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"Procédé de fabrication de produite frittée poreux":
La présente invention concerne un procédé de fabrica- tion de produite frittes métalliques ou non, en toute zone vou- lue de la masse ou de la surface desquels des pores de forme sphérique ou de toute autre forme appropriée et de densité (nombre de pores par unité de volume) voulue sont formées. L'objet principal de l'invention consiste en un procédé de fabrication efficace de tels produits frittes, qui se prêtent à de nombreuses applications et satisfont à toutes les exigences qui se posent dans chacune des applications au point de vue de leur résiatanoe aux températures élevées, pouvoir isolant thermique, résistanoe mécanique, légèreté, prix réduit, etc.
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On sait que les métaux ou alliages frittes employée dans la fabrication des paliers et coussinets, des catalyseurs pour l'industrie chimique, des filtres, eto. doivent être suffi- somment poreux. Pour conférer à ces matériaux une porosité suf- fisante, de petits pores sont formes entre les grains de la , masse à fritter en déformant ces graine et en changeant la mesure de compression appliquée. Cela présente toutefois l'inconvénient , que ces pores, s'ils sont trop petits, peuvent disparaître pen- dant la cuisson.
Par conséquent, il s'est montré extrêmement dit-, ficile de fabriquer ainsi des produits frittes poreux à pores sphériques qui ont les dimensions et les propriétés (résistance mécanique) voulues.
On sait, d'autre part, que des matériaux frittes non métalliques, tels que des briques réfractaires et parfois même des briques ordinaires, sont à leur tour fréquemment rendue poreux pour améliorer leurs propriétés adiabatiques et leur faculté de retenir la chaleur. On connaît deux procédés pour atteindre ce but. Un d'eux consiste à mélanger de la sciure de bois à l'argile et à cuire, après moulage, lee briques à une tem- pérature suffisamment élevée pour brûler ladite sciure, de manié- re à former do nombreux petits pores dans la. masse frittée.
Le second procédé consiste à mélanger à l'argile un corps inorganique qui produit des bulles gazeuses au sein de la masse ouite, tel qu'un corps à base d'aluminium, et à cuire ensuite le mélange ainsi obtenu. Ces deux procédés ne sont toutefois pas dépourvus . d'inconvénients relativement graves. C'est ainsi que les pores obtenue avec de la sciure dans la masse à cuire ont des formes très irrégulières avec des angles aigus, ce qui donne lieu à de fortes tensions locales lors de la sollicitation mécanique des briques ainsi fabriquées.
Le résultat en est non seulement un affaiblissement considérable de la résistance mécanique de ces dernières, mais également un abaissement de leur point de fusion,
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dû au fait que les métaux alcalins présente dans les cendrée de la sciure brûlée réagissent avec l'argile, ce qui a pour consé- quence une diminution plus ou moins importante des propriétés réfractaires des briques en question.
De même. dans la fabrica- tion de briques poreuses à partir d'un mélange d'argile et d'un corps inorganique développant des bulles gazeuses, tels qu'un corps à base d'aluminium comme l'alumine,celui-ciréagit avec l'ar- gile et les matières réfractaires, et cela grandement au détriment de la qualité du produit réfractaire ainsi fabriqué, à part toute- fois les cas où. le mélange initial est de même nature que lesdits corps à base d'aluminium, comme c'est le cas dans la fabrication des matériaux réfractaires pour soles de fours d'élaboration d'aluminium.
D'autre part, comme les moules de sable habituels re- tiennent difficilement la ohaleur, on a préconisé d'ajouter au sable de la sciure de bois ou des fibres pour améliorer leurs propriétés à cet égard. Ce procédé ne donne toutefois pas de ré- sultats satisfaisants. En effet, pour améliorer au maximum la faculté desdits moules de sable de retenir la ohaleur, ceux-ci doivent avoir des pores sphériques r4partis aveo une densité suffisante dans leur masse. Or, une telle condition n'a jusqu'à présent jamais été remplie pour les moules de sables habituels.
La présente invention se caractérise par le fait qu'elle préconise d'adjonction de grains de matières plastiques oellulai- res, tels. que la mousse de polystyrène, la mousse de polyuréth@ne dur et la mousse de ohlorure de polyvinyle, à une matière métal- lique ou non métallique susceptible d'être frittée et plus réfrao- taire que lesdites matières plastiques, le mélange ainsi obtenu étant ensuite moulé et ouit de manière à former un produit fritté poreux.
Grâce à l'application du procédé de fabrication selon la présente invention, c'est-à-dire grâce à l'adjonction de
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matières plastiques cellulaires aux mélanges à fritter, le prix de revient des produite frittés poreux ainsi obtenus est très bas par rapport aux matières plastiques ordinaires. C'est ainsi que le polystyrène cellulaire occupe un volume environ soixante fois plus grand que le polystyrène ordinaire. La conséquence en est que le prix de revient des produits frittes poreux obtenus avec des matières plastiques cellulaires est sensiblement infé- rieur à celui des produits frittes obtenus avec des matières plastiques non cellulaires.
De plus, le développement de gaz est sensiblement moindre avec les grains de matières plastiques cel- lulaires, ce qui réduit considérablement le risque de formation de fissures.
Lesdites matières plastiques cellulaires ou mousses de matières plastiques peuvent, par deux méthodes différentes, être ajoutées aux produits métalliques ou non métalliques, granulaires ou pulvérulents, et cuites avec oeux-oi en vue de la fabrioation de produits frittés poreux.
L'une des deux méthodes consiste à pétrir un mélange, destiné à la fabrioation de produits frittés et oomposé de matiè- res plastiques cellulaires et de matières métalliques ou non, ' préparées séparément, telles qu'une poudre granulaire de briques , broyées mélangée aveo du sable et un liant approprié, à mouler le mélange ainsi obtenu et pétri et finalement à cuire les produite moulés à une température pouvant varier de 150 à 2000 C d'après la nature métallique ou non métallique du mélange initial.
L'autre méthode consiste à pétrir un mélange de matiè- res plastiques non encore rendues cellulaires aveo une matière métallique ou non métallique, granulaire ou pulvérulente, et à conférer ensuite aux matières premières en question une structure cellulaire en chauffant le mélange dans des moules à une tempéra- ture de 50 à 120 C selon la nature de la matière plastique employée, de manière que nol seulement cette dernière est rendue cellulaire
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mais également que le mélange prend la forme du moule par suite de la dilatation de la matière plastique, et puis à re- tirer les objets ainsi moulée des moules et les cuire à une température de 150 à 200000 en vue de la fabrication d'objets frittes poreux.
La forme des pores obtenus par le procédé de la pré- sente invention est identique à celle des grains de la matière plastique employée, de manière que, lorsqu'on se propose de donner au produit fritté poreux une résistance mécanique suffi- sante, ce but peut être facilement atteint en employant une matière plastique pulvérulente à grains sphériques. La densité des pores, c'est-à-dire leur nombre par unité de volume, ainsi que les dimensions des pores et leur répartition ou looalisation dans la masse culte, peuvent être facilement réglées par un choix judicieux des matières plastiques cellulaires employées.
Lorsqu'on se propose de fabriquer, par le procédé de la présente invention, des métaux ou alliages frittes, destinés par exemple). la fabrication de paliers, coussinets ou roulements,! on obtient un matériau qui présente l'avantage de mieux retenir les lubrifiants à cause de sa structure poreuse, ce qui a pour conséquence une durée de vie sensiblement plus longue des pièces
1 mécaniques fabriquées à partir de ces matériaux. Inutile de dire qu'il s'agit là d'un. avantage très apprécié en teohnique. Comme, d'autre part, le prix des matières plastiques cellulaires est très bas, le prix de revient des produits frittés poreux obtenus par le procédé de la présente invention, est également relative- ; ment bas.
De plus, comme le procédé en question permet de limiter la production des pores à des zones déterminées ou d'augmenter en ces zones la densité des pores, ces zones étant par exemple constituées par les parties superficielles des paliers ou ooussi- nets en contact avec l'arbre qu'ils portent, le reste de la pièce garde intégralement ses propriétés méoaniques et ce ne sont que
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les zones munies de pores qui sont saturées de lubrifiant.
Le même résultat peut être obtenu aveo des produits frittés principalement composés d'oxydes et destinés, par exemple, à la fabrication de muses filtrantes ou de catalyseurs.
D'autre part, oomme dans la fabrication de briques ré- fractaires ou de briques ordinaires par le prooédé de la présente invention, le produit peut être muni, de pores sphériques gräce à l'adjonction de matières plastiques pulvérulentes ou granulaire à la masse initiale destinée à la cuisson, on obtient des briques réfractaires ou non qui possèdent une résistance mécanique de loin supérieure à celle des briques munies de pores de formes très, irrégulières et très inhomcgènes au point de vue granulométrique, obtenues par les prooédés de fabrioation habituels.
De plus, comme les graine des matières plastiques employées sont totalement brû- lés pendant la cuisson sans laisser de restes indésirés, les propriétés réfractaires du produit final ne sont pas altérées.
Celui-ci possède, en outre, de bonnes propriétés adiabatiques et isolantes, ce qui est évidemment fort précieux par exemple pour le revêtement intérieur de fours et en général pour la composition d'isolations thermiques. En effet, les matériaux fabriqués par le procédé de la présente invention permettent non seulement de réali- ser des éoonomies considérables par suite d'une réduction sensible du nombre de briques employées, mais également une réduction oon- sidérable du poids des fours. De plus, l'emploi de matériaux frittés poreux fabriqués par le procédé de l'invention, pour isoler les moules employés à la coulée des lingots permet une forte réduction des pertes de métal.
Les produite frittes non métalliques obtenus par le procédé de la présente invention se prêtent à la fabrication de tous genres d'artioles de première qualité, tels que des produits oéramiques esthétiques, des isolateurs électriques, des résistan- ces frittées (par exemple à base de carbure de silicium), des
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briques réfractaires et des briques ordinaires. Les métaux frittes obtenus conformément à l'invention se prêtent également à de très nombreuses applioations. La conclusion est donc que le procédé en question présente un grand intérêt industriel.
Voici en résumé les propriétés par lesquelles ce dis- tinguent les produits frittés poreux fabriqués par le procédé de la présente invention: (1) les produits frittés en question sont très résistants au point de vue de la formation de fissures et de cassures; (2) leur coefficient de dilatation thermique est très petit; (3) ils sont très légers et ne se déforment pas aux températures élevées sous l'effet de leur propre poids; (4) l'installation nécessaire à leur fabrication est des plus simples; (5) ..le séchage des produits frittes après leur moulage peut être sensiblement raccourci; (6) le prooédé de fabrication est extrêmement simple; (7) les fraie d'installation sont relativement bas et le prix de revient des produits frittes poreux est également très réduit;
(8) comme les briques fabriquées par le procédé de la présente in- vention sont de très mauvais conducteurs de la chaleur, leur emploi dans la construction de revêtements isolants permet une réduotion considérable de la consommation de combustible$ (9) les produits céramiques obtenus par le procédé de l'invention sont peu fragiles et présentent une grande résistance à la fiasu- ration; ils sont de plus solides et légers.
REVENDICATIONS.
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