autres articles métalliques (fer, etc,) on se heurte à des dif-

ficultés bien connues, dues au contact entre la pièce d'acier et l'outil en acier. Ainsi les filières ont tendance à s'agripper au métal ou à l'attaquer d'une autre manière. Afin d'éviter ces difficultés, on graisse la pièce ou l'outil avec un lubrifiant, ou encore les deux.

Le graissage seul peut dans certains cas être insuffisant, par exemple lorsqu'on travaille à grande vitesse et quand on veut , obtenir des déformations importantes.

On a procédé à des essais dans le but de perfectionner les conditions d'usinage, en recouvrant les objets bruts d'un film afin d'écarter pareilles difficultés. On a ainsi enduit les tubes et barres soumis à l'étirage d'une couche à la chaux ou d'une couche peinte en couleur à base d'huile. On a aussi couvert les objets d'un film en métal doux, tel que du plomb ou du cuivre, en les trempant dans ces métaux en fusion ou en les soumettant aux effets de l'électrolyse. Cependant ces traitements n'ont pas été entièrement satisfaisants. Le chaulage ou la peinture consti- tuent en effet un perfectionnement, mais ils ne suffisent pas entièrement puisqu'ils s'enlèvent facilement du métal et ils ne constituent pas un perfectionnement suffisant dans le traitement proprement dit.

L'application d'une couche métallique est relativement coûteuse et dans le cas où la couche superficielle métallique est indésirable sur l'objet fini, il est nécessaire d'appliquer un produit pour l'enlever, ce qui augmente encore la dépense.

Dans le procédé réalisé par Dudzeele, les pièces à usiner sont d'abord traitées dans une solution de sel de mercure afin d'amalgamer la surface, pour les recouvrir ensuite d'une couche de plomb fondu pur. Les pièces ainsi traitées au préalable subis- sent sans inconvénients un étirage réitéré en plusieurs opérations sans qu'il soit nécessaire d'y intercaler des opérations de décapage à l'acide et de recuisson.

Les essais pratiques ont permis de constater que les dépôts de phosphates ou oxalates réalisés par parkérisation, atramentis-

sage, ou autres procédés similaires agissent de la même façon que les couches métalliques tout en permettant de réaliser par étirage ou tréfilage des diminutions considérables des parois sans entraîner le grippage courant des outils d'étirage ou de tréfilage. Un effet similaire est également obtenu par la produc- tion de couches d'oxydes, en utilisant les procédés courants de brunissage et de noircissage.

Comparativement à l'application (adaptation, dépôt) de mé- taux, le procédé conforme à l'invention offre l'avantage de ren- dre la production des couches d'oxydes ou de sels beaucoup moins coûteuse que le dépôt de métaux par voie galvanique ou par le feu et de pouvoir à nouveau enlever par simple décapage les cou- ches d'oxydes ou de sels, si toutefois cela devenait nécessaire.

Dans la plupart des cas, il est cependant inutile d'enlever les couches d'oxyde ou de sels car elles ne nuisent nullement au traitement ultérieur.

Il est connu de produire une couche d'hydroxyde de fer à la surface des pièces d'acier qui doivent être étirées, en les exposant à l'état humide à l'atmosphère. Il est aussi courant de plonger les pièces destinées à l'étirage dans des solutions de phosphates alcalins tertiaires ou secondaires et de les sécher à l' air.

Dans ces procédés connus, il s'agit de produire des films ou couches constituées par des poudres légèrement adhérentes à la surface et qui, tout comme d'autres corps poudreux, par exemple le talc, l'oxyde de plomb, etc. augmentent l'effet de l'agent de graissage proprement dit. L'addition de ces corps poudreux augmen- tant l'effet lubrifiant ne suffit cependant pas à empêcher le grippage de la bague-filière lors du traitement de pièces en acier, surtout lorsque le degré de transformation est très considérable.

Par opposition aux couches courantes, les couches ou recouvrements @ réalisés par brunissage, par parkérisation, atramentissage, etc. ne comportent pas de poudres légèrement adhérentes, mais ils cons-

tituent des films cristallins sans solution de continuité, dont les cristaux forment avec le support métallique une liaison cristalline hétérogène, tout en étant intimement unis les uns aux autres. Ces films empêchent tout grippage de la bague d'étirage même lors d'efforts considérables de transformation des pièces à usiner.

Les films de recouvrement susceptibles de remplir les conditions de l'invention peuvent seulement être réalisés à des températures basses et produits de préférence en traitant les objets par une solution aqueuse d'agents actifs capables de produire des couches'd'oxydes ou de sels du même métal dont l'objet est constitué ou d'un métal autre que cet objet ou encore d'un alliage du métal principal de base ou d'autres métaux.

S'il s'agit de traiter le fer et l'acier, on utilise des revêtements de fer ou des combinaisons avec les oxalates ou phosphates. A cet effet, la pièce est traitée par une solution aqueuse diluée chaude d'acide phosphorique ou oxalique qui peut renfermer ou non des phosphates ou oxalates de fer, de manganèse, de zinc, etc. en solution. Il se forme ainsi sur l'objet un mince film imperméable cristallin, cohérent et parfaitement adhérent de sels phosphoriques ou d'acide oxalique. Un tel film rend l'objet admi- rablement adaptable à un usinage mécanique puisqu'il écarte tout trouble résultant d'un contact de l'objet avec l'outil.

Un revêtement d'oxyde de fer peut être obtenu par des procédés courants de noircissage de la surface du fer ou de l'acier par l'intermédiaire de solutions aqueuses d'agents réactifs oxydants.

Une telle méthode consiste à tremper les objets dans une solution de 70 gr. de protochlorure cristallin de fer (Fe C12) 10 gr. de perchlorure de fer (Fe C13) et 2 gr. de sublimé (Hg C12) dans 1 litre d'eau, auxquelles solutions on ajoute quelques gouttes d'acide hydrochlorique. Les objets ainsi trempés sont d'abord chauffés à 1000 C. pendant une demi-heure, puis traités à la vapeur et finalement bouillis dans l'eau, ce qui transforme ainsi la couche brun-

rouille en oxyde de fer noir foncé.

Lorsqu'on traite l'aluminium ou ses alliages, des films appropriés peuvent être obtenus par des méthodes d'oxydation électrolytiques anodiques usuelles.

Lorsqu'il s'agit de l'étain, des méthodes courantes de coloration du métal peuvent être utilisées, la principale condition étant la formation d'un film bien cohérent et parfaitement adhérent à l'objet, mais non pas aussi dur. L'une de ces méthodes consiste à tremper les objets en étain dans un bain constitué d'un mélange de deux solutions. La première est établie par dissolution de 16 oz. de carbonate de cuivre sec dans 1 gal. d'ammoniaque aqueuse (26 Bé. ). La seconde solution est obtenue en mélangeant 3 oz. de cendres de soude dans 2 gal, d'eau à 160 F ; les deux solutions sont réunies.

Les objets en étain restent immergés pendant quelques minutes et sont ensuite lavés dans de l'eau froide puis dans de l'eau bouillante. Ils sont alors prêts à l'usinage.

REVENDICATIONS.

1. Procédé d'usinage, par étirage, tréfilage, laminage, etc. sans outil tranchant, de pièces métalliques, devant subir une déformation plastique très prononcée, caractérisé en ce que, avant de passer au traitement proprement dit de déformation mécanique, les pièces métalliques sont traitées, selon les procédés courants de recouvrement de la surface, tels que le brunissage, la parkérisation, l'atramentissage, etc., afin de les recouvrir d'un film cristallin, imperméable et continu, formé d'oxydes ou de sels, dont les cristaux se lient intimement à leur support.

Claims

2. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les pièces en fer ou acier sont enrobées dans un film formé de phosphates et (ou) d'oxalates de fer.

3. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les pièces en aluminium ou alliage d'aluminium sont recouvertes <Desc/Clms Page number 6> d'un film obtenu par oxydation anodique ou par tout'autre moyen connu d'enrobage.

4. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les pièces métalliques sont recouvertes d'un enrobage formé de couleurs.

5. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de fer ou d'acier sont recouvertes d'un enrobage d'oxyde de fer formé par le procédé connu de noircissage.