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"Perfectionnements relatifs à un procédé de polissage et matière de polissage au tonneau utilisable dans ce procédé".
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux procédés et aux matières de polissage au tonneau, ainsi qu'à la préparation de ces matières.
Les principaux objets de la présente invention sont:
1. un procédé de polissage au tonneau grâce auquel on peut: traiter des pièces métalliques pour en enlever les bavures, les angles vifs et les irrégularités superficielles en utilisant des fragments de pierre à chaux sous forme d'agrégat; utiliser ces mêmes fragments de pierre à chaux pour obtenir un fini poli et brillant sur les pièces à polir par des procédés de polissage au tonneau ; à répéter le procédé avec un second lot de pièces à polir en utilisant les mêmes fragments de pierre à chaux avec des fragments additionnels suivant les besoins;
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2. un procédé de polissage de pièces qui permet d'en enlever les bavures, les angles vifs et d'autres irrégularités superfi- cielles indésirables et d'assurer leur polissage final sans enle- ver l'agrégat et les pièces du tonneau de polissage;
3. un procédé de polissage qui donne un fini poli et bril- lant dans un temps relativement court (comparativement aux procé- dés utilisés habituellement) et d'une manière très économique;
4. une nouvelle matière de polissage au tonneau et un nouveau procédé de préparation de celle-ci;
D'autres objets et avantages apparaîtront au cours de la des- cription qui va suivre.
Le demandeur se sert, comme agrégat ou comme éléments de po- lissage, de fragments irréguliers de pierre à chaux broyée de di- verses grosseurs et formes et en enlève les angles et les arêtes vifs par passage au tonneau, avec ou sans l'aide d'une poudre abrasive. On lave ensuite les fragments pour enlever la matière abrasive (si l'on en a utilisé) et, en tous cas, le résidu fin provenant de l'opération de passage au tonneau. La grosseur des fragments de pierre à chaux varie, de préférence, de 1,58mm à 50,8mm environ.
Le demandeur emploie le mot " pierre à chaux" dans son sens le plus large et tel qu'on l'utilise industriellement dans l'industrie de la pierre pour englober une pierre ayant une teneur élevée en carbonate de calcium et/ou en carbonate de magné- sium, appelée quelquefois dolomie et/ou calcaire saccharoïde ou cristallisé, classée communément comme marbre.
On place les fragments de pierre à chaux ainsi que les pièces à polir dans un tonneau de polissage, le volume des fragments de pierre à chaux étant sensiblement supérieur à celui des pièces à polir, de manière que celles-ci soient bien enrobées et plongées dans les fragments de pierre à chaux.
On introduit ensuite( avec ou sans matière abrasive en pou- dre) une solution de savon et on brasse la masse dans un tonneau
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@ de polissage pour enlever les bavures, les angles vifs et les irrégularités superficielles des pièces à polir, la solution de savon ayant, de préférence, un pH dépassant 10,5. On continue le brassage jusqu'à ce que les bavures, les angles vifs, etc.. aient disparu des pièces. La durée de cette opération dépend, bien entendu, de la nature des pièces à polir, c'est-à-dire du fait qu'elles sont soit en acier ou métal dur, soit en un mé- tal relativement tendre, tel que, par exemple, le zinc. On peut également traiter des pièces non métalliques.
Après que l'on a brassé dans le tonneau de polissage les pièces à polir jusqu'au degré voulu pour enlever les bavures, les angles vifs et les irrégularités superficielles, on soutire le liquide et on lave les pièces à polir, les fragments de pierre à chaux ainsi que le récipient de brassage pour en enlever la matière résiduelle. Afin d'enrober les fragments lavés de pierre à chaux pour l'opération de finissage ou de polissage finale, de on introduit ensuite/l'eau et une composition formée d'un mélange de savon de soude, de sulfonate de lignine et de chromate de so- dium. On peut utiliser le produit connu industriellement aux
Etats-Unis sous le nom commercial de "Goulac" comme source da sulfonate de lignine de/La composition.
Une formule pratique est (en poids): 45% de savon de soude, 50% de Goulac;5% de chromate de sodium. Le pH de cette solution est inférieur à 10,5, le pH des solutions de savon exemptes de bases étant d'ordinaire compris entre 9,7 et 10,2. Il est cependant préférable que le pH soit supérieur à 7,0. Les ingrédients importants, pour autant qu'il s'agit de l'enrobage des éclats ou fragments de pierre, sont le savon à la soude et le sulfonate de lignine. On utilise le chro- mate de sodium pour empêcher la corrosion des pièces en fer et on peut le supprimer lorsqu'il n'est pas nécessaire pour empê- cher une telle corrosion. La demandeur sait qu'il existe sur le marché d'autres composés de sulfonates de lignine, ou ligno-sul- fonates, que l'on peut utiliser au lieu du produit connu sous le
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nom de Goulac.
Le Goulac se compose de sels de calcium et de ma- gnésium des acides de ligno-sulfonates et comprend certains autres ingrédients qui, cependant, sont sans importance dans le pré- sent procédé. Le sulfonate de lignine réagit avec le savon solu- ble à la soude pour précipiter un savon insoluble au calcium et au magnésium qui se dépose sur les éclats de pierre à chaux, fait que le demandeur estime dû à une attraction préférentielle pour la pierre à chaux et à l'action mécanique des éclats se frottant constamment les uns contre les autres, en contact constant avec ce précipité de savon de calcium et de magnésium, que l'on main- tient en solution à l'état de fines particules en suspension dans l'eau utilisée dans le procédé.
Le demandeur n'a pas constaté ou remarqué une telle attraction ou un tel fait entre le savon insoluble de calcium et de magnésium et des éclats siliceux tels que de la quartzite ou du vrai granit. On n'a jamais noté de re- vêtement sur du bois ou du caoutchouc. On ne le remarque que sur des pièces métalliques à traiter avec des éclats lorsque ces éclats sont fortement enrobés et que le savon insoluble présent semble être en excès.
Au moyen de cette solution, on brasse de nouveau les pièces à polir dans le tonneau de polissage ; s'ensuit que les frag- ments de pierre à chaux se recouvrent d'une pellicule ou d'une couche qui constitue une surface de lubrification et de polissa- ge et que les irrégularités de la pierre à chaux qui produiraient une action abrasive se trouvent remplies et recouvertes.
Il en résulte qu'on obtient, sur les pierres à polir, un fini poli et brillant
D'après une analyse de la pellicule ou .. couche formée sur les fragments de pierre à chaux par le procédé décrit ci-dessus, on estime que la pellicule est constituée comme suit;
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EMI5.1
<tb> Savons <SEP> au <SEP> calcium <SEP> et <SEP> au <SEP> magnésium <SEP> 43%
<tb>
<tb> Savon <SEP> à <SEP> la <SEP> soude <SEP> 23%
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<tb> Résidu <SEP> de <SEP> liqueur <SEP> de <SEP> sulfite <SEP> 34%
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<tb> Chromate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> traces <SEP> (0,08%)
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Lorsque l'on a obtenu le fini voulu, on soutire la solution et on sépare les pièces à polir d'avec les fragments de pierre.
à chaux et on utilise ces fragments de pierre à chaux avec un autre lot de pièces à polir avec une solution savonneuse et une matiè- re abrasive en pudre ( si on le désire), la solution savonneuse ayant un pH dépassant 10,5 ce qui a pour résultat d'enlever la pel licule se trouvant sur les fragments de pierre à chaux. On conti- nue le polissage au tonneau jusqu'à ce que les angles vifs, les bavures et les autres irrégularités que l'on désire supprimer sur les pièces à polir, aient disparu ; lorsquel'on répète le lavage, on répète l'opération d'introduction.de la solution de Goulac et de savon à la soude avec la pierre à chaux pour produi- re la pellicule sur la pierre à chaux.
Dans le procédé en peut remplacer le savon soluble à la soude décrit ci-dessus par n'importe quel autre savon soluble. On es- time habituellement que les savons solubles dans l'eau sont les savons à la soude, au potassium et à l'ammoniaque. Bien qu'il en existe d'autres, ceux-ci sont les plus courants. Ils résultent de la réaction de matières basiques solubles dans l'eau sur des acides gras ou des substances renfermant des matières que l'on peut saponifier par des bases. Les savons à baq titrage, ou savons aux oléates, conviennent mieux pour produire la pellicule recher- chée sur les éclats de pierre à chaux que les savons à haut ti- trage ou savons aux stéarates, bien que l'on puisse utiliser les uns et les autres avec succès.
Il existe également de nom- breux autres types de savons solubles dans l'eau'que ceux aux oléates et aux stéarates qui donnent satisfaction ; en fait, on peut se servir avec succès de n'importe quel savon soluble dans l'eau.
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On peut remplacer le sulfonate de lignine, tel que par exemple le Goulac du commerce auquel on a fait allusion précé- demment comme source pratique de calcium soluble, par presque n'importe quel autre sel ( ou composé) métallique soluble dans l'eau, autre que ceux de sodium ou de potassium pour produire le précipité insoluble. Les matières les plus courantes et celles qui sont les plus efficaces sont les composés ou les sels de cal- cium, de magnésium ou d'aluminium solubles dans l'eau. Au nombre des composés moins courants que l'on pourrait utiliser, on peut citer les composés ou les sels de zinc, de cuivre, de plomb, de nickel, de fer, etc... solubles dans l'eau.
En d'autres termes, on transforme un savon soluble dans l'eau et en solution aqueuse à l'oléate ou au stéarate de sodium en un savon insoluble au cal- cium en ajoutant à la solution, contenant du savon soluble à l'oélate ou au stéarate de sodium, du stéarate de calcium ou du chlorure de calcium. On peut utiliser de la même manière que lac tate et le chlorure de calcium, des composés solubles de magné- sium, d'aluminium ou de zinc pour produire la formation de savon insoluble lorsqu'on les fait réagir avec une solution de savon soluble.
Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, l'action mécanique est importante parce qu'elle maintient le savon précipité à l'état de suspension et que la matière se dépose telle quelle sur la surface des fragments de pierre à chaux par suite de certains phénomènes d'attraction préférentielle.
Grâce au recouvrement de la pierre à chaux par l'effet de cette réaction, les fragments de pierre à chaux se trouvent écoho- miquement recouverts et, bien que ce revêtement se présente d'une manière désirable sous la forme d'une pellicule, il est efficace pour le but recherché et le travail obtenu est de très belle qualité.
Il est bien évident que l'on peut préparer la matière qui ré-
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suite de la mise en oeuvre de la seconde.opération en dehors de l'opération de polissage au tonneau proprement dite et l'utiliser ensuite comme agrégat de finissage. Cependant, l'une des caracté- ristiques recherchées est celle de l'économie résultant de l'exé- cution des deux opérations dans la charge de polissage au tonneau et du fait que ceci peut permettre un fonctionnement continu, c'est-à-dire le traitement d'une quantité après une autre, en fai- sant des additions à l'agrégat de pierre à chaux, à la demande, pour maintenir le volume.
On utilise le terme "pierre à chaux" dans son sens général, en englobant la pierre du groupe de la pierre à chaux, estimée d'une manière générale comme appartenant à ce groupe. On peut utiliser, pour certaines pièces, des fragments de coquillages tels que, par exemple, des coquilles de peignes, car elles ont une teneur élevée en calcium et se comportent d'une manière ana- logue à la pierre à chaux lorsque l'on suit le procédé ; dans le cas de certains travaux, on peut utiliser des fragments de co- quille avec des fragments de pierre à chaux.
On a décrit l'invention suffisamment en détail pour permettre à tout homme de l'art de l'appliquer au polissage de diverses sortes de pièces métalliques, de matières plastiques, etc..