FR2516418A1 - Coating metal uniformly with brazing flux - by applying solid and liquid phases in succession - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • B23K3/082—Flux dispensers; Apparatus for applying flux

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

A uniform coating of heterogeneous fluid, e.g. brazing flux, is applied to continuously moving metal surfaces, as solid and liquid phases in succession. The solid, in powder form, may be applied by a variety of methods, pref. by a roller, with a network of depressions in the surface, rotating in the outlet from a hopper. The depressions may be hemi-spherical or conical, 3-5 mm. dia., regularly spaced, 2 to 3 cavities per sq. cm., and 1-5 mm. deep. The liquid is a mist, produced by a jet in which the solvent is atomised by gas under pressure. A subsequent hopper/roller may deposit powdered brazing metal. The principal advantage of the process is that by this simple method it is possible to produce a uniform coating, resulting in high quality brazing. The process may also be used for applying glue, enamel, etc.

Description

La présente invention concerne l'enduction de substrats métalliques de produits divers et en particulier un procédé et un dispositif d'application continue d'une couche uniforme dun matériau fluide hétérogène et notamment dtun flux de brasage et d'un alliage métallique d'apport sur des pinces métalliques devant être brasées ou soudées. The present invention relates to the coating of metallic substrates of various products and in particular a method and a device for the continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material and in particular of a brazing flux and of a metallic alloy of filler on metal clips to be brazed or welded.

Il existe dans l'art antérieur des procédés et dispositifs d'application discontinue de flux de brasage sur des pièces métalliques à l'aide de brosses ou de pinceaux, mais la couche obtenue est irrégulière, et le flux utilisé habituellement sous forme de suspension colloidale de poudre dans un solvant est instable dans le temps. Les soudures ou brasures effectuées ensuite ne présentent pas une qualité constante. In the prior art, there are methods and devices for discontinuous application of brazing flux on metal parts using brushes or paintbrushes, but the layer obtained is irregular, and the flux usually used in the form of a colloidal suspension. powder in a solvent is unstable over time. The welds or solders performed thereafter do not have a constant quality.

C'est pourquoi l'objet de la présente invention est de prévoir un procédé et un dispositif d'application continue caractérisés par le fait que les phases solide et liquide sont déposées successivement sur le substrat La phase solide sous forme de poudre finement divisée peut être dosée exactement suivant la qualité des matériaux à braser ou souder et de l'al- liage métallique d'apport, lequel peut entre déposé en continu immédiatement après l'application de la première couche de flux décapant. This is why the object of the present invention is to provide a method and a device for continuous application, characterized in that the solid and liquid phases are deposited successively on the substrate. The solid phase in the form of finely divided powder can be dosed exactly according to the quality of the materials to be brazed or welded and of the metallic filler alloy, which can be continuously deposited immediately after the application of the first layer of flux.

La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite an relation avec les dessin annexés. La figure 1 représente schématiquement en perspective un dispositif d'application selon un mode particulier de réali- sation de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe dans un plan médian parallèle à l'axe de déplacement des substrats. The present invention will be clearly understood on reading the following description made in relation to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically represents in perspective an application device according to a particular embodiment of the present invention. Figure 2 is a sectional view in a median plane parallel to the axis of movement of the substrates.

Les substrats (1) se déplacent de façon continue par exemple sur un convoyeur è rouleaux ou à bandes, dans le sens indiqué par les flèches sur la figure 1. The substrates (1) move continuously, for example on a roller or belt conveyor, in the direction indicated by the arrows in FIG. 1.

Ils sont amenas en premier lieu sous une trémie (2) munie sa partie inférieure d'un rouleau doseur rotatif (3). Le rouleau doseur est muni sur toute sa surface périphérique d'un réseau serré d'alvéoles demi-sphériques ou coniques dont la pro- fondeur est déterminée suivant la granulométrie du flux en poudre (4) placé dans la trémie. They are first brought under a hopper (2) provided at its lower part with a rotary metering roller (3). The metering roller is provided over its entire peripheral surface with a tight network of semi-spherical or conical cells, the depth of which is determined according to the particle size of the powder flow (4) placed in the hopper.

Le rouleau (3) est entrainé en rotation par un moyen permettant un réglage continu de sa vitesse, par exemple par un moteur électrique à courant continu commandé par un variateur à thyristors. The roller (3) is rotated by a means allowing a continuous adjustment of its speed, for example by an electric DC motor controlled by a thyristor variator.

La masse de poudre répartie uniformément à la surface des substrats est donc rdglable.  The mass of powder distributed uniformly on the surface of the substrates is therefore adjustable.

Les substrats sont ensuite amenés sous une buse de pulvéri- sation (5), alimentée en liquide et en gaz comprimé. Cette buse crée un brouillard qui vient humidifier la couche pulvérulente déposée précédemment sur le substrat.  The substrates are then brought under a spray nozzle (5), supplied with liquid and compressed gas. This nozzle creates a mist which moistens the powder layer previously deposited on the substrate.

Dans la réalisation particulière décrite par la figure 1, les substrats sont ensuite amenés sous une seconde trémie (6), munie également d'un rouleau doseur rotatif (7). Cette trémie contient le matériau d'apport de brasage, sous forme de poudre d'alliage métallique (8). In the particular embodiment described in FIG. 1, the substrates are then brought under a second hopper (6), also provided with a rotary metering roller (7). This hopper contains the brazing filler material, in the form of a metal alloy powder (8).

Le rouleau (7) est muni d'un réseau d'alvéoles et sa rotation réglable en vitesse permet de déposer sur le substrat la quantité exactement nécessaire à la réalisation du brasage. The roller (7) is provided with a network of cells and its speed-adjustable rotation makes it possible to deposit on the substrate the quantity exactly necessary for carrying out the soldering.

L'ensemble des trémies, buse et rouleaux est monté sur un chassie non représenté sur le dessin, solidaire du bâti du convoyeur entraînant les substrats. The set of hoppers, nozzle and rollers is mounted on a screen not shown in the drawing, secured to the frame of the conveyor driving the substrates.

La figure 2 représente en coupe les détails d'une réalisa- tion particulière pour le dosage de la poudre de flux décapant. FIG. 2 shows in section the details of a particular embodiment for the metering of the flux of pickling flux.

Le rouleau (3) est percé sur sa surface périphérique d'alvéoles (9) demi-sphériques de faible profondeur disposées en quinconce le long des génératrices du cylindre.The roller (3) is pierced on its peripheral surface with semi-spherical cells (9) of shallow depth arranged in staggered rows along the generatrices of the cylinder.

Ces alvéoles se remplissent au passage dans la trémie (2) de poudre t4). Un racleur souple (10) arase la poudre dans les alvéoles et dvite.les fuite de poudre le long de la génératrice du cylindre. These cells fill up when passing through the hopper (2) with powder t4). A flexible scraper (10) level off the powder in the cells and prevent powder leakage along the generator of the cylinder.

Une brosse rotative (1t), tournant à une vitesse supérieure à celle du rouleau, par exemple gracie à un engrenage monté sur le même arbre que celui entratnsnt le rouleau (3), chasse des alvéoles la poudre qui pourrait ne pas etre libérée par gravité. A rotary brush (1t), rotating at a speed higher than that of the roller, for example thanks to a gear mounted on the same shaft as that entatnsnt the roller (3), drives from the cells the powder which could not be released by gravity .

Pour éviter la formation de voûtes de pondre dans la trémie (2), un peigne (12), animé d'un mouvement de battement alternatif de faible amplitude autour d'un axe (t3), plonge verticalement dans la poudre. Le mouvement alternatif du peigne est donné par une roue à excentrique qui peut titre entraînée elle-mEme par l'arbre moteur du rouleau (3).  To avoid the formation of laying arches in the hopper (2), a comb (12), animated by an alternating movement of small amplitude around an axis (t3), plunges vertically into the powder. The reciprocating movement of the comb is given by an eccentric wheel which can be driven itself by the drive shaft of the roller (3).

fait de sa très grande simplicité, le dispositif d'application selon la présente invention n'est pas limité à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. La présente invention est susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. because of its great simplicity, the application device according to the present invention is not limited to the embodiment which has just been described. The present invention is susceptible of variants and modifications which will appear to those skilled in the art.

Une réalisation industrielle concerne en particulier la préparation de disques d'aluminium, de cuivre ou d'acier inoxy- dable avant leur brasage, suivant une méthode de chauffage quelconque, sur des articles ménagers en acier inoxydable ou en acier doux. An industrial embodiment relates in particular to the preparation of aluminum, copper or stainless steel discs before their brazing, using any heating method, on household articles made of stainless steel or mild steel.

Bien que l'invention ait été décrite en se référant à un système de dosage de matériau en poudre particulier, il doit entre entendu que d'autres systèmes peuvent entre employés, tels que proJection par voie électrostatique à partir d'un lit fluidisé, distribution par doseur vibrant ou par doseur à vis sans fin. Although the invention has been described with reference to a particular powdered material metering system, it should be understood that other systems may be used by employees, such as electrostatic projection from a fluidized bed, distribution by vibrating doser or by worm doser.

On notera que le dispositif selon la présente invention peut strie utilisé pour l'application de produits pulvérulents quelconque s sur des substrats discrets ou sur des bandes en continu, sur lesquels peut être ensuite dispersé un solvant, ou un liquide quelconque. Les techniques du collage,de l'émaillage, de l'enduc- tien, du traitement des surfaces constituent des domaines oû la présente invention peut Strie mise en oeuvre.  It will be noted that the device according to the present invention can be used for the application of any pulverulent products on discrete substrates or on continuous strips, on which a solvent or any liquid can then be dispersed. The techniques of bonding, enameling, coating, surface treatment constitute fields in which the present invention can be implemented.

Claims (9)

RBVEWDICA!IONS t. Procédé d'application continue d'une couche uniforme d'un matériau fluide hétérogène et notamment d'un flux de brasage caractérisé par le fait que les phases solide et liquide sont déposées successivement sur un substrat métallique animé d'un mouvement de défilementcontinu.RBVEWDICA! IONS t. Process for the continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material and in particular of a soldering flux characterized in that the solid and liquid phases are deposited successively on a metal substrate animated by a continuous scrolling movement. 2. Dispositif d'application continue d'une couche uniforme d'un matériau fluide hétérogène et notamment d'un flux de brasage dans lequel les phases solide et liquide sont déposées successi vement sur un substrat métallique défilant de façon continue, caractérisé par le fait que la phase solide sous forme de poudre est dosée au moyen d'un rouleau muni d'alvéoles sur sa surface p ériphéri que, tournant dans une trémie contenant ladite poudre, et par le fait que la phase liquide est déposée sous forme de brouillard créé par une buse dans laquelle le solvant est nébulisé par un gaz sous pression. 2. Device for continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material and in particular of a brazing flux in which the solid and liquid phases are successively deposited on a continuously moving metal substrate, characterized by the fact that the solid phase in powder form is dosed by means of a roller provided with cells on its peripheral surface, rotating in a hopper containing said powder, and by the fact that the liquid phase is deposited in the form of a mist created by a nozzle in which the solvent is nebulized by a gas under pressure. 3. Dispositif d'application continue d'une couche uniforme d'un matériau fluide hétérogène, et notamment d'un flux de brasage, dans lequel les phases solide et liquide sont déposées successivement sur un substrat métallique, caractérisé par le fait que la phase solide sous forme de poudre est déposée par voie électrostatique à partir d'un lit fluidité créé par un gaz sous pression, et par le fait que la phase liquide est déposée sous forme de brouillard créé par une buse dans laquelle le solvant est nébulisé par un gaz sous pression. 3. Device for continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material, and in particular of a brazing flux, in which the solid and liquid phases are deposited successively on a metal substrate, characterized in that the phase solid in the form of powder is deposited electrostatically from a fluidity bed created by a gas under pressure, and by the fact that the liquid phase is deposited in the form of mist created by a nozzle in which the solvent is nebulized by a gas under pressure. 4. Dispositif d'application continue d'une couche uniforme d'un matériau fluide hétérogène, et notamment d'un flux de brasage, dans lequel les phases solide et liquide sont déposées successivement sur substrat métallique, caractérisé par le fait. 4. Device for continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material, and in particular of a brazing flux, in which the solid and liquid phases are deposited successively on a metal substrate, characterized by the fact. que la phase solide sous forme de poudre est déposée au moyen d'une trémie munie d'un distributeur - doseur vibrant, et par le fait que la phase liquide est déposée sous forme de brouillard créé par une buse dans laquelle le solvant est nébulisé par un gaz sous pression.that the solid phase in the form of powder is deposited by means of a hopper provided with a vibrating distributor-dispenser, and by the fact that the liquid phase is deposited in the form of mist created by a nozzle in which the solvent is nebulized by gas under pressure. 5. Dispositif d'application continue d'une couche uniforme d'un matériau fluide hétérogène, et notamment d'un flux de brasage, dans lequel les phases solide et liquide sont déposées successivement sur un substrat métallique, caractérisé par le fait que la phase solide sous forme de poudre est déposée au moyen d'une trémie munie d'un distributeur-doseur à vis sans fin et par le fait que la phase liquide est déposée sous forme de brouillard créé par une buse dans lauqelie le solvant est nébulisé par un gaz sous pression. 5. Device for continuous application of a uniform layer of a heterogeneous fluid material, and in particular of a brazing flux, in which the solid and liquid phases are deposited successively on a metal substrate, characterized in that the phase solid in powder form is deposited by means of a hopper fitted with a worm-screw dispenser and by the fact that the liquid phase is deposited in the form of a mist created by a nozzle in which the solvent is nebulized by a gas under pressure. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une brosse rotative, tournant buse vitesse supérieure à celle du rouleau, vide les alvéoles due rouleau de la poudre qu'elles contiennent. 6. Device according to claim 2, characterized in that a rotary brush, rotating nozzle speed greater than that of the roller, empties the cells of the roller of the powder they contain. 7. Dispositif selon la revendication 29 caractérisé par le fait qu'un peigne animé d'un mouvement alternatif plongeant dans la poudre contenue dans la trémie, élimine les voûtes qui peuvent se créer dans ladite trémie. 7. Device according to claim 29 characterized in that a comb animated by an alternating movement plunging into the powder contained in the hopper, eliminates the vaults which can be created in said hopper. 8. Procédé selon la revencicatisn 1, caractérisé par le fait que le matériau d'apport de brasure ou de soudure sous forme de poudre d'alliages métalliques est déposée de façon continue sur le substrat métallique immédiaement après l'application du flux de brasage. 8. Method according to revencicatisn 1, characterized in that the solder filler material or solder in the form of metal alloy powder is continuously deposited on the metal substrate immediately after the application of the brazing flux. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5, caractérisé par le fait que le matériau d'apport de brasure ou de soudure est déposé de fanon continue sur les substrats métalliques après l'application du flux de brasages sous forme de poudre d'alliages métalliques, au moyen d'un rouleau muni d'alvéoles à sa surface périphérique, ent;rated en rotation dans une trémie contenant ladite moudre d'alliages métalliques. 9. Device according to any one of claims 2, 3, 4, 5, characterized in that the solder or solder filler material is deposited with continuous baleen on the metal substrates after the application of the flux of soldering in the form of powder of metallic alloys, by means of a roller provided with cells on its peripheral surface, ent; rated in rotation in a hopper containing said grinding of metallic alloys. tO. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le réseau d'alvéoles à la surface périphérique du rouleau est constitué de cavités demi-sphériques ou coniques de 5 à 5 mm de diamètre réparties rgulièrement à raison de 2 à 5 cavités par cm2, et de profondeur de e à 5 nm.  tO. Device according to claim 2, characterized in that the network of cells on the peripheral surface of the roller consists of semi-spherical or conical cavities of 5 to 5 mm in diameter distributed regularly at a rate of 2 to 5 cavities per cm2, and depth from e to 5 nm. t1. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la vitesse du substrat et des rouleaux de dosage est telle que la couche régulière obtenue sur le substrat comprend 1 à 5 g/dm2 de poudre décapante et 1 à 5 g/dm2 de poudre dtallia- ges métalliques permettant d'botenir dans un four à combustibles ou électrique à résistance ou à induction, un brasage uniforme sur toute la surface du substrat. t1. Device according to Claim 9, characterized in that the speed of the substrate and of the metering rollers is such that the regular layer obtained on the substrate comprises 1 to 5 g / dm2 of pickling powder and 1 to 5 g / dm2 of dtallia powder - metallic ages allowing to brew in a fuel or electric resistance or induction furnace, uniform brazing over the entire surface of the substrate. 12. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la phase solide, si elle est constituée d'un mélange, est déposée par plusieurs systèmes à rouleau doseur, tel que décrit dans ladite revendication 2.  12. Device according to claim 2, characterized in that the solid phase, if it consists of a mixture, is deposited by several metering roller systems, as described in said claim 2.
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