Elément de construction creux et procédé pour sa. fabrication. La présente invention comprend un élé ment de construction creux à. l'intérieur du quel règne un vide, et un procédé pour la fa brication de cet élément.
L'élément que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des parties complémentaires, en verre, formant un assem blage creux et unies ensemble par une sub stance métallique de liaison présentant un point de fusion supérieur à la température de recuit du verre.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce que l'on moule les parties complémentaires à partir de verre fondu, en ee que l'on applique sur les bords de l'une au moins (le ces parties à assembler, pendant que celles-ci sont à relativement haute tempéra ture, une substance métallique de liaison pré sentant nue affinité chimique pour le verre et 1111 point de fusion supérieur à la température de recuit du verre, en ce que l'on réunit ces parties alors qu'elles sont encore à haute tem- pérature avec la substance de liaison interve nant, et en ce qu'on recuit finalement l'éïé- ment ainsi assemblé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'élé ment selon l'invention et une mise en oeuvre du procédé pour sa fabrication.
La fig. 1 représente en perspective deux demi-briques avant leur assemblage; La fig. 2 montre les demi-briques assem blées pour former une brique ou un bloc de construction complet; La fig. 3 est une coupe partielle destinée à montrer la manière sèlon laquelle une par tie de la matière liante est absorbée par le verre;
Les fig. 4, 5 et G illustrent certaines des phases d'une mise en ouvre du procédé; la fi-. 4 montre une des parties de la brique en verre, pendant son moulage; la fig. 5 est une vue montrant les deux parties de la brique dont les bords doivent être réunis, ces der- niers trempant dans un bain de matière liante métallique fondue; la fig. 6 montre les deux parties disposées l'une sur l'autre et mainte nues en alignement et sous pression pendant la prise de la matière liante;
La fig. 7 est une coupe partielle montrant les deux parties de la brique réunies; La fig. 8 est une coupe partielle montrant une partie de la moitié d'une brique trem pant dans une matière liante métallique fon due, certaines parties de la surface de la bri que étant revêtues pour empêcher l'adhérence permanente de la matière de liaison sur ces parties.
La forme d'exécution du procédé que l'on va. décrire comprend la réunion de parties en verre immédiatement après leur formation initiale et avant l'opération habituelle de re cuit, alors que les parties sont encore bien chaudes, par exemple au-dessus de 538 C, les moyens permettant la réunion des parties étant un métal présentant une affinité chi mique pour le verre. La température de<B>538'</B> C correspond à la température de solidifica tion du verre. On a trouvé que l'aluminium donne les meilleurs résultats, bien que d'au tres métaux, tels que le cuivre, ont permis d'obtenir un lien plus ou moins satisfaisant.
Le métal peut être appliqué aux bords desti nés à être unis, soit sous forme d'une feuille mince (papier métallique), soit en trempant ces bords dans une nappe ou dans un bain d'aluminium fondu.
On a représenté, aux fig. 1, 2 et 3, la ma nière dont les feuilles minces d'aluminium peuvent être employées pour unir les parties d'une brique ou d'un bloc de construction en verre. La brique consiste en deux parties en verre pressé, en forme d'auge et comprenant chacune un fond 15, des parois latérales 16 et des parois d'extrémité 17, ces parois cons tituant une surface ou un bord de jointure 18 continu, plat.
Sitôt que ces parties sont re tirées du moule de formation et alors qu'elles sont encore tout à fait chaudes (par exemple au-dessus de 538 C), une bande de feuille d'aluminium 19 est placée sur la surface 18 de jonction ou sur le bord 18 de l'une des parties. L'autre partie est renversée et pla cée aussi vite que possible en position cor recte sur la partie portant la feuille. Une pression d'en haut est exercée sur cette der nière partie et maintenue pendant la fusion de la matière de liaison et pendant la prise initiale ou la solidification de cette matière.
Ensuite, la brique ou le bloc de construction complet est placé dans un four à recuire dans lequel le verre est refroidi -uniformément de manière à empêcher la formation de tension ou d'efforts nuisibles dans la. structure même du verre. Dans certains cas, cette feuille mé tallique ne devrait pas avoir plus de 0,07 mm ou 0,1 mm d'épaisseur pour donner les meilleurs résultats.
Afin que les blocs de verre ne se défor ment pas pendant l'opération au cours de la quelle on exerce sur eux une pression, il faut évidemment que le point de fusion de la sub stance métallique de liaison soit au plus égal à la température à laquelle le verre se ra mollit et commence à perdre sa forme géomé trique, si l'on veut obtenir la liaison cherchée. Afin, d'autre part, qu'au cours de l'opération de recuit, la liaison obtenue ne soit pas alté rée, il faut naturellement que le point de fu sion de cette substance métallique de liaison soit supérieur à la température de recuit du verre.
Le recuit s'effectue à une température comprise entre 367 et 587 C. 587 C est aussi la température approximative à la quelle le verre commence à se solidifier. Il est désirable de réaliser l'opération d'assemblage des parties à une température aussi élevée que possible, pour éviter la. nécessité de ré chauffer ultérieurement, mais évidemment, l'assemblage de ces parties ne peut pas être effectué avant que le verre soit devenu pra tiquement solide, car autrement lesdites par ties se déformeraient lors de cette opération d'assemblage.
On a trouvé que, bien que des feuilles en aluminium pur donnent un lien très satisfai sant, l'emploi d'acide borique ou de borax avec ces feuilles augmente leur efficacité en ee sens que cet emploi provoque très certai nement une absorption plus complète de la matière liante par le verre, en fondant la sur face du verre et en attaquant l'aluminium. En employant de l'acide borique ou du borax avec la feuille d'aluminium, ces corps peu vent être mélangés en proportions appro priées avec de l'eau et étendus au pinceau ou d'une autre manière analogue sur la surface de la feuille, ou bien ils peuvent être appli qués à. celle-ci par vaporisation de leur vapeur.
D'autres matières, telles que, par exemple, du borate et du carbonate de plomb, du chlorure stannique, du sulfate de cuivre et de l'oxyde de fer, ont été employées au lieu de l'acide borique et du borax et se sont montrées plus ou moins satisfaisantes.
On a cherché à représenter à la fig. 3 la manière dont l'aluminium est fondu et ab sorbé sur une certaine étendue par le verre, à proximitié de la surface 18 de liaison. La connexion entre les parties de la brique est en majeure partie une liaison chimique due au moins en partie à la réaction et à la combi naison chimique entre l'alcali libre du verre et l'aluminium qui a été appliqué à la sur face de jonction des parties.
On a représenté aux fig. 4 à 7 inclusive ment une forme d'exécution du procédé qui est très satisfaisante et applicable indus triellement et commercialement. Les parties de briques sont formées dans un moule 23 dans lequel une quantité mesurée de verre fondu est placée et pressée à sa forme finale par un piston plongeur 24. Deux de ces par ties 25 de brique sont alors placées au-dessus d'un bain 26 d'aluminium pur fondu ou d'un alliage aluminium-silicium fondu, dans un récipient 27. La température de ce bain peut approximativement être comprise entre 732 et 760 C.
Les parties de brique sont suppor tées (fig. 6), pour les empêcher de se défor mer, par des blocs 28 qui sont de hauteur telle qu'ils permettront seulement aux sur faces ou aux bords 29 de jonction et à des parties très petites des surfaces adjacentes la térales de ces bords, de tremper dans le bain de métal fondu. Après que ces surfaces sont restées dans le bain pendant un temps suffi sant pour se réchauffer approximativement à la température du métal et pour qu'un peu de métal adhère sur les surfaces de jonction., les parties sont retirées du bain et placées l'une sur l'autre dans une forme 30 et sous un plateau de compression 31.
Une fois que ces parties ont été réunies sous pression et que la, matière liante 32 a fait prise ou s'est solidifiée au degré nécessaire, l'article com plet est placé dans un four à recuire (non re présenté) dans lequel il est graduellement refroidi à la température ambiante (fig. 7).
En ce qui concerne la matière liante f on- due, on peut expliquer que, bien que l'alumi nium pur fonde approximativement à<B>660'</B> C, il est chauffé à approximativement 732 à 760 C, de manière à élever rapidement la tem pérature du verre à un degré auquel il absor bera et il formera une union permanente avec l'aluminium. Pour augmenter la durée de la prise ou de la solidification de la matière liante, qui est très rapide dans le cas d'alumi nium pur, on ajoute du silicium. Avec une adjonction d'environ 7 à 12 % de silicium.
l'alliage résultant fond à environ 577 C au lieu de<B>660'</B> C pour l'aluminium pur et on obtient ainsi une prolongation du temps de prise essentielle pour l'exécution satisfaisante de l'opération d'assemblage.
A l'aide d'un outil, tel que, par exemple, un fer à souder convenablement chauffé, l'excès de matière liante peut être enlevé des surfaces latérales d'une brique ou d'un bloc assemblé et en même temps toute place vide de la matière peut être remplie et fermée.
Pour éviter l'adhérence permanente de l'aluminium fondu aux surfaces des parties de la brique, à proximité de celles destinées à être unies, un revêtement de caoutchouc 33 (fig. 8) peut être appliqué au verre juste au- dessus des surfaces de jonction avant de tremper les parties dans le bain de métal fondu. Ce revêtement de caoutchouc brûle ra pidement et laisse un dépôt alcalin sur la surface que l'aluminium ou un autre métal ne peut plus "mouiller" très rapidement.
Le terme "mouiller" se rapporte à l'étendue sur laquelle le métal tend à. s'étaler et à créer un film continu, ininterrompu, qui est essentiel pour l'obtention d'un lien satisfaisant et d'une fermeture hermétique entre les parties de la brique ou du bloc de construction.
On remarquera également que, comme les parties sont assemblées à une température su périeure à 538 C, un très grand vide sera créé à l'intérieur de l'objet lorsque ce dernier est refroidi jusqu'à la température atmosphéri que. En fait, un vide moyen d'environ 457 mm sera obtenu. Ce fait est d'une très grande valeur en ce sens qu'il diminue très forte ment, s'il n'élimine même pas complètement, la. condensation d'humidité sur les surfaces internes du bloc.
3u vu de ce qui précède, on remarquera que le procédé décrit fournit un moyen très efficace pour réunir les parties d'un objet en verre en plusieurs parties et qu'il est simple et applicable industriellement et commercia lement. Par le fait que la réunion est effec tuée avant l'opération de recuit habituelle et immédiatement après le moulage des parties, la nécessité de chauffer à nouveau le verre et d'effectuer une deuxième opération de recuit est supprimée.
En outre, par le fait de sa nature, la liai son chimique et mécanique combinée (par le fait que la. matière de liaison est absorbée, au moins à un très grand degré, par le verre et constitue une partie de la structure en verre de l'élément terminé), résiste avec succès aux agents atmosphériques.
L'élément de construction pourrait natu rellement être formé de plus de deux parties assemblées comme décrit ci-dessus.