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"Perfectionnement à l'élaboration de produits à base d'aluminium".
La présente invention, due à la coilaboration de MM. Jean TIGEOT et René .REZE, concerne des perfectionne- ments du procédé de fabrication de produits à base d'alumi- nium et/ou d'alliages d'aluminium décrit au brevet belge N 684.602 déposé le 26 Juillet 1966.
Suivant ce procédé, on juxtapose des zones de compositions différentes choisies dans la famille formée par l'aluminium et les alliages d'aluminium et on forme sur la surface d'une ébauche de cette matière, par oxydation anodique, une pellicule d'oxyde.
L'objet de la présente addition concerne notamment le mode de mise en oeuvre de ce procédé général selon lequel on coule, dans un même réceptacle, au moins
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('eux compositions différentes à base d'aluminium, en respectant pour chaque composition une température assez voisine de sa température 'de solidification, de telle sorte que la solidifi- cation de 1'ensemble intervienne avant que les diverses veines, liquides aient eu le temps de diffuser entièrement les unes dans les autres.
Le procédé perfectionne conformément à cette addition est remarquable notamment en ce qu'on introduit successivement et alternativement dans un m8me réceptacle, au moine ,deux compositions différentes à base d'aluminium, en respectant pour chaque composition une température de coulée suffisamment proche de sa température de solidification, de façon que la solidification de l'ensemble intervienne avant que les diverses couches aient eu le temps de diffuser entièrement les unes dans les autres.
Selon une autre caractéristique, on mène la coulée sucessive des diverse oompositions de façon obtenir des surfaces de séparation de forme irrégulière.
Cette dernère 'caractéristique est destinée à éviter la formation d'un empilement de couches séparées par des surfaces à peu près planes, ce qui, après mise en forme, par exemple par laminage, ne permettrait pas d'obtenir des produits d'aspect agréable et décoratif.
L'invention a également pour objet un dispo- sitif pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, ce dispositif étant remarquable notamment en ce qu'il comprend en combinaison un réceptacle muni d'un dispositif de refroi- dissement, au moins un distributeur de coulée alimenté en compositions différentes à base d'aluminium, des moyens étant prévus pour obtenir des couches successives séparées par des surfaces de forme Irrégulière voulue.
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D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre.
Au dessin annexé donné'uniquement & titre d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique illustrant le prinoipe du procédé suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue schémaitque à plus grande échelle représentant des zones de raccordement entre des couches successives de compositions différentes, après oxydation anodique ; la Fig. 3 est une vue schématique en coupe verticale d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé perfectionné suivant l'invention ; et la Fig. 4 est une vue en perspective d'un exemple d'anneau mouleur pouvant être utilisé dans le dispositif de la Fig. 3.
Les Fig. 1 à 4 illustrent des perfectionnements qui font l'objet de l'addition la Fig. 1 montre très sohématiquement un bloc 13 formé par un empilement de couches
14, 15 de compositions différentes, la direction de la des- cente du bloc étant indiquée par la flèche F.
On constate, en fait, qu'à la frontière de deux zones de compositions différentes correspondant à la coulée successives des deux alliages, il existe des graduations de composition qui évitent, après l'oxydation anodique, une variation brutale de teinte d'un mauvais effet décoratif.
Ainsi, si l'on prend l'exemple de la coulée successive d'aluminium A5 vers 710"C et d'aluminium à 5% de silicium vers 650 C, on constate que, comme l'explique la Fig. 2 : - l'A5 16 coulé le plus chaud dans de l'AS5 17 en cours de solidification tend à le refondre et à le rediluer
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superficiellement de façon homogène, formant ainsi une couche intermédiaire 18 à peu près homogène.
- l'AS5 17 coulé sur de 1'A5 19 en cours de soli- dification ne refond pas complètement la couche superficielle d' A5 mais la refond localement suivant un réseau et conduit, après une oxydation anodique, à une zone tachetée, révélant des particules d'A5 20a enrobées dans une matrice 20b plus chargée en silicium.
Sans des adaptations particulières, prévues par l'invention, de la technique de coulée semi-continue, la constitution d'un empilement de couches rectilignes mais d'épaisseur variable de deux alliages de compositions diffé- rentes, tel que représenté schématiquement à la Fig. 1, ne permettrait pas d'obtenir, par laminage ultérieur d'un tel plateau composite, des produits révélant à l'oxydation anodique un motif décoratif agréable.
Un dispositif mettant en oeuvre plusieurs moyens permettant d'arriver au résultat recherché va être décrit en se référant aux Fig. 3 et 4.
Sur la Fig. 3 est représentée schématiquement une installation de coulée semi-continue comprenant un anneau mouleur 21, refroidi par une rampe d'arrosage 22.
Un distributeur 23 flotte à la surface du métal liquide 24, ce distributeur étant percé d'orifices de distri- bution 25. Le distributeur peut être alimenté en compositions différentes de métal liquide à partir de dispositifs de coulée non représentés. Le métal solidifié est désigné par la réfé- rence 26.
La Fig. 4 représente un anneau mouleur 21, dont les parois latérales 21a sont découpées dans un but qui va être
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précise par la suite, les faces internes 21b de ces parois comportant des rainures verticales 27.
Le mécanisme du procédé est le suçant: lors de la coulée successive des compositions de métal différentes dans l'anneau mouleur 21 au moyen du flotteur distributeur 23, la façon dont s'effectue la diffusion de cha- que composition dans la composition précédemment coulée est fonction de la forme et de la disposition des orifices de distribution 25 dans le fond et/ou les parois du distribu- teur 23. Une distribution irrégulière des pales de chaleur dans le marais liquide 24 perturbe les fronts de solidifi- cation et évite l'aspect rectiligne inesthétique.
Il existe d'autres moyens efficaces permettant d'obtenir l'irrégularité cherchée : en particulier, on peut utiliser le fait que le refroidissement du lingot a lieu en deux temps : d'abord dans la zone A située à peu près au niveau de la rampe d'arrosage 22, par contact avec l'anneau mouleur refroidi, puis directement par contact avec l'eau ruisselant le long du lingot dans la zone B. Le refroidissement dans la zone B commence dès que s'interrompt la paroi verticale 21a de l'anneau : il suffit donc, pour obtenir un refroidis- sement irrégulier de donner à la paroi 21a de l'anneau mou- leur un profil irrégulier, tel que celui représenté à la Fig. 4.
Un autre mcyen permettant d'obtenir les irrégularités désirées consiste à faire varier le coefficient d'échange entre le métal et la paroi 21b de la lingotière en réalisant des stries ou rainures 27 sur les portions de paroi le long desquelles un veut ralentir le refroidissement. Le profil de ces rainures est bien entendu à adapter à chaque type
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d'alliage coulé.
Les divers moyens indiqués ci-dessus peuvent être utilisés séparément ou simultanément suivant le but recherché, qui intervient également sur le choix des irrégularités de profil de l'anneau mouleur ou de son rainurage, ou sur la répartition et la forme des orifices de distribution.
D'une façon générale l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre et de réalisation représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples.