<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
AIUIIlUIL CONPANT 0F A:l\#iRICA " perfectionnements aux objets métalliques complexes".
Priorité d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis le 11 octobre 1933 au nom de : Junius David Edwards.
EMI1.2
--------------------------------------------------------------
Ba présente invention a pour objet des perfectionnements aux surfaces réfléchissantes en aluminium présentant un pouvoir réfléchissant élevé uniforme et comportant un revêtement protecteur d'oxyde limpide et transparent obtenu artificiellement.
On a déjà fait différentes tentatives pour l'obtention de surfaces réfléchissantes durables et résistant à la corrosion sur l'aluminium en formant un revêtement d'oxyde sur la surface réfléchissante de l'aluminium.Toutefois les nombreux avantages résultant de la production d'une surface réfléchissante d'aluminium comportant sur elle une telle couche d'oxyde sont joints à l'inconvénient dû à l'apparition de différentes marques,trainées ou lignes sur cette surf ace.Ces marques @ sont généralement invisibles sur la surface métallique avant le traitement aboutissant au revêtement d'oxyde et apparaît pen-
<Desc/Clms Page number 2>
dant ce dernier traitement;
elles semblent résulter directement de la texture interne de la surface métallique ainsi que du procédé de travail utilisé pour la formation de l'objet.Par exemple,quand on forme par des laminages habituels un réflecteur de lumière de forme creuse ou hémisphérique, la surface réfléchissante peut présenter après la formation du revêtement d'oxyde des lignes de laminage formant des traînées en arcs de cercle concentriques de pouvoir réfléchissant moindre;
ou encore une surface réfléchissante plate d'aluminium peut présenter à la suite du revêtement d'oxyde des lignes nettes dues directement à la texture de la surface métallique.De plus,la couche d'oxyde produite sur la surface réfléchissante présente souvent un aspect nuageux et translucide et peut parfois être colorée.Ces défauts réduisent sensiblement le pouvoir réfléchissant de la surface réfléchissante d'aluminium ainsi traitée.
L'objet de la présente invention est l'établissement d'un objet comportant une surface réfléchissante durable en métal à base d'aluminium recouvert d'oxyde,cette surface réfléchissante étant en même temps parfaitement libre de toutes traînées ou marques tandis que le revêtement d'oxyde est partout limpide et transparente L'invention a également pour but un objet présentant une surface à pouvoir réfléchissant amélioré uniforme,cette surface en métal à base d'aluminium revêtue d'oxyde étant de plus durable.L'invention vise en particulier un objet métallique complexe présentant une telle surface réfléchissante en métal à base d'aluminium revêtu d'oxyde.D'autres avantages de l'invention résultent de la description suivante.
L'invention est basée sur la découverte de ce qu'un objet en métal complexe comprenant un support métallique et une partie superficielle en métal à base d'aluminium présentant une
<Desc/Clms Page number 3>
d'opérations comportant une réduction d'épaisseur de la partie superficielle en métal à base d'aluminium d'au moins 99,5% avec traitement destiné à former un revêtement d'oxyde.Il a été découvert de plus que si la partie superficielle est en aluminium très pur ou en alliage d'aluminium très pur,le revêtement d'oxyde obtenu est limpide et transparent et n'abaisse pas sensiblement le pouvoir réfléchissant de la surface en a- luminium.On obtient ainsi un objet métallique complexe conforme à l'invention,
présentant une surface réfléchissante durable à pouvoir réfléchissant uniforme en métal à base d'aluminium revêtu d'oxyde,le pouvoir réfléchissant de cette surface étant plus élevé et plus en forme que pour les surfaces réfléchissantes obtenues antérieurement au moyen de métal à base d'aluminium recouvert d'oxyde.
Le métal complexe utilisé pour l'obtention des objets perfectionnés conformes à l'invention peut comprendre un nombre désiré quelconque de couches métalliques.Il est cependant préférable en général d'utiliser un métal complexe constitué par un support relativement épais donnant au métal complexe ses printipales propriétés de @ forme et de masse,ce support portant sur une ou plusieurs de ses surfaces un élément superficiel relativement mince en métal à base d'aluminium,aluminium ou alliage à base d'aluminium.Le support peut être en aluminium ou en alliage d'aluminium,présentant les propriétés physiques désirées, que l'on peut réunir avantageusement à une feuille métallique à base d'aluminium par un travail à chaud ou à froid tel que le laminage ou l'étirage.
Pour la formation du métal complexe on peut appliquer tous procédés connus à cet effet. Un procédé qui s'est avéré particulièrement intéressant pour la formation d'un métal double comportant un support en métal à base d'aluminium et un élément superficiel en un autre métal à base d'aluminium,
consiste à couler le métal du support au contact de l'élément superficiel
<Desc/Clms Page number 4>
en feuille ou autre forme.Un autre procédé satisfaisant consis- te à assembler l'élément superficiel en forme de tôle avec le support en métal à base d'aluminium en forme de tôle ou de plaque.L'objet intermédiaire en métal complexe ainsi formé doit de toute manière être travaillé ensuite de façon que le métal complexe présente une surface réfléchissante en métal à base d'aluminium qui soit satisfaisante pour le but que se propose l'invention.Le travail de ce métal complexe intermétiaire a pour résultat d'éliminer de l'élément superficielà base d'aluminium la texture métallique interne qui provoque l'apparition de lignes et de traînées lorsqu'on forme ultérieurement sur cet élément la couche artificielle d'oxyde.Le
degré de supression de cette texture métallique nuisible dépend du degré de travail auquel on soumet l'élément superficiel en métal à base d'aluminium tant avant qu'après formation de l'objet métallique comple- xe.
On considère qu'il est essentiel de réduire le métal complexe d'au moins 85% en travaillant ensemble lu support et l'élément superficiel,par exemple par réduction au laminage.En général un travail total suffisant à réduire l'épaisseur primitive de l'élément superficiel d'au moins environ 99,5% donnera une surface satisfaisante.Toutefois,il est préférable de réduire l'épaisseur primitive de l'élément superficiel en métal à base d'aluminium d'au moins 99,9% pour obtenir le résultat optimum, quelle que soit la composition exacte de l'élément superficiel du métalcomplexe,les marques dues à la texture interne du métal à la suite de l'oxydation ultérieure de la surface peuvent être évitées dans l'objet réfléchissant en utilisant des matières telles que celles décrites ci-dessus.Toutefois,
si l'élément superficiel en métal à base d'aluminium est constitué par de l'aluminium très pur, c'est-à dire par de l'aluminium dont la pureté atteint au moins 99,7% ou d'alliages de cet aluminium très pur avec certains métaux, on obtient l'avantage complémentai-
<Desc/Clms Page number 5>
de pouvoir former ultérieurement sur la surface réfléchissante d'aluminium un revêtement d'oxyde limpide et transparent et sans couleur sensible de manière à permettre la production d'un objet présentant une surface réfléchissante durable à pouvoir réfléchissant élevé.En général,la présence au total de 0,1 à 0,3% de la plupart des éléments d'alliage habituels,dans l'aluminium très pur n'affecte pas sensiblement l'aspect du revêtement d'oxyde obtenu,mais des quantités supérieures à celles indiquées en éléments tels que le silicium,
le fer et la manganèse peuvent rendre le revêtement d'oxyde nuageux ou le colorer.Certains éléments tels que le magnésium et le zinc lorsqu'ils se trouvent en quantités relativement élevées dans les alliages d'aluminium très pur,n'ont pas d'effet nuisible sur le revêtement d'oxyde formé.
Dans la forme d'exécution préférée l'objet est formé par suite à partir d'un ensemble métallique complexe à base d'aluminium constitué par un support relativement épais en métal à base d'aluminium présentant les propriétés de forme et de masse désirées pour l'objet fini et un élément superficiel travaillé relativement mince formé par de l'aluminium à 99,7% de pureté ou un alliage de cet aluminium de haute pureté ne contenant pas plus de 0,1 à 0,3% des impuretés habituelles telles que le silicium,le.fer, et le manganèse et ne contenant pas plus de 0,3% de cuivre en dehors des impuretés précédentes.Le magnésium et le zinc peuvent se trouver présents en quantités relativement élevées comme constituants de l'alliage.
On peut obtenir la surface réfléchissante du type désiré diffusant ou formant MIROIR, SUR l'élément superficiel de l'objet en métal complexe par tout procédé approprié connu.L'obtention d'une surface réfléchissante diffusante peut être assurée par un traitement mécanique ou chimique;
on doit prendre soin toutefois,au cours de ce traitement,de ne pas enlever une épaisseur sensible du revêtement superficiel et de ne pas mettre à nu le métal du support.On obtient des surfaces réfléchissantes diffusantes
<Desc/Clms Page number 6>
particulièrement uniformes et claires par attaque à l'acide du métal complexe dont l'élément superficiel est constitué par un alliage d'aluminium très pur contenant de 0,06 à 0,3% de cuivre et ne contenant pas de silicium à l'état graphitique.On peut obtenir des surfaces réfléchissantes formant miroir par brunissage ou polissage opéré de différentes manières.Par exemple on peut obtenir de bonnes surfaces de ce genre par polissage au laminoir avec des cylindres présentant des surfaces bien poliee,
la surface métallique ayant subi une légère attaque à l'acide entre deux passes de laminoir successives.On peut également obtenir de bonnes surfaces réfléchissantes formant miroir, par brunissage,mais il est généralement nécessaire ou avantageux de traiter les surfaces ainsi préparées pour les rendre plus brillantes avant de former sur elles le revêtement d'oxyde.Ce brillant peut être obtenu par traitement anodique dans un électrolyte au fluoborate comme décrit dans la demande de brevet anglais n 315420/34.
Le revêtement clair et transparent d'oxyde,peut être obtenu sur la surface réfléchissante du métal à base d'aluminium par traitement anodique dans différents électrolytes connus tels que l'acide sulfurique ou un mélange diacides sulfurique et oxalique. A cet effet il est préférable d'effectuer l'oxydation anodique dans l'acide sulfurique étant donné que l'on peut obtenir des revêtements d'épaisseur notable non colorés et limpides résultat qui est avantageux si l'on veut obtenir la protection maxima pour la surface réfléchissante avec réduction minima du pouvoir réfléchissant de la surface du métal à base d'aluminium.On peut obtenir de bons revêtements en oxyde,d'épaisseur notable,limpides,non colorés et transparents,par exemple,
en faisant de la surface réfléchissante en métal à base d'aluminium l'anode d'une cellule électrolytique contenant une solation à 15% d'acide sulfurique comme électrolyte dans laquelle
<Desc/Clms Page number 7>
par centimètre carré de surface d'anode pendant 10 minutes à environ 21 C.
Aux dessins ci-joints on a représenté en figures 1,2 et 3 l'objet perfectionné conforme à l'invention à trois moments successifs de sa fabrication.La figure 1 représente le métal complexe sous forme de tôle constituée par un support métallique relativement épais 1 et un élément superficiel réfléchissant :
relativement mince en métal à base d'aluminium.En figure 2 on a représenté le même métal compleke après la réduction d'épaisseur et avant traitement complémentaire destiné à former le revêtement d'oxyde sur la surface réfléchissante de l'aluminium.La figure 3 représente l'objet terminé fabrique conformément à l'invention,constitué par un métal complexe comprenant un support métallique relativement épais 1 et un élément superficiel relativement mince 2 en métal à base d'aluminium dont l'épaisseur a été réduite d'au moins 99,5% pendant la formation de l'objet complexe et dont la surface réfléchissante claire est recauver- te d'un revêtement limpide et transparent d'oxyde 3 ne présentant aucune ligne ou marque d'aucune sorte.