<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour la formation de revêtements métalliques.
La. présente invention est relative à un procédé pour la formation de revêtements métalliques sur des objets d'une matière quelconque.
<Desc/Clms Page number 2>
Le but de cette invention est d'obtenir une adhérence absolue et solide du métal de revêtement sur le métal de base.
Jusqu'à présent, il n'était pas possible de revêtir des objets de différentes matières d'une couche superficielle d'un métal quelconque, vu que, suivant la nature de l'objet à revêtir, les métaux n'adhèrent pas toujours aussi bien et parfois adhèrent très mal ou pas du tout.
Cette circonstance rend par exemple difficile aussi l'établissement de joints à soudure entre des objets en certains métaux, sur lesquels la couche de soudure adhère seulement très mal.
La présente invention indique un moyen par lequel la formation de revêtements métalliques d'une adhérence solide sur des objets quelconques et pour des buts divers est rendue possi- ble, et notamment la formation de joints à. soudure.
Suivant l'invention les objets à revêtir sont plongés dans le métal de revêtement liquide (fondu) et au même temps ils sont mis en oscillations mécaniques rapides. Il a été observé qu'alors on a obtenu des revêtements très adhérents sur de semblables objets ou même avec des métaux de revêtement avec lesquels ce n'était pas le cas jusqu'à présent.
L'effet du procédé doit évidemment être trouvé dans ce fait, que la surface des objets est fortement dissociée vis-à,- vis du métal de revêtement, soit qu'à cause de l'oscillation mécanique, lorsqu'il s'agit d'objets métalliques, les couches d'oxyde qui ont pu se former sur leur surface soient éliminées, soit que les particules obturant les pores des objets isolants poreux, sont écartées.
Il est à supposer que pendant l'opération suivant la présente invention, d'autres phénomènes, qui jusqu'à. présent
<Desc/Clms Page number 3>
ne sont pas encore tout à fait élucidée, interviennent également.
Un exemple pour la réalisation de l'idée de l'invention est représenté.sur la figure 1. La figure montre comment on peut revêtir la surface d'un corps isolant d'une couche superfi- cielle métallique.
Dans un récipient métallique,l, on a placé le métal de revêtement 2.
La baguette 3 est plongée dans le bain àusqu'à ce qu'elle arrive au fond du récipient, en le touchant.
Le récipient est mis, par l'intermédiaire d'une broche de support 4, sur laquelle il est fixé, en oscillation mécanique rapide. Il se forme alors sur le corps isolant un revêtement métallique dense et bien adhérent qui résiste aux sollicitations mécaniques et thermiques élevées. Il n'est pas nécessaire, comme dans l'exemple représenté, de mettre la baguette 3 en oscillation indirectement par l'intermédiaire du récipient 1.
On peut au contraire introduire la baguette dans un dispositif de serrage approprié et imprimer à la baguette isolante l'oscil- lation mécanique au moyen de ce dispositif.
Selon les circonstances, notamment suivant la forme de l'objet à revêtir, l'étendue de la surface à revêtir et selon la propriété de résistance de 1!objet, on donnera la préférence à l'un ou à l'autre des procédés.
Comme on l'a déjà. mentionné, le procédé selon l'intention convient aussi avec avantage pour l'établissement des joints par soudure entre objets de métaux quelconques, spécialement entre des métaux facilement oxydables.
Pour des objets de cette nature, il a toujours été diffi- cile jusque présent ou bien impossible d'obtenir des joints à soudure durables, et ce en raison de ce que sur la surface
<Desc/Clms Page number 4>
de ces objets il existe toujours une couche d'oxyde plus ou moins fine, qui empêche 1 adhérence du métal de soudure à la surface. Si toutefois l'endroit de liaison des objets est mis en oscillation mécanique rapide, comme selon le procédé de l'invention, il est évident que la fine pellicule d'oxyde est détachée par éclatement de la surface des objets, de sorte que le métal de soudure peut venir directement en contact avec la surface métallique des objets, et qu'il peut alors adhérer à cette surface.
Le nouveau procédé convient pour l'établissement de joints par soudure sur des métaux et des alliages de métaux des sortes les plus diverses.
Il est par exemple utilisable avec avantage pour la soudure d'aluminium, qui jusqu'à présent n'a été possible que moyennant l'application des soudures spéciales coûteuses.
Le procédé est utilisable aussi pour la soudure des alliages d'aluminium, des alliages de fer, ainsi que pour des métaux à point de fusion élevé.
Les oscillations mécaniques peuvent être imprimées de différentes manières aux objets à souder.
Il est spécialement avantageux de mettre en oscillations un corps quelconque, par exemple un tube, et d'appuyer l'objet contre ce corps pendant l'opération de soudure, c'est-à-dire pendant l'application de la matière de soudure sur sa surface, de telle sorte que les oscillations du corps auxiliaire sont communiquées à l'objet à souder. Un exemple de la manière de réaliser en pratique un procédé, tel qu'il a été décrit ci- dessus, est illustré dans la figure 2,
Dans cette figure 11 signifie, un tube en nickel, au bout inférieur duquel un tube allongé 12 est brasé. Prés de la
<Desc/Clms Page number 5>
partie supérieure du tube en nickel 11 est disposée une bobine magnétique 13, laquelle est alimentée par des courants de haute fréquence, pris à un émetteur à. haute fréquence 14.
Par suite de l'action de la bobine magnétique 13, le tube 11 avec sa prolongation 12, est soumis à des oscillations méca- niques de haute fréquence.
La partie supérieure du tube en nickel est refroidie, pour évacuer la phaleur produite par les pertes magnétiques,
Dans ce but, un corps en verre 15 est placé sur le tube, avec interposition d'un joint en caoutchouc 14 et est glissé par exemple jusqu'àu milieu du tube 11, et dans ce tube on introduit un tube en verre plus minpe 16. L'intérieur du tube 11 est fermé du bas par une-tale en nickel 17. L'eau pour le refroidissement entre par l'ouverture supérieure du tube le dans le tube en nickel 11, change de direction contre la tôle 17 et revient à travers l'espace creux du récipient en verre 15, et le tube ajouté 18, à l'installation d'eau de refroidissement (éventuellement une installation de réfrigérant).
On a représenté à la fig.2 une tôle d'aluminium 19 qui en vue de la jonction à, une autre pièce d'aluminium,.ou à un corps d'un autre métal, 'est munie sur une partie de sa surface d'une couche d'étain 20,, La façon de procéder pour la formation de la couche est la suivante:
La tôle d'aluminium est d'abord chauffée par le dessous, par exemple à l'aide d'un brûleur Bunsen, ensuite moyennant un échauffement supplémentaire, elle est pressée contre le bout arrondi du prolongement en cuivre du tube 12, qui est mis, de la manière décrite, en oscillations mécaniques.
Simultanément le métal de soudure est appliqué sur la surface de la tôle d'aluminium 19 et moyennant une continuation de l'échauffement
<Desc/Clms Page number 6>
il est, à l'aide du tube 12, étendu sur la partie de la surface qui doit être couverte du métal de soudure.
La soudure peut évidemment être exécutée avec l'aide d'un fer à souder usuel. A cet effet on presse les pièces à souder sur le tube en oscillation, de façon que les oscillations sont, transmises de façon sûre aux pièces à souder.
L'endroit de soudure est traité comme d'habitude avec le fer à souder. L'essentiel dans ce cas reste que les pièces exécutent à l'endroit de la soudure des oscillations mécaniques.
Dans l'exemple représenté on peut-d'ailleurs s'approcher de l'endroit de la soudure, par le coté au moyen du fer à souder.
D'autre part on peut aussi bien établir l'agencement en sens inverse, de façon que le tube ajouté 12 soit tourné vers le haut, placer sur lui les pièces à réunir et effectuer la sou- dure par le dessus à l'aide du fer à souder.
De même, il est possible d'interposer le métal à souder entre les deux pièces à joindre, de presser les deux pièces vers le tube en oscillation et de les chauffer.
On peut aussi obtenir de cette façon des liaisons très durables. Le procédé décrit est aussi très bien approprié pour le revêtement de fils ou de faisceaux de fils au moyen d'étain, par exemple dans la fabrication des boites d'extrémités de câbles. Dans le procédé employé à cet effet, les fils 22, sont, comme le montre la figure 3, plongés dans un récipient rempli d'étain liquide, et ce récipient est mis en oscillation, comme il a été décrit précédemment. Les oscillations se transmettent du récipient au métal de soudure liquide et de celui aux fils à revêtir.
Pour obtenir une meilleure transmission des mouve- ments d'oscillation du récipient aux fils, il est avantageux qu'au moment de l'immersion les fils soient poussés contre une
<Desc/Clms Page number 7>
partie quelconque du ré-cipient oscillant, par exemple contre son fond,
Il est d'autre part possible de mettre les fils eux-mêmes en oscillation mécanique en les serrant par exemple dans un tube ou dans un autre support métallique qui exécute des os- cillations. S'il s'agit de souder à la tôle d'aluminium 19 une autre tôle d'aluminium, on peut procéder de la même manière, pour celle-ci, appliquer les parties pourvues d'un revêtement l'une sur l'autre et les réunir moyennant un nouvel échauffe- ment.
Selon l'épaisseur des pièces à réunir, on peut obtenir l'effet le plus convenable avec différentes fréquences des oscillations mécaniques.
Pour les travaux en série, auxquels le procédé est approprié, on peut, par exemple pour une série de pièces usi- nées, régler à l'aide d'un essai la fréquence la plus convenable, et ensuite procéder successivement à la soudure des différentes pièces.
Les fré quences les plus favorables sont, d'après les résultats de divers essais, situées en général en dehors des fréquences audibles, ce qui représente un avantage, car le dispositif de soudure travaille par conséquent de façon abso- lument silencieuse.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the formation of metallic coatings.
The present invention relates to a process for forming metallic coatings on objects of any material.
<Desc / Clms Page number 2>
The aim of this invention is to obtain absolute and solid adhesion of the coating metal to the base metal.
Until now, it was not possible to coat objects of different materials with a surface layer of any metal, since, depending on the nature of the object to be coated, metals do not always adhere as well. well and sometimes adhere very badly or not at all.
This circumstance also makes it difficult, for example, to establish solder joints between objects made of certain metals, to which the solder layer adheres only very poorly.
The present invention indicates a means by which the formation of metallic coatings of a solid adhesion to any objects and for various purposes is made possible, and in particular the formation of gaskets. welding.
According to the invention, the objects to be coated are immersed in the liquid (molten) coating metal and at the same time they are put into rapid mechanical oscillations. It has been observed that then very adherent coatings have been obtained on similar objects or even with coating metals with which this has not been the case until now.
The effect of the process must obviously be found in this fact, that the surface of the objects is strongly dissociated vis-à-vis the coating metal, or that because of the mechanical oscillation, when it comes to Metal objects, the oxide layers which may have formed on their surface are removed, or the particles blocking the pores of porous insulating objects, are removed.
It is assumed that during the operation according to the present invention, other phenomena, which up to. present
<Desc / Clms Page number 3>
are not yet fully elucidated, also intervene.
An example for the realization of the idea of the invention is shown in figure 1. The figure shows how the surface of an insulating body can be coated with a metallic surface layer.
In a metal container, 1 was placed the coating metal 2.
Rod 3 is immersed in the bath until it reaches the bottom of the container, touching it.
The container is put, by means of a support pin 4, on which it is fixed, in rapid mechanical oscillation. A dense, well-adherent metallic coating is then formed on the insulating body, which resists high mechanical and thermal stresses. It is not necessary, as in the example shown, to put the rod 3 in oscillation indirectly via the container 1.
On the contrary, it is possible to introduce the rod into a suitable clamping device and to impart mechanical oscillation to the insulating rod by means of this device.
Depending on the circumstances, especially the shape of the object to be coated, the extent of the surface to be coated and the strength property of the object, preference will be given to one or the other of the methods.
As we already have. mentioned, the process according to the intention is also suitable with advantage for the establishment of joints by welding between objects of any metal, especially between easily oxidizable metals.
For objects of this nature it has heretofore always been difficult or impossible to obtain durable weld joints, due to the fact that on the surface
<Desc / Clms Page number 4>
of these objects there is always a more or less fine oxide layer, which prevents the adhesion of the solder metal to the surface. If, however, the bonding point of the objects is put into rapid mechanical oscillation, as according to the method of the invention, it is obvious that the fine oxide film is detached by bursting from the surface of the objects, so that the metal solder can come into direct contact with the metal surface of objects, and can then adhere to that surface.
The new process is suitable for the establishment of welded joints on metals and metal alloys of all kinds.
For example, it can be used with advantage for aluminum welding, which until now has only been possible by applying expensive special welds.
The process can also be used for the welding of aluminum alloys, iron alloys, as well as for metals with a high melting point.
Mechanical oscillations can be imprinted on objects to be welded in different ways.
It is especially advantageous to oscillate any body, for example a tube, and to press the object against this body during the welding operation, that is to say during the application of the welding material. on its surface, so that the oscillations of the auxiliary body are communicated to the object to be welded. An example of how to carry out a method in practice, as described above, is illustrated in Figure 2,
In this figure 11 means, a nickel tube, at the lower end of which an elongated tube 12 is brazed. Near the
<Desc / Clms Page number 5>
upper part of the nickel tube 11 is arranged a magnetic coil 13, which is supplied by high frequency currents, taken from a transmitter to. high frequency 14.
As a result of the action of the magnetic coil 13, the tube 11 with its extension 12 is subjected to high frequency mechanical oscillations.
The upper part of the nickel tube is cooled, to evacuate the phalor produced by the magnetic losses,
For this purpose, a glass body 15 is placed on the tube, with the interposition of a rubber seal 14 and is slid for example up to the middle of the tube 11, and in this tube is introduced a thinner glass tube 16 The inside of the tube 11 is closed from the bottom by a nickel plate 17. The water for cooling enters through the upper opening of the tube 1c into the nickel tube 11, changes direction against the sheet 17 and returns. through the hollow space of the glass container 15, and the added tube 18, to the cooling water installation (possibly a refrigerant installation).
There is shown in fig.2 an aluminum sheet 19 which for the junction to another piece of aluminum,. Or to a body of another metal, 'is provided on a part of its surface with 'a layer of tin 20 ,, The procedure for forming the layer is as follows:
The aluminum sheet is first heated from below, for example using a Bunsen burner, then with additional heating, it is pressed against the rounded end of the copper extension of tube 12, which is placed , as described, in mechanical oscillations.
Simultaneously the weld metal is applied to the surface of the aluminum sheet 19 and with a continuation of the heating
<Desc / Clms Page number 6>
it is, by means of the tube 12, extended over the part of the surface which is to be covered with the weld metal.
Soldering can obviously be done with the help of a conventional soldering iron. To this end, the workpieces to be welded are pressed on the oscillating tube, so that the oscillations are transmitted reliably to the workpieces.
The soldering area is processed as usual with the soldering iron. The main thing in this case remains that the parts perform at the place of the weld mechanical oscillations.
In the example shown, it is also possible to approach the place of the weld, from the side by means of the soldering iron.
On the other hand, it is also possible to set up the arrangement in the opposite direction, so that the added tube 12 faces upwards, place the parts to be joined on it and carry out the welding from above using the soldering iron.
Likewise, it is possible to interpose the metal to be welded between the two parts to be joined, to press the two parts towards the oscillating tube and to heat them.
Very durable bonds can also be obtained in this way. The process described is also very well suited for coating wires or wire bundles with tin, for example in the manufacture of cable end boxes. In the process employed for this purpose, the wires 22 are, as shown in FIG. 3, immersed in a container filled with liquid tin, and this container is put into oscillation, as has been described previously. The oscillations are transmitted from the container to the liquid weld metal and from that to the wires to be coated.
In order to obtain a better transmission of the oscillatory movements of the container to the wires, it is advantageous that at the time of immersion the wires are pushed against a
<Desc / Clms Page number 7>
any part of the oscillating container, for example against its bottom,
On the other hand, it is possible to put the wires themselves in mechanical oscillation by clamping them, for example, in a tube or in another metallic support which performs oscillations. If it is a question of welding another aluminum sheet to the aluminum sheet 19, one can proceed in the same way, for this one, apply the parts provided with a coating one on the other and bring them together by re-warming them up.
Depending on the thickness of the parts to be joined together, the most suitable effect can be obtained with different frequencies of mechanical oscillations.
For serial work, for which the process is suitable, it is possible, for example for a series of machined parts, to set the most suitable frequency by means of a test, and then proceed successively to the welding of the different rooms.
The most favorable frequencies are, according to the results of various tests, generally located outside the audible frequencies, which is an advantage, since the welding device therefore works absolutely quiet.