BE433333A - - Google Patents

Description

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  " Procédé de fabrication d'outils et d'objets analogues à surfaces coupantes ou abrasives et produits obtenus par ce procédé ". 



   La présente invention est relative à la fabrication d'outils, meules, trépans et autres objets analogues coupants ou abrasifs formés d'un support en métal solidaire d'une masse dure ( parfois appelée ci-après masse active ) dont les sur- faces constituent les surfaces actives de l'outil. 



   Elle concerne plus spécialement un procédé de fabrication de ces objets qui consiste à former la masse active par com- pression d'un mélange de particules de liant et de particules très dures, abrasives ou coupantes, dans un moule ou matrice et à opérer la concrétion de la masse par chauffage du moule, par exemple dans un four. 



   Comme liant, on utilise généralement des métaux tels que le fer, le   cobalt$,   eto., des mélanges ou des alliages de ces métaux. D'autre part, les substances abrasives ou coupantes employées ordinairement sont les particules de diamant, de carbure de bore etc. ou encore un mélange de ces substances. 

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   Belon le procédé connu, le mélange de liant et de parti- cules abrasives coupantes est comprimé dans une matrice en métal au moyen d'un ou plusieurs pistons et l'ensemble est ensuite mis au four à une température convenable pour concré- ter ou fritter le mélange, la durée du séjour dans le four étant fonction de la nature du mélange et de la consistance que l'on désire donner à l'aggloméré. 



   Cette opération de concrétion peut être ou non suivie d'une deuxième compression, elle-même suivie d'une remise au four. Ces diverses opérations sont généralement conduites dans une atmosphère neutre ou réductrice. Après refroidissement, on retire la masse active de sa matrice, on l'usine pour lui donner sa forme définitive et on la soude à son support. 



   Le procédé qui vient d'être décrit présente certains inconvénients. 



   Les moules ou matrices utilisés, qui sont ordinairement en acier réfractaire,. sont très coûteux, se détériorent rapi- dement du fait qu'ils sont soumis plusieurs fois à des tempé- ratures très élevées, de l'ordre de 800 à 1100 C, et ils nécessitent encore des réparations entretemps. 



   En outre, ces moules ou matrices sont très encombrants, parce que leurs dimensions-doivent-nécessairement dépasser très sensiblement celles des masses actives à fabriquer. 



   D'autre part, sous peine de devoir disposer d'un nombre de matrices exagéré, on doit se limiter à la fabrication d'un nombre restreint de pièces normalisées. 



   Un autre inconvénient réside dans l'obligation où l'on est de fabriquer des masses coupantes ou abrasives d'une hauteur assez considérable. Cette nécessité résulte du fait que les masses de faible hauteur se déforment d'une manière trop sensible lorsqu'on les soude sur leur support. 



   Cet inconvénient a pour corollaire une précision insuf- fisante dans la planéité de certains outils, par exemple des 

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 meules, du fait que, lors de la compression d'un mélange de liant et de particules abrasives d'une certaine hauteur, le glissement des particules les unes sur les autres est diffici- le et que des tensions internes se produisent. 



   La présente invention a pour but de supprimer ces incon- vénients et d'autres désavantages du procédé décrit ci-dessus , qui sont bien connus de l'homme de métier, 
A cette fin, suivant l'invention, on utilise le support de l'outil comme moule pour la compression du mélange de liant et de particules abrasives et pour la concrétion de la masse obtenue par la compression. 



   Suivant une autre particularité de l'invention, le sup- port utilisé comme moule aura de préférence des dimensions supérieures à celles qu'il doit avoir dans l'outil fini et est dégrossi et usiné après la concrétion de façon que ses dimensions finales soient obtenues et que les surfaces actives de l'outil soient dégagées. 



   Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, pour faire jouer au,support le r8le de moule, on y ménage des cavités destinées à recevoir le mélange de liant et de. matière abrasive ou coupante et à former la chambre ou espace de moulage de ce   mélange.   



   Selon une variante, la chambre de moulage est formée par des pièces ajustées sur le support. 



   Une autre particularité de l'invention consiste en ce que l'opération de concrétion à chaud est conduite de façon à obtenir en même temps la soudure de la masse active sur son support. Ceci présente l'avantage de supprimer une opération de soudure distincte de l'opération de concrétion et permet d'utiliser des masses actives de faible hauteur, ce qui, pour la raison exposée plus haut, n'était pas possible suivant l'ancien procédé. 



   D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon 

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 l'invention ressortiront de la description de la fabrication d'une meule annulaire conformément à ce procédé, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif. 



   Dans un support, non dégrossi, en acier doux, on ménage une cavité annulaire d'une section transversale correspondant à celle de la masse active de la meule à obtenir mais d'une hauteur   uh   peu supérieure. 



   On place ensuite dans la cavité un mélange de poudre de fer et de poudre de diamant, de préférence en quantité telle que l'épaisseur de la couche soit égale ou inférieure à la profondeur de la cavité, et l'on comprime le tout de la manière ordinaire au moyen d'un piston annulaire, 
On revêt ensuite le support d'un enduit protecteur, constitué d'argile, de graphite ou d'une matière réfractaire analogue et l'on porte le tout au four à une température de l'ordre de 800 à 1100 C, de préférence dans une atmosphère réductrice ou neutre, de façon à concréter le mélange. 



  Bien entendu, la durée du séjour dans le four sera fonction de la consistance que l'on veut donner à l'aggloméré. 



   On retire ensuite le support du four et l'on soumet la masse concrétée à une deuxième compression,puis on laisse refroidir lentement. Après avoir retiré le support du four, on constate que la masse   concrète est   solidement soudée au support. 



  On enlève alors éventuellement l'enduit qui protège ce dernier et on le dégrossi et l'usine pour lui donner ses dimensions finales et dégager les surfaces actives de l'outil. 



   Pour favoriser la soudure de la masse active, au support, on peut ajouter au mélange de poudre de fer et de particules abrasives un fondant réducteur, tel que le borax. Cette addi- tion assure d'ailleurs une meilleure concrétion du mélange. 



   Comme cela a déjà été mentionné plus haut, la suppression d'une opération de soudure séparée rend   passif   l'utilisation de faibles hauteurs de couches de mélange, ce qui, pour 

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 les raisons déjà exposées, permet d'obtenir une plus grande uniformité dans le   taux   de compression du mélange et une plus grande précision dans la planéité de la meule ou autre outil fabriqué par le procédé selon l'invention. 



   Dans l'exemple qui précède, la soudure de la masse active sur un support s'opère grâce à l'affinité qui existe entre les particules de fer:, qui constituent le liant, et le sup- port en fer doux. 



   Dans le cas où le liant est constitué d'un autre métal, on pourrait recouvrir,   éleotrolytiquement   ou d'une autre ma- nière, le support en fer doux.d'une couche d'un métal qui se soude au liant aux températures mises en oeuvre pour la con-   crétion.   Ou bien lorsque le, liant est en métal peu coûteux autre que le fer, on peut employer un support constitué du même métal. 



   Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux indications données ci-avant et que bien des modi-        fioations     peuvent/être   apportées sans sortir de la portée du présent brevet et des revendications   ci-annexées.   



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de fabrication d'outils, meules, trépans et objets analogues coupants ou abrasifs, formés d'un support en métal solidaire d'une masse dure dont les surfaces   consti-   tuent les surfaces actives de l'outil, ce procédé, qui consiste à former .la masse dure par compression d'un mélange de parti- cules de liant et de particules abrasives dans un moule et à opérer ensuite la concrétion de la masse par chauffage du moule chargé, étant caractérisé en ce qu'on utilise le support de l'outil comme moule pour la compression du mélange et la concrétion de la masse.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i- s é en ce que le support utilisé comme moule a des dimensions supérieures à celles qu'il doit avoir dans l'outil fini et est <Desc/Clms Page number 6> dégrossi et usiné après la concrétion de façon que ses àimen- sions finales soient obtenues et que les surfaces actives de l'outil soient dégagées.

   3. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisé en ce qu'on ménage dans le support des cavités destinées à recevoir le mélange de liant et d'abrasif et à former la chambre ou espace de moulage de ce mange.

   4. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisé en ce que la chambre de moulage est formée par des pièces ajustées sur le support.

   5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support est rev êtu d'un enduit protecteur avant d'être soumis au chauffage destiné à opérer la concrétion de la massé abrasive, 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'opération de concrétion est conduite de façon à obtenir en même temps la soudure de la masse active sur le support.

   7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications, précédentes, caractérisé en ce que les particules de liant et le support sont constitués d'un même métal capa- ble de se souder à lui-même dans les conditions de températu- re et de pression mises en oeuvre pendant l'opération de concrétion.

   8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé é en ce que les particules de liant et le support consistent chacun en un métal diffé- rent, les deux métaux étant capables de se souder l'un à l'autre dans les conditions de température et de pression mises en oeuvre pendant l'opération de concrétion.

   9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en oe que, avant la compres- <Desc/Clms Page number 7> sion, on ajoute au mélange de liant et de matière abrasive ou coupante un ou plusieurs produits capables de favoriser tant la concrétion que la soudure, 10. Procédé suivant la revendication 9, c a r a c t é - risé en ce qu'on ajoute au mélange de liant et de matière abrasive ou coupante un fondant agissant comme réducteur.

   11. Procédé suivant la revendication 10, o a r a c t é- r i s é en ce qu'on emploie du borax comme fondant.

   12. Procédé de fabrication d'outils, meules, trépans, et objets analogues coupants ou abrasifs tel qu'il est décrit dans le présent mémoire descriptif.

   13, Les outils, meules, trépans, soies, disques, fraises, forest coupants ou abrasifs et objets analogues obtenus par le procédé suivant l'une quelconque des revendications préoé- dentes.