Procéda de fabrication de fibres métalliques, -..
Pour la fabrication de fibres métalliques, on connaît essentiellement deux procédés qui utilisent soit du fil d'acier, soit de l'acier feuillard comme matériaux de départ. Des machines spéciales ont été développées pour ces deux procédés.
Dans le procédé utilisant du fil d'acier, un fil sans fin est guidé sous tension, à une vitesse relativement grande, en plusieurs enroulements parallèles, sur deux rouleaux, et les fibres sont obtenues par enlèvement <EMI ID=1.1>
effet.
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obtenu par l'enroulement de plusieurs couches de feuillard.
Cet anneau est fixé sur une aorte de tour et les copeaux sont enlevés do la surface frontale* par une opération
de rotation, au moyen d'un ou de plusieurs outils de coupe.
Dans les deux procédés, on utilise, pour l'enlèvement de copeaux, des outils de coupe en acier spécial, qui détachent les fibres par raclage de la surface du fil d'acier ou du feuillard. La finesse des copeaux peut être
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outils, Les fibres sont habituellement dénommées, dans le commerce, laine métallique ou, lorsqu'elles sont obtenues à partir d'acier, laine d'acier, ou bien, par exemple,
paille de fer, lorsqu'elles sont d'exécution grossières
encore
Pour être complet, il convient/de mentionner que l'en entend également, sous la dénomination de *fibres métalliques*, de fins copeaux de métal qui sont obtenus, à partir de métaux, par rabotage ou par tournage, suivant d'autres procédés connues Tous les procédés décrits ont, cependant, comme caractéristique commune, le fait que l'enlèvement de copeaux, pour obtenir les fibres ou les copeaux métalliques, s'effectue * partir de pièces métal* liques homogènes et compactes, réalisées à l'aide de métaux laminés, étirés, forgés ou coulés. Un procédé, grâce auquel il serait possible d'obtenir des fibres métalliques à partir de déchets métalliques tels que, par exemple, des
<EMI ID=4.1> mères, sans être obligé de procéder, au préalable, à un traitement de laminage, d'étirage, de fusion ou de coulée, n'était pas connu jusqu'à présenta
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de? fibres métalliques, à partir de pièces métallique* et, 1 en particulier, de déchets de métaux, d'une façon plus économique, sans devoir procéder audit traitement préalable,
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en préparant, à l'aide des pièces métalliques et d'un liant, ou d'un mélange de liants, un corps compact, puis
d'obtenir à partir de ce dernier, par des moyens connus, des fibres, desquelles on élimine finalement la fraction de liant. Dans le procédé conforme à l'invention, le corps
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pièces métalliques, et en laissant ensuite 'prendre" la masse, l'opération s'effectuant, par exemple, en chauffant un liant normalement solide à la température ambiante
jusqu'à ce qu'il devienne liquide, puis en coulant ce liquide chaud sur un agglomérat de pièces métalliques disposées en vrac dans un moule, et en laissant ensuite refroidir la masse ainsi obtenue. Ou bien, on réalise
le corps compact en additionnant aux pièces métalliques des liants déjà liquides à la température ambiante, et
l'on procède au durcissement de la masse par polymérisation$
<EMI ID=9.1> .échéant, la chaleur et/ou la pression, par exemple en déposant les pièces métalliques dans un moule renfermant <EMI ID=10.1>
moule renfermant la masse dans un tour et en l'amenant à la température de durcissement appropriée à la *prise%*'
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geusement le corps compact en ajoutant, aux pièces métal*' liques, les liants sous la forme solide de poudres et/ou de granulations, puis en les chauffant et en les laissant refroidir et/ou, le cas échéant, en utilisant de la chaleur et en comprimant la masse.
Dans ce mode d'exécution, les pièces métalliques peuvent être mélangées sous la forme même dans laquelle elles se présentent, et quelle que soit.leur dimension, avec le liant, et être, le cas échéant, comprimées ensemble, Il est cepondant également possible lorsqu'il s'agit d'assez gros déchets de métal sous forme de feuillards, de les enrouler, après les avoir étendus, de manière à obtenir un corps relativement compact, dont on remplit alors les espaces creux à l'aide du liant.
Le procédé conforme à l'invention offre des avantagés particulièrement intéressants du point de vue
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ges dans lesquels les opérations de refonte et d'usinage impliquent des frais élevés et ne sont souvent réalisables
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taires. C'est ce qui a lieu, par exemple, pour les tôles d'alliages nobles, en matériau résistant à la corrosion et à l'oxydation, qui sont, de nos jours, utilisées par grandes quantités Les déchets de tels matériaux ne représentent que des fractions de la valeur intrinsèque du matériau, du fait que leur récupération nécessite,
<EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> les bandes ainsi obtenues, de manière à en obtenir un rouleau.
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et de l'épaisseur des fibres, plutôt que de la longueur de ces dernières. D'une façon générale, on utilise" dans la métallurgie des tibres, des fibres d'une épaisseur
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Suivant un exemple de mise en oeuvre du procédé
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par découpage, à une dimension appropriée, et disposés, serrés le plus possible les une contre les autres, dans un moule rempli de liant, de manière qu'entre les fragment* de tôle eux-mêmes et entre les parois du moule, il ne reste que des espaces vides aussi réduits que passible, lesquels se trouvent remplie par le liant. Dans certains cas, pour
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cet dernières dans une masse appropriée, afin de les enduire d'une couche favorisant 1* adhérence du liant*
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le liant de la manière appropriée, et le corps composé ainsi obtenu cet sorti du moule* Un tels corps composée constitué par exemple d'acier et de liant, peut comporter <EMI ID=23.1> mutuellement et à la forme du moule, et plus est grande la proportion de métal dans la manne dudit corps composée
Il est possible de préparer, suivant le procédé conforme
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diverses présentant, par exemple des sections cylindriques, rectangulaires ou autres, que l'on pourra ensuite traiter, de la manière connue, pour enlèvement des copeaux par tournage, rabotage, fraisage, etc... sur des machines également connues.
En vue d'accroître la stabilité de forme des corps composés, il est possible d'adapter, air leurs sur- faces extérieures, des plaques de tôle, ou autres organes de limitation, réalisés en matériaux, appropriés. Il est également possible, pour obtenir un bon centrage et un
bon entraînement du corps composé, de prévoir pour celui-ci un arbre profilé, de section symétrique quelconque, carrée ou polygonale, que l'on noie dans ladite masse composée" Dans ce cas, il peut s'agir, on ce qui concerne les déchets, -de pièces poinçonnées rondes, qui sont munies d'un percer <EMI ID=25.1>
Pour accroître, dans un tel corps composé, la proportion en volume de métal, il est possible, lorsque la solidification de la masse est terminée, ou même au cours de cette solidification de le soumettre à l'action d'une presse, ce qui permet, le cas échéant, d'augmenter le poids
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ter encore la proportion, en volume, du métal.
Au cours de l'enlèvement de copeaux venant à
la suite, on enlève, du matériau composé, des fibres qui sont constituées par des particules de métal et par du . liant. On débarrasse ensuite les fibres de ce liant, ce qui peut s'effectuer par voie mécanique ou chimique, en chauffant ou en refroidissant, suivant les propriétés particulières du liant que l'on a choisi.
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de l'asphalte, des résines synthétiques, qu'également
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des alliages de métaux. L'important est qu'entre les
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En cas de nécessité, la surface des pièces métalliques devra être nettoyée et rendue rugueuse avant d'être mise en présence du liant. Après la prise, le liant doit présenter une dureté et une résistance suffisantes,
afin que, sous les efforts de la coupe, lors de l'enlève- ment de copeaux, les pièces métalliques ne soient pas arrachas hors de leur liaison. Le liant employé ne doit
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tion d'enlèvement de copeaux, ni provoquer une plus
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tances pouvant, après l'opération d'enlèvement de copeaux, être éliminées des fibres métalliques d'une manière simplet par voie mécanique ou chimique, par chauffage ou par refroi-
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réutilisées.
Diverses formes de mise en oeuvre du procédé
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et simplement à titre d'exemple, sur les dessins annexée dans lesquels
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en coupe et,de profil, un corps compact formé de déchets métalliques empilés, de liant et de limitations latérales,
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en coupe et de profil, un corps compact formé de déchets métalliques empilés autour d'un arbre à section carrée, de liant et de plaques de limitation.
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de déchets métalliques en vue de la formation
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Les fige 4a et 4b sont des vues montrant, respectivement, ' <EMI ID=41.1>
de manière telle qu'ils reposent à plat les uns sur les
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paquet dans une matrice circulaire, de manière qu'il
-ne subsiste que des espaces intermédiaires aussi faibles que possible entre les déchets. Selon la forme et la <EMI ID=44.1>
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entre les particules métalliques en versant du liant. Pour pouvoir n'utiliser qu'une proportion de liant aussi failli* que possible" il est Possibles après l'empilement des par-
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dans une aorte de centrifugeuse, de façon que les particules
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La forme polygonale de l'arbre (carré* dans le présent
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compact,
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<EMI ID=55.1> sera un multiple de la largeur des bandes. Lorsque l'opé- ration d'enroulement est terminée, on remplit les espaces
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préparation, la proportion de liant est relativement un
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: d'obtention du corps compact qui, suivant l'invention, sert de pièce d'oeuvre de départ pour la fabrication de
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poinçonnée, des platines rondes qui possèdent un alésage central destiné à recevoir un mandrin d'entraînement 14 On lesdites platines sur le mandrin, puis on les
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aux exemples précédemment décrits, ce procédé ne permet
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de la plaque poinçonnée reste toujours inutilisée.
Il est possible, suivant ce principe, de munir d'un perçage central des déchets n'ayant pas la forme d'un rond, comme on en obtient lors de la séparation de la plaque poinçonnée, puis de les serrer ensemble, de la manière décrite, à l'aide d'un mandrin. Dans ce cas, il faut d'abord, au début de l'opération de tournage, procéder, sur une partie du matériau des déchets, à un enlèvement de copeaux par coupes interrompues. Au cours de l'opération
-d'enlèvement de copeaux, on arrive finalement, tandis que <EMI ID=63.1>
à attaquer celle-ci sur la totalité de sa périphérie.
Les fibres métalliques fabriquées suivant
le procédé de l'invention peuvent être utilisées dans toutes
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peuvent servir, par exemple, de matériau de départ pour la préparation de matières d'oeuvre poreuses, résistant à <EMI ID=65.1>
fibres métalliques plaquées à l'aide de composants formée d'alliages favorisant la résistance aux températures, à la corrosion et/ou à l'oxydation, et homogénéisées ensuite par calcination de diffusion, et qui conviennent particulier
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de machines.
Ces fibres peuvent, éventuellement après avoir été soumises à une calcination de diffusion, conjointement à d'autres métaux d'ennoblissement, être additionnées de <EMI ID=67.1> de quoi ce matériau est séché, puis fritte à l'état sec; après avoir été, le cas échéant, soumis à une compression ultérieure. On obtient alors une matière d'oeuvre possédant
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à l'oxydation, ce qui est notamment dû au fait que ces fibres métalliques sont absolument homogènes. Une telle matière d'oeuvre peut, par exemple par recouvrement à l'aide d'une masse en cermet possédant, par exemple, de bonnes propriétés de coupe, être usinée pour obtenir .des plaques de coupe en céramique, ou analogues, possédant des propriétés de coupe relativement bonnes. La coucha de cermet est appliquée par trempage ou par aspersion sur le corps céramique sec en laine métallique, et le tout est
fritte en commun. Le corps de base joue, lors de son utilisation ultérieure, le rôle d'un support résistant, de sorte que dans ce cas également l'homogénéité des fibres métalliques est d'une importance toute particulière pour les propriétés d'utilisation.
<EMI ID=69.1> <EMI ID=70.1> <EMI ID=71.1>
Manufacturing process of metal fibers, - ..
For the manufacture of metal fibers, essentially two processes are known which use either steel wire or strip steel as starting materials. Special machines have been developed for these two processes.
In the process using steel wire, an endless wire is guided under tension, at a relatively high speed, in several parallel windings, on two rollers, and the fibers are obtained by stripping <EMI ID = 1.1>
effect.
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obtained by winding several layers of strip.
This ring is fixed on a tower aorta and the chips are removed from the frontal surface * by an operation
rotation, using one or more cutting tools.
In both processes, special steel cutting tools are used for chip removal, which scrape the fibers off the surface of the steel wire or strip. The fineness of the chips can be
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Tools, The fibers are usually referred to in the trade as metal wool or, when obtained from steel, steel wool, or, for example,
steel wool, when executed rough
again
For completeness, it should be mentioned that it also means, under the name of * metallic fibers *, fine metal shavings which are obtained, from metals, by planing or by turning, by other processes. known All the methods described have, however, as a common characteristic, the fact that the removal of shavings, to obtain the fibers or metal shavings, is carried out * from homogeneous and compact metal parts, produced using of rolled, drawn, forged or cast metals. A method by which it would be possible to obtain metal fibers from metal waste such as, for example,
<EMI ID = 4.1> mothers, without having to first carry out a rolling, drawing, melting or casting treatment, was not known until nowa
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of? metal fibers, from metal parts * and, 1 in particular, metal scrap, in a more economical way, without having to carry out said prior treatment,
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by preparing, using the metal parts and a binder, or a mixture of binders, a compact body, then
to obtain from the latter, by known means, fibers, from which the binder fraction is finally removed. In the method according to the invention, the body
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metal parts, and then allowing to 'set' the mass, the operation being carried out, for example, by heating a normally solid binder to room temperature
until it becomes liquid, then by pouring this hot liquid over an agglomerate of metal parts arranged in bulk in a mold, and then allowing the mass thus obtained to cool. Or we realize
the compact body by adding to the metal parts binders that are already liquid at room temperature, and
the mass is hardened by polymerization $
<EMI ID = 9.1>. Required, heat and / or pressure, for example by placing the metal parts in a mold containing <EMI ID = 10.1>
mold enclosing the mass in a lathe and bringing it to the appropriate hardening temperature for * setting% * '
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the compact body by adding, to the metal parts, the binders in the solid form of powders and / or granulations, then heating them and allowing them to cool and / or, where appropriate, using heat and compressing the mass.
In this embodiment, the metal parts can be mixed in the same form in which they appear, and whatever their size, with the binder, and be, if necessary, compressed together, it is therefore also possible when it comes to fairly large scrap metal in the form of strips, winding them, after having extended them, so as to obtain a relatively compact body, the hollow spaces of which are then filled with the aid of the binder.
The method according to the invention offers particularly advantageous advantages from the point of view
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ges in which the remelting and machining operations involve high costs and are often not feasible
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be silent. This is the case, for example, for sheets of noble alloys, made of a material resistant to corrosion and oxidation, which are nowadays used in large quantities. The waste of such materials represents only fractions of the intrinsic value of the material, because their recovery requires,
<EMI ID = 14.1> <EMI ID = 15.1> the tapes thus obtained, so as to obtain a roll.
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and the thickness of the fibers, rather than the length of the fibers. In general, one uses "in the metallurgy of the tibres, fibers of a thickness
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According to an example of implementation of the method
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by cutting, to an appropriate size, and placed, tight as possible one against the other, in a mold filled with binder, so that between the pieces * of sheet themselves and between the walls of the mold, it does not remain only empty spaces as small as possible, which are filled by the binder. In some cases, for
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the latter in a suitable mass, in order to coat them with a layer promoting 1 * adhesion of the binder *
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the binder in the appropriate manner, and the compound body thus obtained taken out of the mold * Such a compound body consisting of, for example, steel and binder, may have <EMI ID = 23.1> mutually and in the shape of the mold, and more is large the proportion of metal in the manna of said body composed
It is possible to prepare, following the conforming process
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various having, for example cylindrical, rectangular or other sections, which can then be treated, in the known manner, for removing chips by turning, planing, milling, etc. on machines also known.
In order to increase the form stability of the compound bodies, it is possible to adapt, to their external surfaces, sheet metal plates or other limiting members made of suitable materials. It is also possible, to obtain a good centering and a
good training of the compound body, to provide for it a profiled shaft, of any symmetrical section, square or polygonal, which is drowned in said compound mass "In this case, it may be, as regards the waste, - round punched parts, which are provided with a bore <EMI ID = 25.1>
In order to increase, in such a compound body, the proportion by volume of metal, it is possible, when the solidification of the mass is completed, or even during this solidification, to subject it to the action of a press, which allows, if necessary, to increase the weight
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again the proportion, by volume, of the metal.
During the removal of chips coming to
subsequently, fibers are removed from the composite material, which consist of metal particles and of. binder. The fibers are then freed from this binder, which can be carried out mechanically or chemically, by heating or by cooling, depending on the particular properties of the binder that has been chosen.
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asphalt, synthetic resins, as well as
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metal alloys. The important thing is that between
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If necessary, the surface of the metal parts should be cleaned and roughened before being placed in the presence of the binder. After setting, the binder must have sufficient hardness and strength,
so that, under the forces of the cut, during the removal of chips, the metal parts are not torn out of their connection. The binder used must not
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removal of chips, nor cause more
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tors which can, after the chip removal operation, be removed from the metal fibers in a simple manner by mechanical or chemical means, by heating or by cooling.
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reused.
Various forms of implementation of the method
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and simply by way of example, in the accompanying drawings in which
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in section and, in profile, a compact body formed of stacked scrap metal, binder and lateral limitations,
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in section and in profile, a compact body formed from scrap metal piled up around a shaft with a square section, binder and limiting plates.
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of scrap metal for training
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Figs 4a and 4b are views showing, respectively, '<EMI ID = 41.1>
so that they lie flat on top of each other
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package in a circular matrix, so that it
-only remaining intermediate spaces as small as possible between the waste. According to form and <EMI ID = 44.1>
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between metal particles by pouring binder. In order to be able to use only a proportion of binder as failed * as possible "it is possible after the stacking of par-
<EMI ID = 49.1>
in a centrifuge aorta, so that the particles
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The polygonal shape of the tree (square * in the present
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compact,
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<EMI ID = 55.1> will be a multiple of the bandwidth. When the winding operation is finished, fill in the spaces
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preparation, the proportion of binder is relatively a
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<EMI ID = 58.1>
: obtaining the compact body which, according to the invention, serves as a starting piece of work for the manufacture of
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punched, round plates which have a central bore intended to receive a drive mandrel 14. Said plates on the mandrel are then
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to the examples described above, this process does not allow
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of the punched plate always remains unused.
It is possible, according to this principle, to provide a central hole with waste not having the shape of a round, as is obtained when separating the punched plate, then to clamp them together, in the manner described, using a mandrel. In this case, it is first necessary, at the start of the turning operation, to carry out, on part of the waste material, a removal of chips by interrupted cuts. During the operation
- chip removal, we finally arrive, while <EMI ID = 63.1>
to attack it over the whole of its periphery.
Metal fibers manufactured according to
the process of the invention can be used in all
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can be used, for example, as a starting material for the preparation of porous building materials, resistant to <EMI ID = 65.1>
metal fibers clad with components formed from alloys favoring resistance to temperature, corrosion and / or oxidation, and then homogenized by diffusion calcination, and which are particularly suitable
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of machines.
These fibers can, optionally after having been subjected to a diffusion calcination, together with other finishing metals, be added <EMI ID = 67.1> whereby this material is dried, then sintered in the dry state; after having been, if necessary, subjected to a subsequent compression. We then obtain a work material having
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to oxidation, which is in particular due to the fact that these metal fibers are absolutely homogeneous. Such a working material may, for example by covering with a cermet mass having, for example, good cutting properties, be machined to obtain cutting plates made of ceramic, or the like, having relatively good cutting properties. The cermet coating is applied by dipping or sprinkling on the dry ceramic body of metallic wool, and the whole is
common frit. The basic body acts as a strong support during its subsequent use, so that in this case also the homogeneity of the metal fibers is of particular importance for the properties of use.
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