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" PROCEDE ET APPAREIL DE REVETEMENT DE
METAL. " L'invention est relative à un procédé et à un ap- pareil pour revêtir un métal à l'aide d'un métal ne se cor- rodant pas et à plus particulièrement trait au revêtement d'un fil de métal ferreux avec du plomb.
La présente invention a principalement pour objet l'utilisation de la condensation sur du métal froid de va- peurs métalliques chaudes, ou l'utilisation du haut potentiel électrique des dites vapeurs, ou ces deux utilisations à la fois de sorte que le métal ou fil métallique se trouve bom- bardé par des myriades de très petites parcelles de plomb/ou autre métal protecteur, L'invention a également pour objet un procédé et un appareil de revêtement de métal par l'emploi de ces forces, afin que le revêtement puisse être effectué à
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une vitesse élevée qui n'a pu être atteinte jusqu'ici et à un prix de revient considérablement réduit.
A cet effet,
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lt'invention consiste en certaines opérations et séries 'd1opérations et en certains appareils,constructions et com binaisons x-xs qui seront décrits en détail ci-après.
La figure unique dudessin représente en coupe un appareil construit conformément à la présente invention et à laide duquel le .procédé peut être mis en oeuvre.
L'invention comprend comme éléments essentiels un procédé de revêtement de métal et un appareil pour réaliser
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ce procédé. le procédé comprend l10pération qui consiste à produire une atmosphère contenant des vapeurs métalliques dTune nature propre à se déposer spontanément.
Cette atmos- phère est obtenue en chauffant le métal protecteur dans de l'air confiné jusqutà ce qu'il dégage des vapeurs dans l'air,
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Pour abaisser le point d=évaporisatiozz du dit métal protec- teur. évitant ainsi les difficultés dues à la température élevée et qui seraient autrement rencontrées, ltasmosphèré est maintenue à une pression inférieure à la normale. de
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préférence à une pression denviron 250 millimètres de mer- cure,, ou, en dtautres termes, à environ 500 millimètres au- dessous de la pression atmosphérique normale au niveau de la mer.
Le procédé comprend en outre l'opération consistant
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à plonger le métal à revgtir# pendant qu'il est froid* dans cstte "nEK atmosphère contenant des vapeurs métalliques, la aiff6. renoe de température entre les vapeurs chaudes et le métal froid permet aux vapeurs de se déposer spontanément sur le
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métal par condensation, l'épaisseur di3kléleot dépendant de la rapidité avec laquelle le métal se trouve chauffé par 1;&p-
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plication des vapeurs chaudes à cclui-ci et étant limitée par ce fait, Lorsqu'un revêtement très épais de métal pro- tecteur est désirée la propriété des vapeurs à se déposer spontanément peut être énormément augemtée/en donnant à ces vapeurs un potentiel électrique élevé d'environ 2000 volts;
il en résulte un bombardement très rapide du métal par des myriades de très petites parcelles des vapeurs métalliques qui s'agglomèrent rapidement sur le dit métal et forment un revêtement adhérent à ce dernier dune manière tenace,
Par conséquent dans la meilleure forme de réalisa- tion du procédé, on produit des vapeurs métalliques de haut potentiel électrique et les propriétés des vapeurs à se dé- poser spontanément sont, de ce fait,. augmentées de façon que le métal peut être convenablement revêtu en le faisant passer à travers les vapeurs aussi rapidement qu'il est possible de le manipuler.
Dans cette même forme de réalisation du procé- @ de l'atmosphère contenant les vapeurs métalliques est débar... rassée de la vapeur d'eau pour augmenter son efficacité par exemple en la soumettant à l'action d'un agent de déshy- dratation tel que l'anhydride phosphorique.
Ce même procédé envisage le nettoyage au jet de sable ou autre du métal im- médiatement avant qu'on le plonge dans les vapeurs métalliques ou avant qu'on le fasse passer à travers celles-ci. Lorsqu'on emploie le nettoyage au jet de sable, l'air utilisé peut éga- lement servir à empêcher l'entrée d'air dans la chambre de revêtement qui renferme l'atmosphère contenant les vapeurs métalliques à une pression inférieure à la pression normale, en projetant le sable extérieurement à travers l'orifice d'entrée du métal à revêtir, formé dans la chambre.
De même, lorsque le revêtement doit être trempé, l'air utilisé peut
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également servir à empêcher Centré* d'air dans, la chambre de revêtement en soufflant l'air employé, extérieurement à travers l'orifice de sortie du métal. pratiqué dans la chambre.
, La caractéristique essentielle du procédé objet de l'invention peut être modifiée sans sortir du cadre de cette dernière. Appareil imaginé pour la mise en oeuvre du procédé et employé pour représenter l'invention; peut être mailisé sous de nombreuses autres formes, l'invention n'est donc pas limitée aux détails exacts des caractéristi- ques et éléments essentiels du procédé et de 1* appareil qui sont décrits et représentés ici.
L'appareil représenté est particulièrement établi pour revêtir de plomb un fil de métal ferreux, Cet appareil comporte une chambre de revêtement 1 dont le. fond présente un conduit démission 3 par lequel le fil revêtir est introduit dans la chambre 1, et dont la partie supérieure présente un .conduit de sortie 3 par lequel le fil revêtu de métal protecteur sort de l'appareil.La chambre de revcê- tement 1 affecte dans son' ensemble la forme d'un cylindre en acier pourvu à sa partie supérieure d'un couvercle amo- vible 4, Au centre de ce couvercle est disposé un tube 5 dirigé vers le haut et se terminant par le conduit de. sor- tie 3 précédemment mentionné.
Au contre du fond du cylindre est disposé un tube de détente 6 dirigé vers le bas et se terminant par le conduit d'admission 2 ci-dessus mentionné.
Dans le fonctionnement de l'appareil le fil à revêtir passe de bas en haut à travers le conduit d'admission 2, le tube de détente 6, le 'centre du cylindre formant là partie principale de la chambre de revêtement 1, le tube µ et le
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conduit de sortie 3.
Des moyens sont prévus pour produire dans la cham- bre de revêtement 1, une atmosphère contenant des vapeurs de plomb ou outres vapeurs métalliques d'une nature propre à se déposer spontanément Ces vapeurs sont produites par les dispositifs suivantes
Un pot à fondre ou creuset 8 de forme annulaire est suspendu au couvercle 4 au moyen de conducteurs inté- rieurs 7, 8, le fil à revêtir passant à travers une ouver- ture 10 formée au centre de ce pot à fondre ou creuset. Le pot 9 repose sur un disque 11 percé d'une ouverture contra. le à travers lequel passent les conducteurs 7, 8. Le pot 9 est entouré par une bobine d'induction 12 qui est interca- lée dans un circuit à faible voltage (6 volts) et d'empérage élevé, ce circuit comprenant également les conducteurs 7,8.
La bobine d'induction 12 chauffe le plomb ou autre métal placé dans le pot à fondre 9 jusque à ce qu'il dégage des vapeurs dans l'air contenu dans la chambre de revêtement 1.
La bobine d'induction 12 est entourée par un écran en gar- phite 13 pour empêcher le surchauffage des parois de la chambre de revêtement en regard du pot à fondre 9 Los conduc- teurs 7, 8 sont supportés par des isolateurs 14, 14 vissés dans le couvercle 4, Ces isolateurs peuvent être formés de si lice fondue.Chaque isolateur est entouré par un cylindre 15 destiné à empêcher la condensation de vapeurs métalliques sur les isolateurs. condensation qui.
si elle était permise, mettrait l'appareil en court-circuit et la rendrait inutili- sable Le cota positif du circuit à bas voltage comprend le conducteur 7, et le coté négatif de ce circuit comprend le conducteur 8, comme représenté clairement dans le dessin, A
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mesure que le plomb ou autre métal placé dans le pot à fondre 9 est transforma en vapeurs métalliques, il est né- cessaire de regarnir de temps à autre ce pot .à fondre 9. A cet effets la partie supérieure du conducteur 8 est-creuse et reliée au moyen d'un tuyau 16, à un récipient de remplis- sage 17 placé dans toute, position convenable.
Le récipient 17 et le tuyau 16 sont maintenus chauds par des moyens bien connus (non représentas). La partie creuse du conducteur 8 se termine à son extrémité inférieure'par un raccord en T, 18, auquel est relié un tuyau coudé 19 débouchant à l'inté- rieur du pot à fondre 9. Lorsque ce dernier a besoin d'être regarni, le métal en fusion est envoyé du récipient 17, par le tuyau 16, le raccord en T 18, et le tuyau 19, dans le pot à fondre 9.
Afin rabaisser le point de fusion du plomb ou autre métal dans le xxx pot à fondre %% et éviter ainsi les difficultés que ],on rencontrerait autrement et qui sont dues à la température élevée régnant dans la chambre de revêtement 1, des moyens sont prévus pour maintenir à une pression température inférieure à la normale l'atmophère contenant les vapeurs métalliques dans la chambre 1. Ces moyens com- prennent un conduit d'aspiration 20 allant du tube 5 vers une pompe à vide appropriée de construction et de fonction- nement bien connus et, par conséquent* non représentée dans le dessin.
Par ce moyen l'air est évacué de la chambre 1 jusqu'à ce qu'une pressiond'environ 250 millimètres de mer- cure soit atteinte ou, en d'autres termes, jusqu'à ce que la pression soit d'environ 500 millimètres au-dessous de la pression atmosphérique !au niveau de la mer, cette pression étant maintenue à cette valeur d*une manière aussi constante
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que possible,
Afin d'augmenter Inefficacité de la chambre de . revêtement et des vapeurs qui s'y trouvent des moyens sont prévus pour débarrasser de la vapeur d'eau l'atmosphère de la @ chambre qui est chargée de 'vapeurs métalliques.
A cet effet, il est prévu un conduit d'aspiration 21 partant du tube de détente 6, passant à travers une chambre de déshy- dratation 22 et aboutissant à une pompe à vide appropriée qui peut être la même pompe que celle reliée au conduit 20.
Un récipient contentait de l'anhydride phosphorique 23, ou autre sel déliquescent appropriés est placé dans la chambre de déshydratation 22, l'anhydride phosphorique ou autre sel déliquescent servant d'agent de déshydratation pour débarras- ser de la vapeur d'eau l'atmosphère de la chambre de revête- ment.
Dans le but de nettoyer le fil de métal immédiate- ment avant qu'il entre dais la chambre de revêtement 1, il est prévu un dispositif,pour le soumettre dans le conduit d'ad- mission 2 à l'action d'un jet de sable. Ce dispositif à jet de sable comprend une soufflerie appropriée de construction et de fonctionnement bien connus et, par conséquent, non représentée, et un tuyau à jet de sable 24 débouchant dans le tube 6 près du conduit d'admission 2 de manière à projeter le sable extérieurement à travers ce dernier, nettoyant ainsi efficacement le fil immédiatement avant qu'il entre dans la chambre de revêtement 1, de telle sorte que ce fil présente une surface propre pour recevoir le revêtement de plomb ou autre métal.
De plus* ce jet d'air et de sable projetés extérieurement empêche l'entrée d'air par l'orifice démis- sion 2. évitât ainsi de détruire le vide partiel régnât -
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dans la chambre 1.
Dans le tut de refroidir le revêtent sur le fil de métal immédiatement après son application' sur celui-ci., un courant -d'air de refroidissement est insufflé extérieure- ment à travers le conduit d'évacuation 3. A cet effet, il est prévu un tuyau coudé 25 raccordé au conduit d'évacuation 3 de façon à diriger un courant d'air, froid à travers le dit conduit d'évacuation et sur le fil métallique, refroidissant ainsi le revêtement appliqué sur ce dernier. Le courant d'air froid passant par le tuyau 25 provient d'une soufflerie ap- propriée de construction et de fonctionnement bien connus, et, par conséquente non représentée.
Ce courant d'air empêche l'entrée d'air. évitant ainsi 1 de détruire le vide partiel régnant dans la chambre 1.
Naturellement, lachambre de revêtement 1 doit $tre très chaude et. afin d'empêcher toute déperdition de chaleur de cette chambre, elle est entourée par une chambre à vide
26 dans laquelle un vide poussé aussi loin que possible. est désirable. A cet effets il est prévu un conduit d'aspiration 27 partant de l'intérieur de la chambre à vide 26, travers sant une chambre de déshydratation 28 et aboutissant à une pompe à vide de construction et de fonctionnement bien connus et, par conséquent, non représentée. La chambre ,de déshydra- tation 28 est analogue à la chambre de déshydratation 22 et renferme un agent de déshydratation semblable.
Dans le but de refroidir les parties supérieures de la chambre de revêtement 1 et de la chambre à vide 26, xx plusieurs tuyaux à eau 29 sont enroulés en spirale autour de la surface supérieure du couvercle 4 de la chambre de revêtement et plusieurs tuyaux à eau analogues 30 sont enroulés
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en spirale autour de la surface supérieure de la chambre à vide 26.
Le mécanisme décrit jusqu'ici est suffisant pour revêtir le fil métallique de plomb lorsqu'un mince rêve. tement seulement appliqué par condensation, est désiré.
Toutefois, lorsqu'on veut obtenir un revêtement épais il est très désirable que l'atmosphère contenant des vapeurs métalliques et renfermée dans la chambre 1 soit d'un haut potentiel électriquede façon.que lorsque le fil métallique passe à travers la chambreil soit bombardé par des myu- riades de parcelles de plomb qui s'accumulent rapidement et, forment un revêtement épais et tenace, A cet effet, il est prévu un circuit à voltage élevé d'environ 2000 volts qui comprend les vapeurs contenues dans la chambre 1,
Lorsqu'on effectue le revêtement par condensation seule, la pression atmosphérique peut être employée, bien qu'une faible pression assure une condensation plus rapide.
Plus la pression est faible, plus la température à laquelle le procédé peut être réalisé est basse. Mais lorsqu'on effectue le revêtement électriquement soit par l'électricité, seulement,soit en combinaison avec la condensation, une faible pression est essentielle et le voltage élevé relatif doit être de sens unique, Toutefois, on peut faire un choix dans la-polarité, car on obtient un dépôt plus satisfaisant et plus rapide par bombardement cathodique, c'est-à-dire lorsque le métal à revêtir est positif.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
On supposera que les pompes à vide ont fonctionné assez longtemps pour produire une dépression ou vide par-
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tiel dans ohambre de ^tement lt px <lU1une pression la chambre de 26 'et O.UO suffisamment basse règne dans 1 la chambre à vide 26 et 'lue le circuit à bas voltage Bomprenant la bobine d'induction - été assez lon.gtemps en actïon pour ch.'a.ffer 1e plomb autre métal contenu dans le pot à fondre 9 au point 'lu' il
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autre métal contenu dans chambre
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dégage deS vapeurs,dans ltair renfermé dans chambre tevttement 10, ,,duisant ainsi dgrts cette aernière.un6 atw mosphère contenant des vapeurs de Plomb :lIS ou autres vapeurs :::1:--.;
tion pour donner cette atmosphére un haut potentiel électri- tien pour donner à cette TS ^re aé-placé ver que* Le fil Métallique à revêtir paut . al'ors au moyen at-un fil le haut à. travers l'appareili, Par exemple aU moyen d1un fil; métallique déjetu; et coor dans oe-but à son extrémité.
- - trant /âans 2 appaeil est omplétement , Le fillmétlliqUé entrant. clans Il appareil est complètement nettoyé dans le conduit dtdm1ssiOn par le jet de sable . et lorsqu'il atteint un point situé au-desSuS du pot à fondre 9,
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la différence des températures des vapeurs chaudes et du fil métallique froid assure la condensation des vapeurs sur la
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surface du fil métall1qus. Dès que cacr se produit et que le cire-ait de haut voltage est en action. le fil métallique se trouve immêdia tament bombardé par des myriades de parcelles de mêtal de revétemant. Oe araement est indépandant des températures différentes et est di entièrement au haut poten tiel êlectr:Lqàe &ea,valmuri3 1 métayliqu'es.
Il continue après que le' condensation a ca. et lorsqu'un point par tirulier du fi1 ïnta113.'Lte a.f lors de son 46placomal, vers . le haut, atteint 1. tube 5, épais reeetement (le plomb ou auGre mé- tell de revêtit es'¯ ap139.'a 'ux 1 E.l métgl1ique et y adhère très foriem-eut* 'tact 1 -on de dêpât spontné des vapeurs métalliques est si rapide lorsque â la fois la condensation
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et le haut potentiel électrique sont en action, que le fil métallique peut âtre replacé à travers l'appareil aussi, ra- pidement quril est. possible de le manipuler. Une fois commen- cée, l'opération consistant à produire l'atmosphère contenant des vapeurs métalliques est continue, à la condition que le pot à fondre soit regarni de temps à autre de métal.
Lorsque le fil métallique revêtu sort du conduit d'évacuation 3, le revêtement est refroidi par le courant d'air passant à tra- vers ce conduit d'évacuation et autour de ce fil.
Des presse-étoupe, de construction et de fonctionne- ment bien connus, et par/conséquent, non représentés, peuvent être employés si on le désire au lieu des courants d'air pro- jetés extérieurement à travers les conduits d'admission et d'évacuation 2 et 3.
De même, les tubes raccordés sa, conduit d'admission 2 et au conduit d'évacuation 3 peuvent avoir environ 6 mètres de long et, dans ce cas,, les presse-étoupe et les courants d'air dirigés vers l'extérieur ne seront nécessaires que pour maintenir la pression la plus faible dans la chambre de revê- tement. pour la raison que ces grandes longueurs par rapport aux petits diamètres des conduits d'admission et d'évacuation permettent aux pompes de maintenir une faible pression dans la ohambre de revêtement.
En outre, une filière destinée ren- dre le fil bien lisse une fois qu'il a reçu son revêtement. peut être employée si on le désire à proximité du conduit d'évacuation 3; cette filière est de construction et de fono- tionnement bien connus et, en conséquence, élite n'est pas re- présentée.
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