CH498206A - Process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel - Google Patents

Process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel

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CH498206A
CH498206A CH1398968A CH1398968A CH498206A CH 498206 A CH498206 A CH 498206A CH 1398968 A CH1398968 A CH 1398968A CH 1398968 A CH1398968 A CH 1398968A CH 498206 A CH498206 A CH 498206A
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CH
Switzerland
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enamel
layer
temperature
melting point
firing
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CH1398968A
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French (fr)
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Sanguigni Silvano
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Sanguigni Silvano
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23DENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D3/00Chemical treatment of the metal surfaces prior to coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23DENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D5/00Coating with enamels or vitreous layers
    • C23D5/06Coating with enamels or vitreous layers producing designs or letters

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Description

  

  
 



  Procédé pour émailler à chaud une surface métallique
 par au moins deux couches superposées d'émail
 L'émaillage à chaud d'objets métalliques de toutes sortes, constituant par exemple des ustensiles de cuisine, des meubles sanitaires ou des appareils à usage ménager, est habituellement réalisé par recouvrement de toute la surface de ces objets par plusieurs couches superposées d'émail formant ainsi une sorte de coquille étanche dans laquelle est emprisonné l'objet.



   Ce recouvrement intégral, pratiquement indispensable lorsque   Objet    émaillé est en matériau ferreux de manière à en éviter l'oxydation tant lors de la cuisson au four de l'émail que par la suite, est nécessaire si   l'on    veut obtenir un émaillage de bonne qualité, sans fissure et sans décollement d'écailles, par défaut d'adhérence de l'émail sur le métal.



   Ces difficultés tiennent en effet, d'une part, à la structure vitrifiée que présente l'émail après cuisson, ce qui se traduit par une élasticité relativement mauvaise de la couche, et, d'autre part et surtout, au fait que, pour une grande plage de température, le coefficient d'allongement thermique des émaux est sensiblement inférieur à celui des métaux.



   Grâce à l'encapsulage des objets par une pellicule d'émail, il est en effet possible de pallier partiellement ces inconvénients parce que la tenue de l'émail sur le métal n'est plus seulement tributaire de l'adhérence du premier sur le- second, mais également de la continuité de la pellicule émaillée de recouvrement et de la consistance de cette pellicule. En particulier, on sait que l'émaillage traditionnel ne peut être réalisé de façon satisfaisante, si une telle pellicule n'a pas au moins l'épaisseur de l'ordre de   8!100    de millimètre.



   Il découle de ce qui précède que, avec les techniques connues, I'émaillage partiel de la surface d'un objet métallique n'est possible qu'en procédant à l'émaillage intégral de cet objet et à l'enlèvement subséquent, par usinage, de l'émail: sur toutes les zones de l'objet qui devraient en être dépourvues.



   La présente invention propose précisément un procédé pour émailler à chaud une surface métallique par au moins deux couches superposées d'émail sans obligation d'émaillage intégral de la pièce présentant cette surface et sans éloignement de l'émail recouvrant les parties de la pièce autres que la surface en question.



   Elle trouve de ce fait des applications nombreuses et particulièrement intéressantes dans le cas d'émaillage de divers métaux peu oxydables, présentant un point de fusion supérieur à celui de l'émail, comme c'est par exemple le cas des aciers inoxydables.



     Le-    procédé selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'on appose sur la surface une première couche d'émail, qu'on recouvre cette première couche par une seconde couche d'émail dont le point de fusion est sensiblement inférieur à celui de l'émail de la première couche, qu'on chauffe simultanément ces deux couches d'émail et la surface métallique à une température correspondant à celle du point de fusion de l'émail de la seconde couche, et enfin qu'on refroidit l'ensemble jusqu'à température ambiante.



   Les émaux susceptibles d'être utilisés pour la. mise en oeuvre de ce procédé pourront être choisis soit parmi ceux employés dans la décoration du verre ou de la céramique particulièrement fine (température de fusion de l'ordre de 450 à 5000 C), soit parmi ceux réservés exclusivement aux pièces de céramique de plus grande solidité ou de qualité particulièrement bonne (température de fusion de l'ordre de 650 à 7500 C), soit enfin parmi les émaux à vitrification totale (fusion à 8300 C ou plus) destinés à l'émaillage des métaux ferreux.



   Lorsque le métal devant recevoir l'émail est de l'acier inoxydable ou lorsque I'émail constituant la première couche est un émail dont le point de fusion est au plus de 7000 C environ, la surface à émailler peut être recouverte d'émail sans traitement préalable, l'adhérence de la pellicule d'émail étant alors tout à fait suffisante. Il a en  
 effet été constaté que, dans le cas d'un acier, cette
 adhérence était d'autant meilleure que la teneur en car
 bone de l'acier était faible ce qui explique qu'il soit pos
 sible d'obtenir une fixation satisfaisante de l'émail sur
 un acier inoxydable.



   En outre, si la première couche d'émail est réalisée
 avec un matériau à point de fusion relativement élevé
 et que la seconde couche est au contraire fusible à une
 température nettement plus basse, les allongements ther
 miques dont sont l'objet tant cette couche que le métal
 de la surface recouverte sont relativement réduits de
 sorte que les contraintes qui en résultent pour la couche
 sont faibles, ce qui améliore évidemment l'adhérence
 naturelle de l'émail sur le métal.



   Lorsque au contraire cette adhérence est difficile à
 obtenir, que ce soit parce que le métal constituant la sur
 face à revêtir d'émail s'y prête mal ou parce que la
 qualité de l'émail utilisé implique une température de
 cuisson relativement haute, et par voie de conséquence
 des allongements importants tant du métal que de l'émail,
 il convient de traiter au préalable cette surface de ma
 nière à lui donner une rugosité suffisante pour que
 l'émail puisse faire prise par pénétration dans les micro
 cavités résultant de cette rugosité; d'autre part, l'étendue
 totale de la surface sur laquelle s'effectue cette prise est
 augmentée de par le fait qu'à la surface unitaire corres
 pondant au fond de chaque cavité vient s'ajouter la sur
 face latérale de celle-ci, ce qui contribue également à
 améliorer l'adhérence.



   Ce traitement de surface peut être réalisé par tous
 moyens adéquats, en particulier par sablage, par attaque
 chimique, etc. Il a toutefois été remarqué que la meilleurre adhérence s'obtenait lorsque toutes les cavités de
 la surface rugueuse sont uniformément réparties et que
 leur profondeur moyenne a une valeur bien déterminée,
 proportionnelle à la température de cuisson de l'émail,
 c'est-à-dire, dans une certaine mesure, à l'allongement
 dont la couche de celui-ci est l'objet à cette température.



   Comme décrit, la caractéristique essentielle du pro
 cédé selon l'invention réside en ce que le point de fusion
 de l'émail formant la première couche est sensiblement
 supérieur au point de fusion de l'émail constituant la
 seconde couche, les deux couches superposées et l'objet
 sur lequel elles sont apposées étant portés simultanément
 à une température correspondant à celle du point de
 fusion de l'émail de la seconde couche. Ces émaux peu
 vent être appliqués, par voie directe ou indirecte, sous
 toute forme connue: en suspension, en poudre ou en
 pâte, etc.



   Comme l'émail de la première couche n'est pas
 chauffé jusqu'à sa température de fusion mais seulement
 à une température inférieure, en   oc,    d'environ 15 à
 25 %, cet émail n'acquiert pas la constitution et l'aspect
 vitrifié qui le caractérisent après cuisson.   II    forme une
 pellicule solide, d'aspect très légèrement mat qui adhère
 parfaitement bien au métal qu'elle recouvre et qui résiste
 de façon pleinement satisfaisante aux chocs ainsi qu'à
 toute action abrasive exercée sur sa surface. En outre,
 et surtout, une couche d'émail dont la cuisson n'est pas
 portée à terme présente des caractéristiques de plasticité
 bien meilleures qu'à l'état vitrifié, qui lui autorisent une
 déformation relativement facile tant à l'extension qu'à la
 compression.

  Il s'ensuit que les contraintes dont une telle
 couche est l'objet tant au cours de son échauffement
 que pendant son refroidissement sont mieux absorbées
 et que, en conséquence, cette couche ne casse pas et
 adhère parfaitement bien au métal.



   En outre, bien que la seconde couche d'émail soit portée à sa température de cuisson, et qu'elle acquiert en conséquence une consistance vitrifiée, donc cassante par nature, cette seconde couche ne se brise pas lors de son refroidissement parce que appliquée sur la première couche d'émail, partiellement cuite, dont la plasticité joue le rôle d'élément tampon et suit les déformations de la seconde couche tout au moins dans sa partie adjacente à cette couche.



   Bien entendu, la seconde couche d'émail peut ne pas recouvrir en totalité la première couche et ne constituer, par exemple, qu'un motif décoratif sur une couche de fond qui serait unie.



   En outre, bien qu'il n'ait été fait mention que d'un revêtement émaillé ne comportant que deux couches d'émail, il est évident que les principes inventifs exposés précédemment pourraient également être mis en   oeuvre    dans le cas d'un émaillage comportant un nombre supérieur de couches, étant entendu que la couche adhérant directement au métal devra dans tous les cas présenter un point de fusion sensiblement supérieur à celui des autres couches.



   Lorsque la surface de l'émaillage doit présenter une qualité de polissage particulièrement bonne, il est prévu, selon l'invention, de porter la pièce à émailler à une température correspondant au moins à celle de fusion de la seconde couche du revêtement à réaliser et cela déjà avant de procéder à l'apposition de la première couche d'émail. Par ce préchauffage, les gaz éventuellement retenus par le métal au voisinage de sa surface s'échappent
 avant l'émaillage et non au cours de la cuisson des émaux (ce qui produirait dans le revêtement une série de petits cratères).



   Les trois exemples ci-après illustrent de façon complète comment le procédé selon l'invention peut être mis en   oeuvre,    le premier et le dernier se référant au recouvrement d'un acier inoxydable à très basse teneur de carbone, le deuxième au recouvrement d'un acier inoxydable présentant une teneur de carbone nettement supérieure:
 Exemple I
 La pièce dont une partie de la surface doit être recouverte d'émail est constituée d'acier inoxydable austénitique comportant 18% de chrome, 10% de nickel, 0,03% de carbone et le reste de fer.



   On appose sur cette surface, à l'état lisse, une première couche de 2/100 de millimètre d'épaisseur d'un émail liquide réservé habituellement à la décoration de la céramique et dont le point de fusion est de 6500 C (environ); on recouvre ensuite une partie de cette première couche d'émail par une seconde couche, de 2 à 4/100 de millimètre d'un émail liquide à bas point de fusion (5000 C environ), destinée par exemple à constituer un élément décoratif.

 

   On introduit ensuite la pièce dans un four tunnel dans lequel elle est portée à une température de 5000 C, c'est-à-dire à une valeur correspondant à celle de cuisson de la seconde couche d'émail, mais non à celle de la première. On maintient alors le tout à cette température pendant 4 ou 5 mn puis on refroidit jusqu'à température ambiante.



   On obtient ainsi une pièce légèrement oxydée sur ses parties non émaillées et dont le recouvrement d'émail présente un aspect légèrement mat sur sa portion correspondant exclusivement à la première couche d'émail, l'élément décoratif formant la seconde couche d'émail  ayant au contraire une brillance particulièrement prononcée. Cet émaillage présente en outre une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion, de sorte qu'il est ainsi possible de soumettre la pièce à une opération de polissage de ses parties oxydées sans pour cela endommager l'émail que ce soit en le décollant ou même en le griffant.



   Exemple 2
 La pièce dont une partie de la surface doit être recouverte d'émail est en acier inoxydable dit  martensitique  , c'est-à-dire comportant notamment 13,5 % de chrome et 0,95 % de carbone. Il s'agit donc d'un acier inoxydable présentant une teneur élevée en carbone: pour améliorer l'adhérence de l'émail sur la pièce, on procède en conséquence à un traitement préalable de la surface à revêtir, par projection de particules de carbure de silicium de 50   W    de diamètre.



   On appose sur cette surface traitée une première couche de 2/100 de millimètre d'épaisseur d'une suspension d'émail réservée habituellement à la décoration du fer et dont le point de fusion est de 8300 C. On recouvre ensuite partiellement cette couche par une seconde couche de 2/100 de millimètre d'une suspension d'émail habituellement réservée à la décoration de la céramique, c'est-à-dire dont le point de fusion est de 7000 C.



   On introduit enfin la pièce dans un four dans lequel elle est portée rapidement à une température de 7000 C, c'est-à-dire à une valeur correspondant à celle de cuisson de la seconde couche d'émail, mais non à celle de la première. On maintient alors le tout à cette température pendant 4 ou 5 mn au moins puis on refroidit jusqu'à température ambiante.



   On obtient ainsi une pièce légèrement oxydée sur ses parties non émaillées et dont le recouvrement d'émail présente non seulement une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion mais également un aspect général particulièrement réussi, la brillance des deux couches d'émail étant pratiquement identique puisque la température de cuisson de la première couche est relativement élevée et que la température de cuisson de la seconde couche d'émail est très voisine de celle à laquelle il faudrait porter l'émail de la première couche pour le vitrifier.



   Exemple 3
 La pièce dont une partie de la surface doit être recouverte d'émail est constituée d'acier inoxydable austénitique comportant 18% de chrome, 10% de nickel, 0,03% de carbone et le reste de fer.



   En vue de pouvoir employer pour la première couche un émail à haut point de fusion, on procède à un traitement préalable de la surface à revêtir, par projection de particules de carbure de silicium de 50   y    de diamètre.



   On peut alors apposer sur cette surface traitée cette première couche, de 2/100 de millimètre, par application d'une suspension d'émail réservé habituellement à la décoration du fer et dont le point de fusion est de 8300 C environ. On recouvre ensuite partiellement cette couche par une seconde couche de   21100    de millimètre d'une suspension d'émail habituellement réservée à la décoration de la céramique, c'est-à-dire dont le point de fusion est de 7000 C environ.



   On introduit enfin la pièce dans un four dans lequel elle est portée rapidement à une température de 7000 C, c'est-à-dire à une valeur correspondant à celle de cuisson de la seconde couche d'émail, mais non à celle de la première. On maintient alors le tout à cette température pendant 4 ou 5 mn au moins, puis on refroidit jus   qu'à    température ambiante.



   On obtient ainsi une pièce légèrement oxydée sur ses parties non émaillées et dont le recouvrement d'émail présente non seulement une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion mais également un aspect général particulièrement réussi, la brillance des deux couches d'émail étant pratiquement identique puisque la température de cuisson de la première couche est relativement élevée et que la température de cuisson de la seconde couche d'émail est très voisine de celle à laquelle il faudrait porter l'émail de la première couche pour le vitrifier.



   REVENDICATION I
 Procédé pour émailler à chaud une surface métallique par au moins deux couches superposées d'émail, caractérisé par le fait qu'on appose sur cette surface une première couche d'émail, qu'on recouvre au moins une partie de cette première couche par une seconde couche d'émail dont le point de fusion est sensiblement inférieur à celui de l'émail de la première couche, qu'on chauffe simultanément ces deux couches d'émail et la surface métallique à une température correspondant à celle du point de fusion de l'émail de la seconde couche, et enfin qu'on refroidit l'ensemble jusqu'à température ambiante.



   SOUS-REVENDICATIONS
 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, avant de procéder à l'apposition de la première couche d'émail sur la surface, on rend cette surface rugueuse de manière à améliorer l'adhérence de cette première couche par pénétration de certaines de ses parties entre les aspérités de la surface.

 

   2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on rend la surface uniformément rugueuse sur toute son étendue.



   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, avant l'émaillage, on porte la pièce à émailler à une température correspondant au moins à celle de fusion de la seconde couche d'émail, de manière à faciliter l'échappement des gaz éventuellement retenus par les parties métalliques voisines de la surface recevant l'émail.



   REVENDICATION   II   
 Revêtement émaillé obtenu sur une surface métallique par la mise en   oeuvre    du procédé selon la revendication I.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   



  
 



  Process for hot enameling a metal surface
 by at least two superimposed layers of enamel
 The hot enamelling of metal objects of all kinds, constituting for example kitchen utensils, sanitary furniture or appliances for household use, is usually carried out by covering the entire surface of these objects with several superimposed layers of enamel thus forming a kind of waterproof shell in which the object is imprisoned.



   This full coverage, practically essential when the enamelled object is made of a ferrous material so as to avoid oxidation both during the baking of the enamel and subsequently, is necessary if we want to obtain a good quality enamelling. , without cracks and without detachment of scales, by lack of adhesion of the enamel on the metal.



   These difficulties are due, on the one hand, to the vitrified structure presented by the enamel after firing, which results in a relatively poor elasticity of the layer, and, on the other hand and above all, to the fact that, for a wide temperature range, the coefficient of thermal elongation of enamels is significantly lower than that of metals.



   Thanks to the encapsulation of the objects with a film of enamel, it is in fact possible to partially overcome these drawbacks because the strength of the enamel on the metal is no longer only dependent on the adhesion of the first on the- second, but also of the continuity of the enamel covering film and the consistency of this film. In particular, it is known that traditional enamelling cannot be carried out satisfactorily if such a film does not have at least the thickness of the order of 8! 100 of a millimeter.



   It follows from the foregoing that, with known techniques, partial enamelling of the surface of a metallic object is only possible by proceeding with the complete enameling of this object and the subsequent removal, by machining. , enamel: on all areas of the object that should be devoid of it.



   The present invention specifically provides a process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel without the obligation of full enameling of the part having this surface and without removing the enamel covering the parts of the part other than the surface in question.



   It therefore finds numerous and particularly advantageous applications in the case of enameling various metals that are not very oxidizable, having a melting point higher than that of enamel, as is the case for example of stainless steels.



     The process according to the present invention is characterized by the fact that a first layer of enamel is affixed to the surface, that this first layer is covered with a second layer of enamel, the melting point of which is substantially lower than that of the enamel of the first layer, that these two layers of enamel and the metal surface are simultaneously heated to a temperature corresponding to that of the melting point of the enamel of the second layer, and finally that the 'together to room temperature.



   Enamels likely to be used for. implementation of this process can be chosen either from those used in the decoration of glass or particularly fine ceramics (melting temperature of the order of 450 to 5000 C), or from those reserved exclusively for ceramic parts over high strength or particularly good quality (melting temperature of the order of 650 to 7500 C), or finally among the enamels with total vitrification (melting at 8300 C or more) intended for the enamelling of ferrous metals.



   When the metal to receive the enamel is stainless steel or when the enamel constituting the first layer is an enamel whose melting point is at most approximately 7000 C, the surface to be enameled can be covered with enamel without prior treatment, the adhesion of the enamel film then being quite sufficient. He has in
 effect has been observed that, in the case of a steel, this
 adhesion was better than the car content
 bone of the steel was weak which explains why it is
 possible to obtain satisfactory fixation of the enamel on
 a stainless steel.



   In addition, if the first layer of enamel is carried out
 with relatively high melting point material
 and that the second layer is instead fusible to a
 significantly lower temperature, the elongations ther
 mics which are the object of both this layer and the metal
 of the surface covered are relatively reduced by
 so that the resulting stresses for the layer
 are low, which obviously improves grip
 natural enamel on metal.



   When, on the contrary, this adhesion is difficult to
 get, whether because the metal constituting the sur
 face to be coated with enamel does not lend itself well or because the
 quality of the enamel used implies a temperature of
 relatively high cooking, and consequently
 significant elongations of both metal and enamel,
 it is advisable to treat beforehand this surface of my
 to give it sufficient roughness so that
 the enamel can be taken by penetration into the micro
 cavities resulting from this roughness; on the other hand, the extent
 total area on which this setting is performed is
 increased by the fact that the unit area corresponds
 laying at the bottom of each cavity is added the sur
 lateral face thereof, which also contributes to
 improve grip.



   This surface treatment can be carried out by all
 adequate means, in particular by sandblasting, by etching
 chemical, etc. However, it was observed that the best adhesion was obtained when all the cavities of the
 the rough surface are evenly distributed and that
 their average depth has a well-determined value,
 proportional to the firing temperature of the enamel,
 that is to say, to a certain extent, to the elongation
 whose layer thereof is subject to this temperature.



   As described, the essential feature of the pro
 assigned according to the invention lies in that the melting point
 of the enamel forming the first layer is substantially
 greater than the melting point of the enamel constituting the
 second layer, the two superimposed layers and the object
 to which they are affixed being worn simultaneously
 at a temperature corresponding to that of the
 fusion of the enamel of the second layer. These little enamels
 can be applied, directly or indirectly, under
 any known form: in suspension, powder or
 paste, etc.



   As the enamel of the first layer is not
 heated to its melting temperature but only
 at a lower temperature, in oc, of about 15 to
 25%, this enamel does not acquire the constitution and appearance
 vitrified which characterize it after firing. It forms a
 solid film, very slightly matte appearance that adheres
 perfectly well to the metal it covers and which resists
 fully satisfactory to shocks as well as
 any abrasive action exerted on its surface. In addition,
 and above all, a layer of enamel which is not fired
 reach to term exhibits plasticity characteristics
 much better than in the vitrified state, which allow it a
 relatively easy deformation both at extension and at
 compression.

  It follows that the constraints such
 layer is the object both during its heating
 that during cooling are better absorbed
 and that, accordingly, this layer does not break and
 adheres perfectly well to metal.



   In addition, although the second layer of enamel is brought to its firing temperature, and it consequently acquires a vitrified consistency, therefore brittle by nature, this second layer does not break during its cooling because it is applied on the first layer of enamel, partially fired, the plasticity of which acts as a buffer element and follows the deformations of the second layer at least in its part adjacent to this layer.



   Of course, the second layer of enamel may not completely cover the first layer and constitute, for example, only a decorative pattern on a base layer which would be plain.



   In addition, although only mention has been made of an enamel coating comprising only two layers of enamel, it is obvious that the inventive principles set out above could also be implemented in the case of enamelling. comprising a greater number of layers, it being understood that the layer adhering directly to the metal must in all cases have a melting point appreciably higher than that of the other layers.



   When the surface of the enamelling must have a particularly good polishing quality, provision is made, according to the invention, to bring the part to be enameled to a temperature corresponding at least to that of melting of the second layer of the coating to be produced and this already before proceeding with the application of the first enamel layer. By this preheating, the gases possibly retained by the metal in the vicinity of its surface escape
 before enameling and not during the firing of the enamels (which would produce a series of small craters in the coating).



   The three examples below fully illustrate how the process according to the invention can be implemented, the first and the last referring to the coating of a stainless steel with very low carbon content, the second to the coating of stainless steel with a significantly higher carbon content:
 Example I
 The part, part of the surface of which is to be covered with enamel, is made of austenitic stainless steel with 18% chromium, 10% nickel, 0.03% carbon and the rest iron.



   A first layer 2/100 of a millimeter thick of a liquid enamel usually reserved for decorating ceramics and whose melting point is 6500 C (approximately) is applied to this surface, in the smooth state. ; part of this first enamel layer is then covered with a second layer, 2 to 4/100 of a millimeter, of a liquid enamel with a low melting point (approximately 5000 ° C.), intended for example to constitute a decorative element.

 

   The part is then introduced into a tunnel oven in which it is brought to a temperature of 5000 ° C., that is to say to a value corresponding to the firing value of the second enamel layer, but not to that of the first. The whole is then maintained at this temperature for 4 or 5 minutes and then cooled to room temperature.



   This gives a slightly oxidized part on its unglazed parts and whose enamel covering has a slightly matte appearance on its portion corresponding exclusively to the first layer of enamel, the decorative element forming the second layer of enamel having at least on the contrary, a particularly pronounced shine. This enamelling also has very good resistance to impact and abrasion, so that it is thus possible to subject the part to an operation of polishing its oxidized parts without damaging the enamel whatsoever. by peeling it off or even scratching it.



   Example 2
 The part, part of the surface of which must be covered with enamel, is in so-called martensitic stainless steel, that is to say comprising in particular 13.5% chromium and 0.95% carbon. It is therefore a stainless steel having a high carbon content: to improve the adhesion of the enamel to the part, the surface to be coated is therefore pre-treated, by spraying carbide particles. 50 W diameter silicon.



   A first layer, 2/100 of a millimeter thick, of an enamel suspension usually reserved for decorating iron and whose melting point is 8,300 C. is then applied to this treated surface. This layer is then partially covered with a second layer of 2/100 of a millimeter of an enamel suspension usually reserved for decorating ceramics, that is to say whose melting point is 7000 C.



   Finally, the part is introduced into an oven in which it is brought rapidly to a temperature of 7000 C, that is to say to a value corresponding to the firing value of the second enamel layer, but not to that of the first. The whole is then maintained at this temperature for at least 4 or 5 minutes and then cooled to room temperature.



   This gives a slightly oxidized part on its unglazed parts and whose enamel covering not only has very good resistance to impact and abrasion but also a particularly successful general appearance, the shine of the two layers of enamel being practically identical since the firing temperature of the first layer is relatively high and the firing temperature of the second enamel layer is very close to that to which the enamel of the first layer would have to be brought to vitrify it.



   Example 3
 The part, part of the surface of which is to be covered with enamel, is made of austenitic stainless steel with 18% chromium, 10% nickel, 0.03% carbon and the rest iron.



   In order to be able to use an enamel with a high melting point for the first layer, a preliminary treatment of the surface to be coated is carried out by spraying silicon carbide particles 50 μ in diameter.



   This first layer, 2/100 of a millimeter, can then be affixed to this treated surface, by applying an enamel suspension usually reserved for decorating iron and the melting point of which is approximately 8300 C. This layer is then partially covered with a second layer of 21100 millimeters of an enamel suspension usually reserved for decorating ceramics, that is to say, the melting point of which is approximately 7000 C.



   Finally, the part is introduced into an oven in which it is brought rapidly to a temperature of 7000 C, that is to say to a value corresponding to the firing value of the second enamel layer, but not to that of the first. The whole is then maintained at this temperature for at least 4 or 5 minutes, then cooled to room temperature.



   This gives a slightly oxidized part on its unglazed parts and whose enamel covering not only has very good resistance to impact and abrasion but also a particularly successful general appearance, the shine of the two layers of enamel being practically identical since the firing temperature of the first layer is relatively high and the firing temperature of the second enamel layer is very close to that to which the enamel of the first layer would have to be brought to vitrify it.



   CLAIM I
 Process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel, characterized in that a first layer of enamel is affixed to this surface, that at least part of this first layer is covered by a second layer of enamel, the melting point of which is appreciably lower than that of the enamel of the first layer, that these two layers of enamel and the metal surface are heated simultaneously to a temperature corresponding to that of the melting point of the enamel of the second layer, and finally that the whole thing is cooled to room temperature.



   SUB-CLAIMS
 1. Method according to claim I, characterized in that, before proceeding with the affixing of the first layer of enamel on the surface, this surface is roughened so as to improve the adhesion of this first layer by penetration. of some of its parts between the asperities of the surface.

 

   2. Method according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the surface is made uniformly rough over its entire extent.



   3. Method according to claim I, characterized in that, before enameling, the part to be enameled is brought to a temperature corresponding at least to that of melting of the second layer of enamel, so as to facilitate the escape. gases possibly retained by the metal parts adjacent to the surface receiving the enamel.



   CLAIM II
 Enamel coating obtained on a metal surface by carrying out the process according to claim I.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.



   

 

Claims (1)

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. ayant au contraire une brillance particulièrement prononcée. Cet émaillage présente en outre une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion, de sorte qu'il est ainsi possible de soumettre la pièce à une opération de polissage de ses parties oxydées sans pour cela endommager l'émail que ce soit en le décollant ou même en le griffant. ** ATTENTION ** start of field CLMS can contain end of DESC **. on the contrary having a particularly pronounced shine. This enamelling also has very good resistance to impact and abrasion, so that it is thus possible to subject the part to an operation of polishing its oxidized parts without damaging the enamel whatsoever. by peeling it off or even scratching it. Exemple 2 La pièce dont une partie de la surface doit être recouverte d'émail est en acier inoxydable dit martensitique , c'est-à-dire comportant notamment 13,5 % de chrome et 0,95 % de carbone. Il s'agit donc d'un acier inoxydable présentant une teneur élevée en carbone: pour améliorer l'adhérence de l'émail sur la pièce, on procède en conséquence à un traitement préalable de la surface à revêtir, par projection de particules de carbure de silicium de 50 W de diamètre. Example 2 The part, part of the surface of which must be covered with enamel, is in so-called martensitic stainless steel, that is to say comprising in particular 13.5% chromium and 0.95% carbon. It is therefore a stainless steel having a high carbon content: to improve the adhesion of the enamel to the part, the surface to be coated is therefore pre-treated, by spraying carbide particles. 50 W diameter silicon. On appose sur cette surface traitée une première couche de 2/100 de millimètre d'épaisseur d'une suspension d'émail réservée habituellement à la décoration du fer et dont le point de fusion est de 8300 C. On recouvre ensuite partiellement cette couche par une seconde couche de 2/100 de millimètre d'une suspension d'émail habituellement réservée à la décoration de la céramique, c'est-à-dire dont le point de fusion est de 7000 C. A first layer, 2/100 of a millimeter thick, of an enamel suspension usually reserved for decorating iron and whose melting point is 8,300 C. is then applied to this treated surface. This layer is then partially covered with a second layer of 2/100 of a millimeter of an enamel suspension usually reserved for decorating ceramics, that is to say whose melting point is 7000 C. On introduit enfin la pièce dans un four dans lequel elle est portée rapidement à une température de 7000 C, c'est-à-dire à une valeur correspondant à celle de cuisson de la seconde couche d'émail, mais non à celle de la première. On maintient alors le tout à cette température pendant 4 ou 5 mn au moins puis on refroidit jusqu'à température ambiante. Finally, the part is introduced into an oven in which it is brought rapidly to a temperature of 7000 C, that is to say to a value corresponding to the firing value of the second enamel layer, but not to that of the first. The whole is then maintained at this temperature for at least 4 or 5 minutes and then cooled to room temperature. On obtient ainsi une pièce légèrement oxydée sur ses parties non émaillées et dont le recouvrement d'émail présente non seulement une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion mais également un aspect général particulièrement réussi, la brillance des deux couches d'émail étant pratiquement identique puisque la température de cuisson de la première couche est relativement élevée et que la température de cuisson de la seconde couche d'émail est très voisine de celle à laquelle il faudrait porter l'émail de la première couche pour le vitrifier. This gives a slightly oxidized part on its unglazed parts and whose enamel covering not only has very good resistance to impact and abrasion but also a particularly successful general appearance, the shine of the two layers of enamel being practically identical since the firing temperature of the first layer is relatively high and the firing temperature of the second enamel layer is very close to that to which the enamel of the first layer would have to be brought to vitrify it. Exemple 3 La pièce dont une partie de la surface doit être recouverte d'émail est constituée d'acier inoxydable austénitique comportant 18% de chrome, 10% de nickel, 0,03% de carbone et le reste de fer. Example 3 The part, part of the surface of which is to be covered with enamel, is made of austenitic stainless steel with 18% chromium, 10% nickel, 0.03% carbon and the rest iron. En vue de pouvoir employer pour la première couche un émail à haut point de fusion, on procède à un traitement préalable de la surface à revêtir, par projection de particules de carbure de silicium de 50 y de diamètre. In order to be able to use an enamel with a high melting point for the first layer, a preliminary treatment of the surface to be coated is carried out by spraying silicon carbide particles 50 μ in diameter. On peut alors apposer sur cette surface traitée cette première couche, de 2/100 de millimètre, par application d'une suspension d'émail réservé habituellement à la décoration du fer et dont le point de fusion est de 8300 C environ. On recouvre ensuite partiellement cette couche par une seconde couche de 21100 de millimètre d'une suspension d'émail habituellement réservée à la décoration de la céramique, c'est-à-dire dont le point de fusion est de 7000 C environ. This first layer, 2/100 of a millimeter, can then be affixed to this treated surface, by applying an enamel suspension usually reserved for decorating iron and the melting point of which is approximately 8300 C. This layer is then partially covered with a second layer of 21100 millimeters of an enamel suspension usually reserved for decorating ceramics, that is to say, the melting point of which is approximately 7000 C. On introduit enfin la pièce dans un four dans lequel elle est portée rapidement à une température de 7000 C, c'est-à-dire à une valeur correspondant à celle de cuisson de la seconde couche d'émail, mais non à celle de la première. On maintient alors le tout à cette température pendant 4 ou 5 mn au moins, puis on refroidit jus qu'à température ambiante. Finally, the part is introduced into an oven in which it is brought rapidly to a temperature of 7000 C, that is to say to a value corresponding to the firing value of the second enamel layer, but not to that of the first. The whole is then maintained at this temperature for at least 4 or 5 minutes, then cooled to room temperature. On obtient ainsi une pièce légèrement oxydée sur ses parties non émaillées et dont le recouvrement d'émail présente non seulement une très bonne résistance à l'impact et à l'abrasion mais également un aspect général particulièrement réussi, la brillance des deux couches d'émail étant pratiquement identique puisque la température de cuisson de la première couche est relativement élevée et que la température de cuisson de la seconde couche d'émail est très voisine de celle à laquelle il faudrait porter l'émail de la première couche pour le vitrifier. This gives a slightly oxidized part on its unglazed parts and whose enamel covering not only has very good resistance to impact and abrasion but also a particularly successful general appearance, the shine of the two layers of enamel being practically identical since the firing temperature of the first layer is relatively high and the firing temperature of the second enamel layer is very close to that to which the enamel of the first layer would have to be brought to vitrify it. REVENDICATION I Procédé pour émailler à chaud une surface métallique par au moins deux couches superposées d'émail, caractérisé par le fait qu'on appose sur cette surface une première couche d'émail, qu'on recouvre au moins une partie de cette première couche par une seconde couche d'émail dont le point de fusion est sensiblement inférieur à celui de l'émail de la première couche, qu'on chauffe simultanément ces deux couches d'émail et la surface métallique à une température correspondant à celle du point de fusion de l'émail de la seconde couche, et enfin qu'on refroidit l'ensemble jusqu'à température ambiante. CLAIM I Process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel, characterized in that a first layer of enamel is affixed to this surface, that at least part of this first layer is covered by a second layer of enamel, the melting point of which is appreciably lower than that of the enamel of the first layer, that these two layers of enamel and the metal surface are heated simultaneously to a temperature corresponding to that of the melting point of the enamel of the second layer, and finally that the whole thing is cooled to room temperature. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, avant de procéder à l'apposition de la première couche d'émail sur la surface, on rend cette surface rugueuse de manière à améliorer l'adhérence de cette première couche par pénétration de certaines de ses parties entre les aspérités de la surface. SUB-CLAIMS 1. Method according to claim I, characterized in that, before proceeding with the affixing of the first layer of enamel on the surface, this surface is roughened so as to improve the adhesion of this first layer by penetration. of some of its parts between the asperities of the surface. 2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait qu'on rend la surface uniformément rugueuse sur toute son étendue. 2. Method according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the surface is made uniformly rough over its entire extent. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que, avant l'émaillage, on porte la pièce à émailler à une température correspondant au moins à celle de fusion de la seconde couche d'émail, de manière à faciliter l'échappement des gaz éventuellement retenus par les parties métalliques voisines de la surface recevant l'émail. 3. Method according to claim I, characterized in that, before enameling, the part to be enameled is brought to a temperature corresponding at least to that of melting of the second layer of enamel, so as to facilitate the escape. gases possibly retained by the metal parts adjacent to the surface receiving the enamel. REVENDICATION II Revêtement émaillé obtenu sur une surface métallique par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I. CLAIM II Enamel coating obtained on a metal surface by carrying out the process according to claim I.
CH1398968A 1967-09-18 1968-09-18 Process for hot enameling a metal surface by at least two superimposed layers of enamel CH498206A (en)

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US4110487A (en) * 1976-10-28 1978-08-29 Ferro Corporation Dual coat ceramic layer prepared by single firing
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