Procédé de séparation de pièces réunies par une soudure de verre dévitrifié La présente invention a pour objet un procédé de séparation de pièces réunies par une soudure de verre dévitrifié. Elle se rapporte particulièrement à la séparation, aux fins de récupération, des cône et écran des tubes à rayons cathodiques soudés par un tel joint.
Dans la fabrication de ces tubes ainsi que pour d'autres opérations nécessitant la soudure d'éléments, i1 est fréquemment préférable, sinon essentiel, de prévoir un procédé de récupération efficace pour la partie défectueuse pour une raison quelconque du produit manufacturé.
Avant la mise au point des joints en verre dévi- trifié, l'assemblage des éléments d'un objet compo site était effectué à l'aide d'un verre de soudure relativement tendre à bas point de fusion. Les élé ments soudés suivant ce procédé peuvent être faci lement séparés en réchauffant à la température de soudure pour amollir le verre de soudure et permet tre la séparation par voie mécanique.
Dans une soudure de verre dévitrifié, cependant, la matière de soudure fond à une température beau coup plus élevée que la température de soudure et fréquemment au-dessus de la température de défor mation des éléments. Il s'ensuit que les procédés de séparation utilisés jusqu'à présent sont inapplicables avec ce type de soudure, particulièrement quand il s'agit d'éléments en verre, ce qui conduit au besoin d'avoir de nouveaux procédés de séparation ou de récupération.
Il a déjà été proposé de séparer les pièces sou dées suivant ce procédé, soit par sciage à travers le joint avec une scie à diamant, soit par voie mécani que en y provoquant une fracture. Le premier pro cédé est relativement coûteux et de ce fait inappli cable dans de nombreux cas. Le dernier procédé peut poser un sérieux problème lorsqu'il s'agit d'élé ments en verre ou en céramique en raison des diffi cultés rencontrées pour limiter la fracture ou fissure à la matière de soudure.
Il a alors été proposé d'employer un procédé chi mique. Ce procédé est, en particulier, applicable dès que les éléments sont séparés. Il peut aussi être uti lisé pour la dissolution complète de la matière de soudure sans séparation préalable. Toutefois, en rai son de la nature de la plupart des joints, la sépara tion par ce procédé est beaucoup trop longue pour être pratiquement utilisable.
Il s'ensuit que le besoin d'avoir un procédé pra tique de séparation de pièces réunies par une sou dure de verre dévitrifié a subsisté et que la présente invention a principalement pour but de répondre à ce besoin.
Le présent procédé est plus particulièrement des tiné à permettre la séparation du cône et de l'écran d'un tube à rayons cathodiques assemblés par une soudure de verre dévitrifié afin de faciliter leur récu pération.
Dans ce but, et pour répondre à d'autres condi tions, la présente invention a pour objet un procédé de séparation de pièces réunies par une soudure de verre dévitrifié caractérisé en ce que l'on forme un angle rentrant dans la soudure de verre dévitrifié, puis en ce que l'on applique des contraintes à cette soudure pour en provoquer la rupture.
Suivant une mise en oeuvre préférée, un cône et un écran de tube à rayons cathodiques sont séparés en enlevant une partie des cordons de la soudure pour former un angle rentrant, puis en appliquant par voie thermique des contraintes de rupture de la soudure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une mise en aeuvre du procédé selon l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation d'une enve loppe de tube à rayons cathodiques avec les zones de soudure partiellement en coupe.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des vues fragmentaires, en coupe et à plus grande échelle montrant les zones de soudure de la fig. 1 avant, pendant et après les opérations du procédé.
La fig. 5 est une vue en élévation d'un dispositif pour application à l'enveloppe de la fig. 1 d'un choc thermique.
La fig. 1 représente une enveloppe de tube à rayons cathodiques normale 10, composé d'un cône 12 et d'un écran 14 avec une mince couche de verre dévitrifié 16 assemblant leurs surfaces respectives de soudure 18 et 20.
Un tube à rayons cathodiques exige différents revêtements, des contacts électriques, un canon à électrons et d'autres accessoires ou éléments. Ces accessoires ne se rapportant pas ou n'étant pas direc tement intéressés par la présente invention ont été intentionnellement omis afin de faciliter la représen tation de l'invention.
La fig. 2, exagérée pour la représentation, mon tre plus clairement que la couche de verre de sou dure 16 dépasse ou est refoulée latéralement des bords du tube 10 pour former des cordons lisses, arrondis 22 et 22'. Ce type de joint géométrique est très recherché pour assurer la résistance maximum de l'enveloppe.
La première chose à faire pour séparer le cône 12 et l'écran 14 consiste à former un angle rentrant dans la couche de soudure 16, de préférence le long de sa surface extérieure en raison de son accessibilité. Cet angle peut être obtenu par de nombreux moyens mécaniques et/ou électriques. Toutefois, les cordons 22 et 22' tendent à gêner la détermination exacte de l'emplacement des surfaces périphériques 18 et 20 et des couches de soudure extrêmement fines existant entre ces surfaces. Le fait de ne pas avoir formé à l'endroit précis l'angle rentrant peut con duire à l'écaillage de la surface 18 ou 20 quand la fracture finale se produit.
La titulaire a établi que le procédé le plus sûr et le plus efficace est d'enlever complètement le cor don extérieur 22 par un décapage à l'acide nitrique. Ceci produit un angle rentrant 24, comme le montre la fig. 3, dans le joint placé entre les surfaces de soudure. Pour enlever par voie chimique le cordon 22 du tube 10, ce dernier est placé, la face tournée vers le bas, dans un bain d'acide nitrique (non repré senté) et plongé à une profondeur suffisante pour couvrir complètement la couche d'assemblage 16. Lorsque le cordon 22 a été enlevé de toute la péri phérie de la couche de soudure 16, ce qui ne doit pas exiger plus de 30 minutes, l'enveloppe 10 est retirée du bain, rincée et séchée.
Il est évident qu'en variante, le cordon intérieur 22' pourra être enlevé pour former un angle rentrant correspondant à celui représenté en 24. Ceci peut être réalisé en remplissant le tube d'acide pour recou- vrir le cordon 22'. Ceci peut également être obtenu en renversant le tube, avec l'écran placé à la partie supérieure, et en faisant monter l'acide dans le tube pour couvrir le cordon intérieur 22'. Dans le tube 10, il est généralement plus facile d'enlever le cor don extérieur qui est plus accessible. Dans d'autres objets où ce facteur a moins d'importance, on peut enlever l'un ou l'autre ou les deux cordons si on le désire.
Le bain acide peut être un bain d'acide nitrique chauffé de concentration 0,5 à 2,5 N et, de préfé rence, de 1,5 à 2,0N, est particulièrement efficace dans l'enlèvement des verres au borate généralement utilisés pour les soudures dévitrifiées. Dans le cas présent, une température du bain de 50 C est pré férable puisque des températures plus élevées tendent à produire la rupture de l'assemblage dans le bain lors de la formation de l'angle rentrant.
La formation de l'angle rentrant 24 affaiblit for tement le joint formé par la couche 16 et en permet la rupture par l'introduction de tensions relativement faibles dans la soudure. Les tensions peuvent être introduites par de nombreux moyens connus soit thermiques, soit mécaniques. Comme déjà dit, le choc thermique dans le bain d'attaque peut être effi cace dans certains cas. De même, le refroidissement ou le chauffage brusque de la surface de soudure par application d'eau froide ou d'eau chaude peu vent donner satisfaction. La condition essentielle est l'établissement d'un couple de flexion entre les piè ces produisant des contraintes de tension dans la partie attaquée par voie chimique de la couche de soudure.
Il a été établi que, dans le cas du tube repré senté à la fig. 3, le chauffage à la flamme de sa périphérie a donné de bons résultats. Cela permet d'établir un gradient thermique dans la zone de sou dure et une dilatation de la partie de l'écran créant des contraintes de tension dans la couche 16. Ceci provoque une rupture dans le joint affaibli, comme le montre la fig. 4.
La fig. 5 représente un dispositif appliquant un tel choc thermique au tube 10. L'enveloppe 10, dont le cordon 22 a été enlevé pour former l'angle 24, est placé sur les supports 30 fixés sur le plateau tournant 32. Ce plateau est monté sur une table ou sur un support quelconque 34 et mis en rotation par tout moyen approprié représenté schématique ment sur la figure et non décrit.
Les brûleurs 36, de préférence au nombre de 3, sont montés sur des supports verticaux 38, radiale- ment espacés. Les brûleurs 36, qui peuvent être alimentés au gaz à l'oxygène par une source non représentée, sont fixés et montés de façon à diriger la flamme contre l'arête supérieure de l'écran 14 lors de la rotation de l'enveloppe 10 et de la table tournante 32. Ordinairement, un chauffage de 3 mi nutes environ est suffisant pour obtenir la rupture d'un joint, telle que la fracture 26, qui provoque la séparation du cône 12 et de l'écran 14.
Le cône et l'écran séparés peuvent alors être enlevés et soumis aux opérations de nettoyage néces saires pour la récupération. Le verre de soudure dévitrifié est, de préférence, enlevé par voie chimi que des surfaces 18 et 20, pour l'obtention de surfa ces de soudure propres pour la nouvelle soudure.
Dans des variantes, pour des objets de forme dif férente, les deux surfaces de la soudure peuvent être chauffées pour provoquer la rupture. D'autre part, des jets d'eau chaude peuvent être plus efficaces ou plus commodes pour certains objets.