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"Procédé pour la faorication de tôles de zinc plaquées d'alu- minium et alliage de zinc et d'alluminium convenant spéciale.. ment à cet effet".
:tous les métaux possèdent des propriétésphysiques et des propriétés chimiques spéciales qui les différencient ainsi les uns des autres. Ceci estvrai pour l'aluminium et le zinc et lestôles d'aluminium etde zinc.
Les propriétés caractéristiques de l'aluminium et des tôles d'aluminium sont un faible poids spécifique,une couleur blanche et nette, la résistance à l'oxydation,l'aptitude aux travaux mécaniques,tels que laminage, étirage, repoussage, estam- page,etc. ; la résistance a l'action de nombreux acides,la fai- ble résistance mécanique comparativement a celle que possèdent des métaux à points d3 fusion plus élèves,la grande sensibilité à l'action des alcalis et parfois aussi des acides,la difficul- té que l'on éprouve a les braser et dans une mesure restreinte'
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également à les souder.
Les propriétés caractéristiques du zinc et des t'oies de zinc sont la facilité de leur oxydation superficielle à l'air atmosphérique; l'aspect gris et terne qui en résulte et d'autre part,par suite de cette oxydation une grande résistance à une oxydation profonde par l'air,l'humidité et l'eau; le cassant
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froid,la souplesse et la facilité da travail à. chaud,l' affica- cité du brasage par la soudure rendre; la facilité de leur soudage autogène et électrique,leur faible résistance a l'action de la plupart des acides,mais d'autre part leur grande insensi- bilité à l'action des alcalis.
Cet exposé montrequ'aux avantagesde l'un des métaux s'opposent des inconvénients de l'autre et vice versa,
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On a déjà essayé de modifier,c'est-à-dire d'améliorer les propriétés du zinc et de l'aluminium en formant des allia-
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ges de ces deux métaux, Liais jusqu'à présent,ces efforts n'ont été qu'imparfaitement couronnés de succès. On a ensuite essayé lors du laminage destiné, à transformer ces métaux en tôles, de modifier favorablement ou d'améliorer les produits plaqués en plaquant ou en soudant une tôle d'un métal sur une tôle d'un
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autre. Suivant le mode de 1)laqu%e, on obtenait de cette façon des tôles plaquées d'un côté ou des deux côtés, el est- à-dire des tôles formées par un noyau de zinc recouvert de pellicules d'ela- minium ou vice versa.
On voulait de cette manière former un compromis entre les propriétés de l'aluminium et de la tôle de zinc en vue d'amélioration, principalement dans le sans des
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facilités et de l'aptitudia au travail. Un a constaté ainsi qua généralement,les tôles ou feuilles plaquées sont plus résistan-
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tes; on peut.'-.txz en fait les travailler plus avantageusement que las tôles non plaquée s,.riotwiiment en c3 qui concerne la laminage,l'estampage et le brasage ou soudage. au point de vua
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chimique,c'est la gaine extérieure qui détermine les proprié- tés,par can9.+tent.le zinc ou l'aluminium,suivant la cas.
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Quand â':'laquage Se fait d' ua seul c$té,c' 6st..à..dire
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quand il y a d'un côté du zinc et de l'autre de l'aluminium, on a de chaque côté les propriétés chimiques du métal qui se trouve en cetendroit.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention par de ce fait que l'on peut,d'une façon générale, améliorer consi- dérablement les propriétés du zinc et particulièrement pour la fabrication de tôles plaquées d'aluminium en faisant appel à un alliage composé de 98 à 99% en poids de zinc et 2 à 1% en poids d'aluminium et en se servant d'un alliage de l'espèce pour la préparation de tôles de zinc destinées à être plaquées d'aluminium.
Des essais entrepris systématiquement ont montré qu'en l'occurrence, on n'améliore pas seulement les propriétés du zinc et de l'aluminium,mais que l'on donne aux produits pla- qués des propriétés remarquables toutes nouvelles. C' est ainsi que des tôles de zinc renfermant le faible pourcentage de 1 à 2% d'aluminium donnent quand silos sont plaquées d'aluminium, un produit qui possède notamment une résistance et un allonge- ment beaucoup plus considérables que les produits formés par une feuille de zinc ordinaire plaquée d'aluminium.
La résistance oscilla, suivant la dureté de la tôle, entre cella' de la tôle d'aluminium pur et celle de la tôle de fer,tandis que d'autre part,on atteint,ce qui n'est observé pour aucun autre métal, un allongement qui oscille suivant la dureté de la tôle entre 10 et60%
Un autre avantage des tôles plaquées avec l'alliage con- forme à l'invention, réside dans le fait que les déchets de la tôle peuvent être retravaillés sans difficulté,car on peut les ajouter directement comme produits d'addition d'alliage à la comp,osition employée pour préparer la fonte de zinc, Il,,,en est de même évidemment pour le vieux métal;
on peut réemployer aussi ceLui-ci directement comme produit d'addition pour la préparation du nouvel alliqge
Un autre avantage remarquable du nouvel alliage est que celui-ci est beaucoup plus résistant aux actions chimiques.
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C'est ce qui permet d'utiliser cet alliage beaucoup mieux pour les fins hygiéniques,pour lesquelles le zinc ordinaire ne peut souvent pas être utilisé. Quand la tôle de zinc est plaquée' d'aluminium d'un seul côté, on améliore en outre les propriétés électriques. Il en résulte que l'on peut se servir d'un produit plaqué qui présente une composition conforme à l'invention pour les éléments de batterie électriques et no- tamment pour les éléments secs qui présentent la forme bien connue d'une cuvette, étant donné que la dissolution du zinc par l'électrolyte est ralentie et égalisée,de sorte que de cette manière la batterie reste plus longtemps active.
En ou, tre, un élément de l'espèce peut se fabriquer facilement et sans difficultéspar estampage d'une tôle plaquée d'un seul côté,ce qui n'est pas possible dans le cas d'utilisation de zinc pur étant donné que ce damier ne s'estampe pas,
En chauffant les tôles conformes à l'invention pendant assez longtemps à une température comprise entre 100 et 300 on provoque une diffusion intense desdeux métaux. En recui- sant, on rend l'alliage de zinc de l'un des deux composants de plaquage (zinc-aluminium) plus riche en aluminium et plus dur.
On peut ainsi,en partant d'une tôle de zinc plaquée d'alu- minium et en faisant usage d'un alliage de zinc d'aluminium, rendre très durs des objets fabriqués,après achèvement,par exemple en leur appliquant le procédé de recuisson qui vient d'être exposé,tandis que la façonnage préalable peut se faire lorsque le métal est encore très tendre
De la sorte,la nouvelle tôle de zinc et d'aluminium se rapproche d'une tôle d'acier susceptible d'être trempée et qui,avant sa trempe ,peut également servir pour la fabrication d'objets alors quelle se trouve à l'état tendre,la durcisse, ment des ob jets finis se faisant par trempe de l'objet en acier chauffé,dans l'eau ou dans l'huile.
aucune tôle autre que la tôle d'acier ou la tôle de zine et d'aluminium conforme à l'invention, ne possède ces propriétés.importantes.
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Comme la tôle de zinc et celle d'aluminium du produit plaqué possèdent à peu près le même coefficient de dilata-. tion à la chaleur, il ne se produit jamais de dissolution des couches de plaquage quand il y à des différences de température. C'est là un avantage qu'à peu près aucune tôle plaques d'autresmétaux n' a accusé jusqu' à présent. Il ne se produit pas non plus de destruction de l'assemblage du plaquage sous 11 effet d'actions électriques,car la chute de tension du zinc et de l'aluminium qui est le facteur dé- terminant de cette question est très favorable. La durée de la tôle plaquée dont question n'est donc compromise à aucun point de vue.
Les t'oies de zinc plaquées des deux côtés d'aluminium résistent aux intempéries et également à l'action des gaz de combustion, à celle de l'action de l'acide carbonique et de la suie contenant de l'acide sulfureux,tandis que le zinc pur ne résiste pas, ainsi que l'en sait, à ces attaques.
D'autre part, les tôles de zinc plaquées d'un côté d'alunii- nium sont,côté zinc,parfaitement résistantes à l'action des alcalis,propriété que ne possèdent pas, ainsi que l'on sait, les tôlesd'aluminium
Les tôles de zinc plaquées des deux côtés d'aluminium possèdent de même que les tôles d'aluminium pur un grand pouvoir de radiation de la lumière et de la chaleur.Elles sont donc calorifuges,propriété que les tôlas de zinc pur ne possèdent pas, ainsi qu'il est de notoriété courante.
La tôle d'aluminium ne se soude que difficilement à l'électricité.On ne peut pas la souder a l'étain, tandis que les tôles de zinc recouvertes d'aluminium peuvent être sou- dées ou brasées directement du côté de l'aluminium, car le zinc se soude très bien a l'électricité et le revêtement d'aluminium ne constitue pas un obstacle au soudage, Il en est de même pour le soudage tendre ,car sous l'action du fer à souder chaud , l'aluminium est enlevé légèrement par com- bustion et le zinc libéré de'! la sorte permet naturellement
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au soudage de se faire. bnfin,le tôles de zinc et d'alumi- nium possèdent une dureté remarquable en dépit de leur grand coefficient d'al1onêS\:J!Jlent.
C'est ainsi par exemple que pour une dureté Lrinall da 50 à 65,l'allongement atteint encore 10 à 20.
Grâce à la préouno-j de l'alliage zino-aluijiuium on peut aussi laminer des .3 foies plaquées épaisses pour en faire des feuilles très minces (jusqu'à 0.003 m/m d'épaisseur),car la matière possède- grâce à la présence de l'alliage dur aluini- nium-zinc encore une résistance suffisante, ce qui n'est pas le cas pour les feuilles en aluminium pur, .2our préparer les tôles, on lamina ensemble du zinc
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chauffé contenant 1 à 2p d'aluminium avec de l'alulninium chauffé à une température un peu plus élevée.
La température à laquelle les deux tôles métalliques doivent être chauffées se déterminent d'après les épaisseurs que doit avoir la ma- tière; elle oscille entre 180-450 c
En donnant une composition appropriée aux composants d'aluminium de la matière du revêtement, on obtient d'autres propriétés nouvelles de l'alliage zinc aluminium conforme à 11 invention. Conviennent particulièrement à cet effet,des alliages aluminium et d'argent et d'autres métaux précieux
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par exempleponformément au brevet anglais 554.20, Ces al- liages sont plus anticorrosifs que l'aluminium pur ; ilsne se décomposant pas en présence de l'air atmosphérique; ils possèdent un éolat blanc argenté que l'aluminium pur ne mon-
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tre pas à ce point.
Des r2câiernents d'aluodniurn de l'espèce sur des tôles de zinc alliées à de l'aluminium confarmém90.t à l'invention,accusent les mêmes propriétés que celles qui sont signalées dans ,. le present mémoire. De plus, ils résistent mieux a la corrosion et ont un aspect blanc argenté.
On peut résumer comme suit les propriétés du produit
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plaqué conforme à l'invention. allongement plus grands des tôles plaqués
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à savoir : a) Qualité tendre : résistance20 à 25
Allongement 40 à 65
Dureté Brinell 40 à 50 b ) Qual it dure:
Résistance 25 à 32 allongement 10 à 20
Dureté Brinell 50 à 65
2) Plus grande résistance de l'alliage aluminium-zinc comme matière de base aux actions chimiques au point de vue da meilleures propriétés hygiéniques,que le zinc ordinaire.
3) Grande résistance de la tôle de zinc plaquée d'alu- minium des deux côtés aux influences de l'air atmosphérique ainsi qu'à l'action des gaz de combustion,de l'acide carboni que,du noir de fumée,etc...,qui renferment de l'acide sulfu reux.
4)Résistance absolue de la tôle de zinc plaquée. d'un cété d'aluminium aux actions des alcalis,côté zinc de la tôle.
5) Grande résistance et efficacité de plus longue durée de la tôle de zinc garnie d'aluminium d'un côté aux attaques électrolytiques quand on se sert du produit pour des piles sèches.
6) Chute de tension électrolytique favorable du produit plaqué et de ce fait durée de l'assemblage des deux compo- sants du produit plaqué.
7) .Protection du produit plaqué contre une dilatation inégale des deux couches métalliques sous l'effet d'actions thermiques grâce au fait que les deux métaux ont à peu près le même coefficient'de dilatation.
8) Grand pouvoir de radiation de lumière et de la cha- leur du côté aluminium de la tôle de zinc plaquée d'alumi- nium et partant grand pouvoir de réflexion de la lumière ainsi qu'action calorifuge de la matière plaquée.
9) Grande tendance à la diffusion du produit plaqué
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quand on chauffe celui-ci pendant assez longtemps à une
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température de 150 à 300 C pour cbtemir un zinc s. forte teneur en aluminium et de par ce fait una durété plus grande
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et une résistance plurande du produit plaqué,ceci not6l11m8nt pour les objets finis fabriqués à l'aide du produit tendre.
Ceci raccourcit notablement le processus de la diffusion à travers l'alliage aluminium-zinc initial, le facilite et partant la tôle peut être trempée de la même façon qu'une tôle d'acier.
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10) excellante aptitude au travail du produit plaqué à l'état froid,notamment lors de l'estampage,du repoussage,du laminage au bordage et d'autres opérations de même genre
Il) Soudage facile (électrique et autogène) ainsi que brasae facile du produit plaqué.
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1.'3)i'acilité de laminage du produit en feuilles minces allant jusqu'à environ 0,Q03 mim d' él3ai s: zr ,,râc à la dureté plus grande du produit plaqué.
13) iossiuilité da travailler las déchets de t'oie an las refondant pour les donner comme appoint pour la fabrication du métal composite zinc" aluminium.
14) Par l'emploi d'alliages d'aluminium approprié,par exemple d'aluminium renfermant de l'argent ou du métal con-
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forme au brevet anglais 554.:Oû, on peut obtenir un brillant blanc ë1 r, en té pr on ai ce.
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1 ) .j.Jrocédé pour la fabrication dE;'! t'oies de zinc plaquées d'aluminium et d'un alliage ziac-aluiniiiiurii convenant particu" litrement z, cat effet,caractérisé par le fait que l'on e!J1 ploie comme composants de plaquage un alliage dE;) zinc conte-. nant 98 à 99% de zinc et 1 à 1%Ù à' alwniniuln .