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Procède de réalisation d'objets comportant une partie en verre .scellée à une partie métallique.
L'invention concerne un procédé de réalisation d'objets, en particulier de tubesà décharge et de l2mpes à incandescence, comportant une partie en verre scellée à une partie métallique.
L'invention concerne en outre les objets réalisés suivant ce procédé.
Le scellement hermétique d'une partie métallique à du verre est un problème qui se pose fréquentent en technique, en particulier pour les tubes à décharge et les lampes à incan descence. Dans les tubes à décharge, l'anode est parfois cons- tituée par un cylindre qui fait partie de la paroi du tube à décharge.
Cette anode est alors , reliée à une partie cylindrique en verre du tube à décharge dans laquelle sont scellés, par exemple, les fils d'alimentation des autres électrodes. On a déjà @
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proposé aussi de réaliser les conducteurs d'alimentation par des cylindres métalliques ou des disques qui sont scellés à la paroi en verre d'un tube à décharge ou d'une lampe à in- candescence.
Le scellement hermétique de parties métalliques à du verre est un problème assez compliqué. L'une des diffi- cultés essentielles est la différence des coefficients de di- latation du verre et du métal. Le refroidissement d'un scel- lement réalisé à température élevée, entraîne des tensions in- ternes qui peuvent provoquer un manque d'étanchéité du scelle- ment, voire le bris de celui-ci.
On a déjà proposé plusieurs solutions pour obvier à cette difficulté. Dans l'une on s'efforce de rendre égaux les coefficients de dilatation des deux parties à assembler. Ceci sera souvent possible, car on peut agir sur le coefficient de dilatation du verre en modifiant la composition de celui-ci et sur le coefficient du métal, en l'alliant à d'autres métaux. Cet- te méthode présente cependant un inconvénient! la nouvelle com- position du verre et du métal n'entraîne pas seulement une va- riation des coefficients de dilatation, elle agit aussi sur d'autres propriétés, par exemple sur la conductibilité (élec- trique et thermique), le point de fusion, le rayonnement de chaleur etc., ce qui empêche souvent d'utiliser le verre ou l'alliage, voire ,les deux, pour le but envisagé.
Ce n'est que dans quelques cas que l'on trouve un compromis avantageux pour toutes les propriétés. A titre d'exemple, on peut citer l'assem- blage d'un alliage de fer et de chrome à du verre mou.
Une seconde solution permet d'utiliser tant le verre que le métal sans modifier leur composition. A cet effet, on fait en sorte que la partie métallique soit très mince, du moins à l'endroit du scellement. De préférence, on utilisera une épaisseur comprise entre 0,01 et 0,5 mm. De ce fait, les
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tensions que le refroidissement provoque dans le scellement, sont plus petites. Ces scellements présentent cependant un in- convénient: des fuites peuvent facilement se produire dans la mince partie de métal qui dépasse le tube en verre.
L'une des causes essentielles de ces fuites est l'oxydation du métal qui est inévitable pour les tubes à dé- charge, tant Tiers de la fabrication de ces tubes que pendant leur emploi. Lors de la fabrication, il est nécessaire de chauf- fer le tube après la réalisation du scellement, par exemple pour le dégazage. Ce chauffage s'effectue généralement à l'air ce qui entraîne facilement de l'oxydation. On pourrait obvier à cet'inconvénient en utilisant un métal qui ne s'oxyde pas ou s' oxyde difficilement. Cependant, le choix du métal est alors limité. On pourrait aussi effectuer le chauffage dans un gaz non oxydant, mais la fabrication devient alors beaucoup plus compliquée.
Lorsque la partie métallique du scellement est si min- ce (épaisseur comprise entre 0,01 et 0,1 mm) que sa résistance mé- canique est très petite, une manipulation un peu brutale, iné- vitable lors de la fabrication et de l'emploi du tube, peut pro- voquer des fuites. Il va de soi Que, dans le cas d'aussi min- ces parois, l'oxydation pourra encore plus facilement provoquer des fuites.
On peut éviter ces difficultés en appliquant sur le métal, après la réalisation du scellement, une couche protec- trice. On pourrait, par exemple, appliquer par fusion du métal ou du verre sur la partie à protéger,mais la chaleur nécessaire à cet effet, constitue un danger pour le scellement. Le métal pourrait aussi s'appliquer par voie électrolytique, mais un procédé électrolytique nécessite beaucoup de précautions pour obtenir une bonne adhérence et de plus., il est très compliqué.
On pourrait améliorer l'adhérence en rendant rugueuse la sur-
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face de la partie métallique à recouvrir, par exemple par sablage.
Cependant, ceci rend la méthode plus compliquée encore, entraîne en outre une déformation de la partie métallique et provoque souvent des perforations par suite de la grande vitesse dont est animé le sable au moment où il est pro jeté sur le métal.
La Demanderesse a constaté qu'on peut obvier à tous les inconvénients mentionnés par l'utilisation du procédé con- forme à l'invention dans lequel un scellement hermétique verre- métal, en particulier pour des tubes à décharge ou des lampesà incandescence, s'obtient en scellant une mince partie métallique à une partie de verre et en recouvrant ensuite au pistolet d'une couche protectrice la partie métallique qui dépasse le verre.
Par "recouvrir au pistolet" on entend un procédé connu dans lequel, à l'aide d'un outil approprié, appelé pis- tolet, on projette sur l'objet à recouvrir, sous l'effet d'un fort courant gazeux, du métal ou du verre fondus dans une flam- me. Dans un tel procédé, on peut utiliser du métal ou du verre tant sous forme de fil que sous forme de poudre.
Si la partie métallique du scellement verre-métal est suffisamment épaisse (0,1 à 0,5 mm) pour que sa résistance mécanique soit suffisante, la couche appliquée sert unique- ment à protéger le métal. Par contre, si elle est mince et qu'elle ne présente donc pas une résistance mécanique suffi- sante, on applique une quantité de matière suffisamment grande pour obtenir un ensemble mécanique suffisamment rigide. Par "protection" on entend donc ici non seulement une protection chimique, mais aussi une protection mécanique.
L'un des avantages essentiels du procédé conforme à l'invention est que l'on est entièrement libre dans le choix du verre et du métal de l'assemblage.
Comme il a déjà été mentionné, le verre ou le métal peut être appliqué au pistolet. On a constaté que, dans cer- tains cas, ce procédé n'assure pas une adhérence suffisamment gran
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de. Pour les raisons précitées, il n'est pas possible d'aug- menter cette adhérence en rendant rugueuse la surface du métal à recouvrir. On peut cependant obtenir d'excellents résultats en réalisant l'application au pistolet, conformément à une forme d'exécution particulière du procédé conforme à l'invention, d'une manière telle que le métal à appliquer parvienne à l'état liquide sur la partie à protéger.
Dans les méthodes d'application au pistolet usuelles, il n'en est pas ainsi (ceci est prouvé, entre autres, par l.e fait qu'il n'y a pas le moindre inconvénient à appliquer par projection du verre ou du métal sur la surface de la main). On atteint le but visé, à savoir du métal qui est liquide au moment où il touche la surface à recouvrir, par exem- ple en faisant en sorte que la température de la flamme dans le pistolet soit plus élevée que la température normalement utilisée ou en réduisant le refroidissement dans le courant gazeux par un préchauffage de ce dernier.
Comme il a déjà été mentionné, pour l'application au pistolet on peut utiliser indifféremment de la matière en poudre ou en fil. Dans ce dernier cas, si la substance à appliquer doit parvenir à l'état liquide sur la surface, il faut que le diamètre du fil ne soit pas trop grand.
On peut évidemment appliquer sur le métal à proté- ger un métal identique ou bien un autre métal. On utilisera un autre métal, par exemple, pour améliorer la conductibilité électrique ou l'aspect, ou pour polir la pièce. En outre, dans certains cas, on peut appliquer un métal qui par oxydation superficielle se transforme en un oxyde qui communique à la partie métallique du scellement un grand pouvoir de rayonnement calorique. Il va de soi que, dans ce cas, il faudra appliquer la matière en une quantité telle que l'oxydation n'altère pas l'herméticité du métal.
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