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procédé et appareil pour fabriquer des plaaues à revêtement plaqué.
Les demi-produits plaques sont actuellement employésdans l'industrie sur une grande échelle. Il en est ainsi notamment pour des déni-produits tels que les tôles en alliage d'aluminium, d'un alliage dont le noyau se compose/d'aluminium très résistant et ,améliora- ble, contenant du cuivre, tandis que la couche de placage est en aluminium pur résistant à la corrosion ou en un alliage d'alumi- nium améliorable ou non-Améliorable,résistant à la corrosion. pareils demi-produits peuvent être fabridués de diverses manières. Un procédé connu consiste à garnir une coquille ou lingotière de plaques de placage entre lesquelles.on coule le métal formant noyau.
Ensuite, le lingot composé ainsi produit est
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transformé en tôles par laminage à chaud ou à froid et est fina.- lement soumis s à un traitement améliorant. Dans ce procédé les plaoues de placage ou les tôles de placage, disposées dans la co- ouille, sont soit aspirées contre les parois de la coauille à l'aide d'un dispositif à dépression, soit serrées contre les pa- rois de la coquille à l'aide de rouleaux presseurs agissant par l'intérieur de la coquille.
Depuis peu on connaît également des procédés de coulée de lingots composés, où on renonce complètement ou partiellement à l'emploi d'une coquille et où les plaaues de placage elles-mêmes sont utilisées comme moule dans lequel on coule le métal.
Or on a constaté à propos de ce procédé de coulée de lin- gots composés, mentionné ci-dessus, certains défauts qui diminuent la qualité du déni-produit achevé. Ces défauts se manifestent no- tam lent avec tous les alliages de noyau ayant une forte tendance à former à la surface des lingots des perles de liquation, cornue c'est le cas par exemple avec les alliages d'aluminium très résis- tants précités contenant du cuivre. Ces perles de liauation sor- tent apparemment, durant la solidification, hors de l'intérieur encore partiellement liquide du lingot à travers la surface déjà solidifiée, et on les trouve aussi, en cas de coulée entre des plaques de placage, dans la zone de transition comprise entre le métal de noyau et le métal de placage.
Etant donné oue, par exemple avec les alliages d'aluminium contenant du cuivre, les perles de liquation ont une teneur en cuivre extrêmement élevée, elles ne di sparaj ssent point lors du travail. ultéri eur de laminage, de recuit et d'amélioration, même ouand la couche de placage est faite d'aluminium pur et possède un pouvoir d'adsorption relative- ment élevé pour le cuivre. Par suite, mente dans le semi-produit achevé, il y a daus la zone de transition entre la couche de noyau et la couche de placage des composés intermétalliques fragiles qui la résitance diminuent les Qualités, par exeple/à la flexion, du produit com- posé.
En outre, le fort enrichissement de cuivre dans la zone de
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transition ou dans la couche de placage (dû ici à la diffusion en cours dès traitements thermiques), a. pour effet de diminuer la résistance à la corrosion. Comme d'autre part les perdes de li- quation ne sont généralement pas réparties uniformément sur tout le lingot, la tôle achevée a des comportements différents à l'é- gard de la corrosion. De même, l'uniformité de l'aspect de la surface des tôles est influencée défavorablement par la différence ae composition de ses différentes régions.
Suivant- 1 -invention., on obvi e à cet inconvénient en serrant après la coulée du métal de noyau les tôles de placage contre le métal. de noyau en voie de solidifi cation, sans produire une dé- formation par pétrissage, avec une pression telle et sur une étendue telle que des perles de liquation soient empêchées de sor- tir de la surface du métal de noyau. on exerce la pression sur une étendue qui, avantageusement, est un peu plus grande que la région de solidification du métal de noyau, car il s'est avéré aue les perles de liquation sortent de l'intérieur du lingot, encore liquide ou encore rien que partiellement liquide, à travers la croûte déjà solidifiée du métal de noyau.
La grandeur de cette région dépend des conditions de coulée et de solidification et on la détermine le mieux par un essai. La pression doi.t être choisie de manière que la surface solidifiée du métal de noyau ne subisse pratiquement pas de déformation. Il est avantageux d'exercer la pression par l'intermédiaire de rouleaux presseurs à l'aide d'or- ganes élastiques, par exemple de ressorts, afin de disposer d'un. moyen de l'adapter le mieux possible aux conditions régnant dans l'un ou l'autre cas.
Toutefois, on peut aussi exercer la pression, simplement en faisant en sorte que les paroi s latérales de la coquille, qui portent contre les plaques de placage, soient arti- culées sur les autres parties, fixes, de l.a. coquille ou lingoti.ère.,, et en serrant par exemple à l'aide de ressorts les parois pivo- tantes ou abattantes contre les plaques de placage.
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Afin de pouvoir donner à 1 a région de solidification et, partante à la région de serrage une plus faible longueur et pour éviter un gauchissement des plaoues de placage, notamment quand celles-ci sont -relativement minces, il est avantageux de refroi- dir les tôles de placage non seulement en aval de la région de serrage, mai s aussi déjà pendant le serrage dans la région de serrage, on peut atteindre ce but par exemple en munissant les différents rouleaux presseurs de tuyères par lesquelles sort un fluide de refroidissement introduit dans les rouleaux, ou aussi en disposant en amont des rouleaux presseurs et ou ,-entre les rouleaux presseurs des dispositifs de refroidissement, par exen- ple des couronnes à jets de fluide de refroidissement.
Dans la fabrication de feuillards minces, il est connu de couler le métal de noyau entre des couches de placage prélaminées et de laminer le produit à l'épaisseur voulue dans le morne appareil, après la coulée. Al'oppo.sé de ceci, dans l'appareil conforme à l'invention, on fabrioue des lingots et plaques épais et on serre les dispositifs presseurs élastiques contre les plaques de placage sans proauire une déformation par pétrissage, savoir dans une mesure telle que des perles de liquation soient empêchées de sortir à la surface du métal de noyau.
En -serrant le métal de placage contre le métal de noyau en voie de solidification on assure en même tempsque les deux mé- taux demeurent en liaison intime l'un avec l'autre et que la prise, une fois réalisée, ne soit point interrompue par la contraction thermique du métal de noyau en voie de solidification.
Le procédé suivant l'invention s'est montré avantageux pour la fabrication de plaoues ou de lingots' composés dont le noyau est fait d'un alliage d'aluminium, améliorable, qui contient du cuivre, tandis que la couche de placage ast faite d'aluminium pur ou d'un allia.ge d'aluminium, sans cuivre, améliorable ou non, toutefois, le procédé n'est pas limité à ces matières, mais
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s'applique à toutes les matières de noya.u où se manifeste une tendance à la formation de perles de liquation ou à. la surface du lingot coulé.
Il présente un notable intérêt non seulement, pour la fabrication de lingots ou plaques non continus, mais en- core notamment pour la fabrication de produits métallurgiques con- tinus, également de ceux que l'on soumet à un traitement ultérieur, par exemple à un laminage, en tirant profit de la chaleur sensible du produit coulé. En effet, le procédé conforme à l'invention per- met, pour la première fais, de fabriquer par coulée continue des pièces composées irréprochables en employant des alliages de noyau avec lesquelsdes perles de liquation se produiraient à la surface du produit coulé si l'on appliquait les procédés utilisés jusquà présent.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple des ap- . pareils pour exécuter le procédé conforme à l'invention. Dans les dessins:
Fig. 1 montre un appareil à rouleaux et galets presseurs, représenté en coupe suivant la ligne 1-1 des figs 3 et 4.
Fig. 2 est une coupe de'l'appareil de la fig.l, faite sui- vant la'ligne II-II de la fis.3.
Fig. 3 est une vue de dessus de l'appareil de la fig.l,
Fig. 4 est une coupe de l'appareil de la. fig.l, faite suivant là, ligne IV-IV de la fig.l.
Fig. 5 montre un appareil à rouleaux preneurs et refroidis- sement dans la région du serrage, représenté en coupe longitudinale suivant la ligne V-V de la fig.5.
Fig. 6 montre le même appareil en plan, parti e en coupe suivent la ligne VI-VI de la fig.5.
Fig. 7 montre un appareil simple à parois latérales abattan- tes de la coquille, représenté en coupe longitudinale suivant la ligne VII-VII de la fig.8.
Fig. 8 est une vue de dessus du même appareil, et
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Fig. 9 montre un appareil analogue à celui de la fig.7, mais où l'extrémité supérieure de la coquille a une entrée arrondie.
L'appareil représenté sur les figs. 1 à 4 sert à fabriauer des plaoues composées dont on coule le métal. de noyau 1 entre les plaques de placage 2. Les plaaues de placage 2 sont recourbées vers les faces étroites de la lingotière de manière à laisser libre une ouverture longitudinale 3.
Le dispositif de coulée est constitué par un guide 4 formé de deux éléments identi aues 4, dans lequel sont guidées extérieure- ment les plaques de placage. Du côté intérieur, les plaques de placage sont maintenues en position par une pièce de guidage 5 re- posant sur le guide extérieur 4. Les éléments de guidage 4 laissent libres à leur partieinférieure des fentes 6 à travers lesquelles on introduit le métal en'fusion entre les plaaues de placage 2 à l'aide de goulottes de coulée 7, une seule goulotte étant repré- sentée sur le dessin illustrant l'exemple d'exécution. En dessous des goulottes de coulée 7, les fentes sont masquées de manière con- nue, éventuellement avec interposition de feuillards de préserva- tion, par des barreaux refroidis ou non refroidis 8.
Au début de la coulée, alors que le fond abaissable 9 se trou- ve juste en-dessous du guide, les plaques de placage sont mainte- nues en position grâce à une conformation appropriée du fond.
Le guide 4 est relié par des montants 10 à la taque de fonda- tion 11 du di spo si ti f de coulée.
Entre le guide 4 et la taaue 11 sont montés les dispositifs presseurs. Dans l'exemple d'exécution représenté, chacun de ces dispositifs comprend trois rouleaux presseurs superposés 12 qui sont serrés par des ressorts 13, à l'aide de vis 14, contre les faces larges des plaques de placage 2. On peut aussi appliquer une pression de serrage sur les faces étroites recourbées des plaaues de placage au moyen de dispositifs presseurs correspondants. Les dispositifs presseurs sont axés dans des plaques-appuis spéciales 15 disposées entre le guide 4 et la taque 11. Avantageusement, les
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plaques-appuis ont une forme telle qu'on puisse les enlever.
En-dessous de la taque 11 sont prévus des dispositifs de refroidissement, par exemple des serpentins tubulaires 16 à, tuyères 17 orientées vers l'intérieur, à l'aide desquels on peut régler de manière avantageuse la solidification du lingot dans le dispo- sitif de coul ée.
Sur les figs. 5 et 6 est représenté un appareil conforme à l'invention, pour la fabrication de plaques à laminer continues ou discontinues, dans lequel un refroidissement est prévu dans la région du serrage.
Sur les faces longitudinales 18 de l'appareil de coulée est adapté le guide 19, se composant de deux éléments, dans lequel sont' guidées extérieurement les deux tôles de placage 21. Du côté in- térieur, les tôles de placage 21 sont maintenues en,position par une pièce de guidage 20 reposant sur le guide extérieur 19.
Les tôles de placage 21 sont recourbées vers les faces étroi- tes du dispositif de coulée, contre lesquelles elles prennent appui élastiquement par exemple sous l'action de ressorts 22 par l'inter- médiaire d'un galet profilé 23 ou de plusieurs petits galets 24-.
Au milieu des faces étroites les deux tôles de placage 21 se tou- chent ou laissent libre entre eux, d'un côté, un intervalle étroit 25 à travers lequel on coule le métal de noyau 26 au moyen de la goulotte de coulée 27. sur toute la longueur de la région de solidification du métal' de noyau 26 sont fixés aux parois latérales longitudinales 18 de l'appareil de coulée des dispositifs presseurs à l'aide des- quels on serre les tôles de placage 21 'contre le métal de noyau 26 en voie de solidification pour empêcher les perles de'liquation de sortir. Les dispositifs presseurs sont constitués par des rou- leaux presseurs 28 dans lesquels on peut introduire un fluide de refroidissement.
Le fluide de refroidissement sortant des tuyères 29 des rouleaux presseurs 29 se rend directement sur les tôles de
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placage 21, seules les tuyères dirigées sur la pièce coul.ée étant libres chaque fois, tandis aue les autres tuyères sont masauées de l'intérieur par une tôle 30 montée à l'intérieur de chaque rouleau presseur. Les rouleaux presseurs 28 prennent appui élas- tiouement contre les parois latérales longitudinales 18 sous l'ac- tion de ressorts 31. Pour compléter l'effet de refroidissement, des couronnes à jets de fluide de refroidissement "é peuvent être disposées en amont des rouleaux presseurs 28 et entre ceux-ci .
Il est possible aussi de travailler uniquement avec des rouleaux presseurs munisde tuyères pour la sortie du fluide de refroidissement ou de ne travailler qu'avec des couronnes à jets de fluide de refroidissement, les rouleaux presseurs ne projetant alors pas de fluide de refroidissement sur les tôles de placage.
A l'aide de ce dispositif il est possible de refroidir les plaques de placage sans interruption sur toute l'étendue de la région de serrage, tout en adaptant à volonté l'intensité du re- froidissenent, de manière appropriée, à l'épaisseur des plaoues de placage ou du lingot, à la vitesse de coulée et à d'autres con- ditions de la coulée.
Sur les figs. 7 à 9 sont représentés d'autres appareils simples pour l'exécution du procédé conforme à l'invention. Dans ces appareils, les tôles -de placage, prévues uniquement sur les faces larges des plaques à leminer, sont serrées contre le métal de noyau du fait que les parois latérales de la coquille, qui portent contre les tôles de placage, sont reliées par articula- tion, par leur partie supérieure, aux autres parties, fixes, de la coquille et que ces parois abattahtes de la coquille sont ser- rées par la pression de ressorts contre les plaques composées.Le , serrage des parois latérales de la coquille peut toutefois aussi être produit à l'aide de poids ou agents analogues, en prévoyant avantageusement un moyen de régler les différentes pressions.
Dans les exemples d'exécution représentés, 33 est le métal de noyau au'on coule à la partie supérieure de la coquille entre
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les plaques de placage 34. Les parois latérales 35,36 de la coquil- le, qui portent contre les plaques de placage, peuvent à leur ex- trânité supérieure tourner sur des pivots 37 qui sont fixes sur les autres parties fixes, 43, 44 de la coquille. Les parois laté- rales pivotantes ouabattantes 35,36 sont serrées à l'aide de res- . sorts 39 contre les plaques de placage et, partant, contre le métal de noyau. on peut régler la pression de serrage à'l'aide dé vis 40.
Selon les conditions particulières, il peut être nécessaire de donner aux surfaces intérieures des parois latérales des coquilles, au lieu de la forme plane représentée, un profil entièrement ou partiollement cintré vers les plaques de placage, de manière que la pression empêchant la sortie de perles de liquation de l'allia- ge ' du noyau existe à tout niveau.
Dans certains cas il peut 'être utile, comme le montre de manière exagérée la fig. 9, d'augmenter la pression de serrage des paroispivotantes ou abattantes 35, 36 de la coquille en éva- sant l'entrée 41 à l'extrémité supérieure de la coquille. Cet évasement peut aussi 'être. courbe pour assurer une transition douce.
En disposant des rouleaux presseurs 42 du côté intérieur des plaques de placage 34, on réalise un contact plus étroit des plaques de placage avec les parois latérales dé la coquille.
REVENDICATIONS.
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