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Procédé de fabrication de couches ou de revêtements abrasifs.
L'invention est relative à la fabrication de cou- ches ou de recouvrements abrasifs du genre qui consiste en particules dures, d'ordinaire de la poussière de diamant, scellées en partie dans une surface d'un corps rigide de ma- tière relativement tendre, telle que le cuivre.
L'efficacité et la durée de ces couches dépend, entre autres, de l'espacement et de l'uniformité de distribu- tion des particules. Si les particules sont trop rapprochées, la couche a tendance à se glacer, et si les particules sont trop espacées, la couche tend à couper trop librement et les particules ont tendance à être arrachées. Le but principal
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de l'invention est d'assurer une distribution satisfaisante des particules sur les surfaces de la couche.
Suivant la présente invention, le procédé de fa- brication d'une couche abrasive du genre décrit comprend la préparation d'une feuille de transfert consistant en matière flexible dans laquelle les particules dures sont au moins partiellement scellées, puis le placement de la feuille de transfert sur la surface du corps rigide, et finalement le scellage partiel des particules dures dans cette surface par une pression appliquée à travers la surface de transfert, et la séparation du restant de la surface de transfert. On peut préparer la surface de transfert en distribuant les particu- les dures sur une matière en feuille sur laquelle on les fait adhérer soit par addition d'un enduit de colle à la matière en feuille, soit en vertu de propriétés intrinsèques (par exemple le pouvoir collant ou la thermoplasticité) de la ma- tière en feuille.
Ou bien, on peut préparer la feuille de transfert au moyen d'une matière à l'intérieur de laquelle les particules dures sont distribuées. On peut enlever le restant de la feuille de transfert au moyen de solvants.
L'invention est particulièrement utile à la produc- tion de couches en forme de disque dont la périphérie a un contour formé, et qui sont utilisées, par exemple, au meulage de profils d'outils de coupe ayant des pointes en carbure de tungstène. Dans ce cas, la feuille de transfert consiste en un ruban et est enroulée autour de la périphérie de la cou- che et comprimée dans les parties renfoncées de son contour.
Les particules dures sont en partie scellées dans la périphé- rie de la couche en faisant agir sur la couche un rouleau dont le contour a une forme complémentaire de celle de la couche.
L'invention a également pour but un élément de transfert utilisé à la production de couches du genre décrit dans le paragraphe immédiatement précédent, l'élément de transfert consistant en un ruban d'ester de cellulose ayant
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des particules de diamant plus ou moins uniformément répar- ties sur sa surface et au moins partiellement soellée en lui.
Un exemple préféré de l'invention, tel qu'appliquée à la fabrication d'une couche convenant à l'aiguisage de couteaux de carbure de tungstène, est décrit en se référant aux dessins en annexe, sur lesquels : la Figure 1 représente le profil du couteau devant être recouvert ; la Figure 2 est une élévation d'une partie de la périphérie d'une meule, vue tangentiellement; la Figure 3 est une vue analogue d'un rouleau for- mé par la meule représentée sur la Figure 2; la Figure 4 est une vue correspondant à la Figure 2, mais représentant une meule ayant un profil différent; la Figure 5 est une vue correspondant à la Figure 3, mais représentant un rouleau formé par la meule représen- tée sur la Figure 4; la Figure 6 est une vue en élévation d'une partie de la périphérie d'un disque de cuivre tourné, vu tangentiel- lement;
la Figure 7 est une coupe longitudinale, fortement agrandie, d'une longueur de ruban soluble portant des pous- sières de diamant; la Figure 8 est un schéma d'appareil utilisé à la préparation du ruban représenté sur la Figure 7; la Figure 9 est une coupe de la périphérie du dis- que représenté sur la Figure 6, portant une longueur de ruban enroulée autour de lui; la Figure 10 est une coupe d'un appareil de lamina- ge, prise suivant la ligne 10-10 sur la Figure 11; la Figure 11 est une élévation de profil de la par- tie supérieure de l'appareil représenté sur la Figure 10.
La figure 1 représente un profil simple choisi seulement à titre d'exemple. On prépare un gabarit ayant la forme complémentaire de ce profil à une échelle agrandie et--,
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on l'adapte à une machine de dressage à meule à pantographe du genre possèdant un élément suiveur du gabarit qui s'appuie sur le gabarit pour actionner par l'intermédiaire d'une liai- son à pantographe un outil de dressage à meule de diamant pour reproduire le contour du gabarit à échelle réduite sur la section de la périphérie de la meule. Une machine appro- priée de ce genre est décrite dans le brevet anglais n 573.877.
La machine à pantographe est réglée, par exemple en adaptant un stylet suiveur de la surface du gabarit de dimension accrue, qui déforme la forme du gabarit, et une meule 20 (Figure 2) est dressée par la machine suivant le profil représenté en traits pleins 21. La ligne pointillée 22 est une réduction à l'échelle du profil du gabarit, repré- sentée à titre de comparaison. On utilise la meule 20 à la mise en forme de la périphérie d'un rouleau en acier dur 23 (Figure 3), et la meule est redressée de temps en temps, quand c'est nécessaire, à la forme 21 de la Figure 2.
Le mécanisme du pantographe est réglé à nouveau de manière à ce qu'il reproduise avec précision la forme du ga- barit à l'échelle, et une meule 24 (Figure 4) est dressée par la machine au profil représenté. La meule est utilisée à la mise en forme de la périphérie d'un rouleau d'acier dur 25 (Figure 5).
On tourne ensuite un disque de cuivre sur la péri- phérie et les deux faces, pour former une section rectangu- laire précise, et on le tourne finalement, au moyen d'un outil de diamant dans la machine de dressage à meule, au pro- fil représenté sur la Figure 6, le disque de cuivre 26 rem- plaçant la meule habituelle. Le tournage final au profil exact est exécuté au moyen de coupes ne dépassant pas 0,005 pouces, en utilisant autant que possible la pointe de l'outil plutôt que le côté pour éviter les risques de rebondissement.
Un ruban imprégné de diamant, représenté dans son ensemble par 27 sur la Figure 7, consiste en un ruban de base @
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28 en ester de cellulose, sur une face duquel on fixe des particules de diamant 29 au moyen d'une couche de colle 30.
Ce ruban peut être enduit au moyen d'un appareil représenté schématiquement sur la Figure 8. Le ruban non enduit 27A est déroulé d'une bobine 31 et passe horizontalement et de façon continue sur des rouleaux de guidage 32 et en dessous d'une drague 33 actionnée mécaniquement qui dépose les particules de diamant 29 sur le ruban, les particules étant distribuées au hasard mais à une distance plus ou moins uniforme les unes des autres. Un plateau 34 recueille les particules qui se répandent au dela du bord du ruban. Le ruban passe ensuite en dessous d'une tuyère de pulvérisation 35 alimentée d'un vernis d'acétate de cellulose venant d'un réservoir 36 et qui enduit le ruban 27A et les particules 29 d'une couche 30 de manière que les particules soient fixées au ruban de base.
Le ruban composite 27 passe alors à travers un appareil de séchage 37 et entre des rouleaux d'alimentation 38 vers un rouleau bobineur 39.
Le rouleau d'acier dur 23 ayant le profil déformé est monté sur un mandrin 40 auquel il est fixé de façon rota- tive par une cale 41, et le mandrin est monté sur des demi- paliers 42 dans la partie inférieure d'un système de rouleaux doubles 43 (Figures 10 et 11) et est accouplé à des organes de commande (non représentés). La périphérie du disque de cuivre 26 est légèrement frottée avec une gomme à l'alcool séchant rapidement, et une longueur de ruban 27 imprégnée de diamants est enroulée autour de la périphérie du disque, en plaçant le diamant vers l'intérieur, et on l'introduit à la main de façon uniforme dans les parties renfoncées du profil, comme sur la Figure 9.
Le disque de cuivre 26 est monté sur un arbre 44, et quand la gomme est à peu près sèche, on abaic se le disque dans le rouleau 23, l'arbre étant placé au moyen de demi-paliers 45 sur une fourche pivotante 46 qui peut être poussée vers le bas par un écrou à main 47 s'engageant sur une vis à pivot 48. On applique par l'écrou 47 une pression.
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suffisante pour que le disque 28 soit mis en rotation par le rouleau 23, de manière que les particules de diamant soient légèrement scellées dans le cuivre. La déformation de la for- me du profil du rouleau 23 est suffisante pour s'adapter à l'épaisseur du ruban 27.
On remplace alors le rouleau 23 par le rouleau 25 ayant le profil exact, et l'opération de lami- nage est répétée en présence d'un solvant, de la matière du ruban, par exemple l'acétone, qui peut être maintenu à l'in- térieur du système de rouleaux comme on le voit en 49 de ma- nière que le rouleau pénètre en lui. Cette opération secon- daire scelle les particules de diamant dans la mesure désirée dans la périphérie de la couche de cuivre et se poursuit jus- qu'à ce que tout le restant de la matière du ruban ait été dessous.
Une couche préparée de cette manière, si on l'uti- lise avec des coupes légères, coupe encore librement après avoir enlevé 3 mm (1/8 pouce) de carbure de tungstène. Le carbure peut être meulé à l'état humide ou sec. La couche doit être lavée occasionnellement au moyen d'huile de para- ffine ou d'un autre alcool de nettoyage. La couche ne doit pas être employée sur des matières tendres.
Suivant un autre procédé, la feuille de transfert consiste ou est recouverte d'une couche de matière thermo- plastique, par exemple de la cire, et la poudre de diamant est déposée sur cette matière pendant qu'on la chauffe à une consistance collante. Les particules sont transférées au corps de la couche par laminage comme il est décrit plus haut, et le restant de la feuille de transfert est détaché de la couche en chauffant la couche pendant le laminage à une tem- pérature supérieure au point de fusion de la matière thermo- plastique, les dernières traces de la matière étant enlevées, si on le désire, par un solvant.
Comme autre variante, la feuille de transfert se compose d'une matière, par exemple gélatineuse ou cellulosi- que ou autre matière plastique soluble, ayant les particules
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de diamant distribuées uniformément dans sa masse. Dans ce cas, les particules sont transférés au corps de la couche par laminage en présence d'un solvant de cette matière.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication d'une couche ou d'un recouvrement abrasif du genre qui consiste en particules du- res partiellement scellées dans une surface d'un corps rigide en matière relativement tendre, caractérisé en ce qu'il com- prend la préparation d'une feuille de transfert qui consiste en une matière flexible dans laquelle les particules dures sont au moins partiellement scellées, puis le placement de la feuille de transfert sur la surface du corps rigide et finalement le scellage partiel des particules dures dans cet- te surface par une pression appliquée à travers la feuille de transfert et la séparation du restant de la feuille de trans- fert.