REVETEMENT DE METAL A BAS POINT DE FUSION,
PROCEDE, APPAREIL ET PRODUIT.
Les inquiétudes pour l'environnement et la santé que suscitent les dangers potentiels de pollution par le bruit ont stimulé la mise au p oint de matériaux de construction et de réparation atténuant le son. Du fait de sa forte densité et de ses bonnes caractéristiques d'amortissement, le plomb possède d'excellentes propriétés d'atténuation du son. On a donc mis au point un procédé économique pour appliquer des revêtements de plomb. Le revêtement de plomb confère les propriétés d'atténuation du son désirées et fournit aussi une protection contre l'humidité et la corrosion et un blindage contre les radiations.
On a trouvé également que le procédé et l'appareil faisant l'objet de l'invention pouvaient être utilisés pour revêtir des substrats d'autres métaux à point de fusion relativement bas tels que le zinc, des alliages à base de zinc, l'étain, des alliages à base d'étain, le cadmium, des allinges à base de cadmium, l'aluminium, des alliages à base d'aluminium, etc...
Le but principal de l'invention est de fournir un procédé et un appareil pour revêtir des substrats tels que papiers, tissus, écrans de toile métallique, dalles de plafond, plaques plastiques, revêtements vile, bois, plaques de plâtre, etc... de plomb, d'alliages à base de plomb, de zinc, d'alliages à base de zinc, d'étain, d'alliages à.base d'étain, de cadmium, d'alliages à base de cadmium, d'aluminium, d'alliages à base d'aluminium, etc... fon-. dus pour donner des papiers, plaques composites, dalles, bois, tissus, plastiques et autres matériaux et produits de construction revêtus de plomb ou d'alliages à base de plomb, de zinc ou d'alliages à base de zinc, d'étain ou d'alliages à base d'étain, de cadmium
ou d'alliages à base de cadmium, d'aluminium ou d'alliages d'aluminium, améliorés.
Un autre but de l'invention est-de fournir ce procédé, cet appareil et les produits en résultant dans lesquels le plomb
ou les alliages à base de plomb, le zinc ou des alliages à base de zinc, l'étain ou des alliages à base d'étain, le cadmium ou des alliages à base de cadmium, et l'aluminium ou des alliages d'aluminium fondus sont physiquement pressés dans le matériau de substrat relativement poreux, conduisant ainsi à une liaison mécanique appréciable entre le plomb ou l'alliage à base de plomb, le zinc ou les alliages à l'étain ou les alliages à base d'étain, le cadmium ou les alliages à base de cadmium et l'aluminium ou les alliages à base d'aluminium et le substrat.
L'invention se rapporte principalement à un procédé de revêtement en couche fine de substrats choisis parmi les papiers, les tissus, les écrans de fils métalliques, les dalles de
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zinc ou d'alliages à base de zinc, d'étain ou d'alliages à base d'étain, de cadmium ou d'alliages à base de cadmium et d'aluminium
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au moyen d'un rouleau présentant une faible conductibilité thermique, pour donner des'produits utiles pour l'atténuation du son.
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cadmium ou des alliages à base de cadmium, et de l'aluminium Ou des alliages à base d'aluminium, jusqu'à la fusion ; à déposer suivant un dessin rectiligne continu un courant du métal fondu sur un
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et un appareil pour l'application du procédé.
L'invention comprand aussi des matériaux de construction fabriqués par ce procédé.
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référant aux dessins en annexe, dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique d'un appareil conte-
-nant pour l'application du procédé de l'invention. La figure 2 est une vue de dessus des structures représentées à la figure 1. La figure 3 est une vue semblable à la figure 2 d'une forme modifiée de l'invention. <EMI ID=6.1> à base de plomb, de zinc ou d'alliages à base de zinc, d'étain
ou d'alliages à base d'étain, de cadmium ou d'alliages à base de cadmium et d'aluminium ou d'alliages à base d'aluminium, par exemple sur du papier Kraft, sur des dalles de plafond ou sur des panneaux composites, etc... et obtenir une liaison mécanique forte entre le substrat et le revêtement, on a trouvé qu'il était nécessaire d'appliquer le métal à l'état fondu et de le presser à l'état fondu sur la surface du substrat. On a trouvé en outre qu'il était important que le substrat et le dispositif d'application de la pression aient une capacité restreinte de transfert de la chaleur pour éviter la solidification du métal fondu avant le moment où le métal fondu a été pressé sur et dans le substrat.
Pour éviter la solidification ou restreindre le transfert de chaleur, on peut soit choisir des substrats et/ou des matériaux du dispositif d'application présentant de faibles conductibilités thermiques, et/ou préchauffer suffisamment le substrat et/ou le dispositif d'applica-
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rature de liquidus du métal ou de l'alliage de revêtement.
En ce qui concerne à présent particulièrement les figures 1 et 2, le nombre 10 désigne en général un support pouvant comporter un système permettant le maintien à une température déterminée à l'avance, légèrement inférieure à la température de fusion du métal ou de l'alliage de revêtement. Le système de chauffa- <EMI ID=8.1>
support et reliés à une source régulée adéquate de courant électrique, non représentée. Un panneau de fibres 14 à revêtir est placé
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tement ou de délivrance de type approprié.
L'appareil de délivrance 16 comporte un réservoir 18 constitué d'un matériau amianté réfractaire, de sorte que le métal fondu provenant d'une source généralement désignée par 20 ne se refroidisse et ne se solidifie pas rapidement dans le réservoir ou immédiatement après sa délivrance. Les parois 22 et 24 du réservoir
16.sont montées de façon à réserver à la partie inférieure où s'effectue la délivrance une ouverture ou un intervalle de délivrance
26. Un intervalle d'environ 3 à environ 12 mm de large permet une délivrance très satisfaisante du plomb ou des alliages à base de plomb, par exemple. Le réservoir 18 est soutenu par des traverses
28 et 30 qui portent un rouleau avant 32 et a un rouleau arrière 34 Les rouleaux sont plus larges que le matériau en feuille à revêtir,
et constituent le système de support roulant de l'appareil de délivrance dans son mouvement le long de la feuille ou du substrat 14
dans la direction de la flèche A.
Le rouleau arrière 34, qui vient au contact de la
réserve de métal liquide dispensée par l'ouverture 26 est également formé d'un matériau à faible capacité de transfert de la chaleur, de façon à réduire la solidification du métal jusqu'à ce qu'il ait été roulé et pressé sur la surface du matériau à revêtir au cours du passage unique de l'appareil de délivrance sur le matériau en feuille.
En ce qui concerne à présent particulièrement la figure
3, celle-ci représente une forme modifiée de l'invention dans laquelle 10' désigne en général un support pouvant comprendre un transporteur sans fin mobile dans la direction des flèches, et qui peut comporter un système pour maintenir le support mobile à une température prédéterminée légèrement inférieure à la température de fusion ou de liquidus du métal ou de l'alliage métallique de revêtement. Le support mobile entraîne une feuille de papier Kraft 14' à revêtir,
tandis que 16' désigne en général une forme adéquate d'appareil de revêtement ou de délivrance.
L'appareil de délivrance 16' comporte un réservoir stationnaire 18' formé d'un matériau amianté réfractaire, de sorte
que le métal fondu provenant d'une source de métal fondu ne se refroidisse et ne se solidifie pas rapidement dans le réservoir, ou immédiatement après sa délivrance. Les parois latérales 22' et 24'
du réservoir 18' sont séparées,à leurs extrémités inférieures de délivrance,par un fond de délivrance 26' constitué d'une plaque
percée d'une série de trous 25 d'un diamètre d'environ 6 mm et espacés par exemple d'environ 25 mm sur la largeur de cette plaque lorsqu'on l'utilise pour des revêtements de plomb et d'alliage à
base de plomb. Deux traverses 28' et 30', portant un premier rou-
leau 34' et un second rouleau 32' pouvant tourner librement, sont montées à la partie inférieure du réservoir 18'. Les rouleaux ont
une longueur supérieure à la largeur du matériau en feuille à revêtir, et ils assurent le contact à roulement entre l'appareil de délivrance fixe et le support mobile 10'.
Le premier rouleau 34', qui vient au contact de la réserve de métal liquide délivrée à travers les ouvertures multiples 25, est également fait d'un matériau à faible capacité de transport de chaleur de façon à réduire la congélation du métal liquide jusqu'à ce qu'il ait été roulé et pressé sur la surface du matériau à revêtir, au cours de l'unique passage du matériau en feuille sous l'appareil de délivrance.
On obtient des résultats satisfaisants avec des rouleaux 34 ou 34' en ébonite, mais on peut aussi utiliser d'autres matériaux de faible conductibilité thermique tels que la céramique. En outre, les spécialistes se rendront compte que lorsqu'on utilise un dispositif de revêtement fonctionnant en continu, on peut utiliser pour le rouleau arrière un système de refroidissement, constitué par exemple de petits jets d'air disposés au contact de la surface supérieure du rouleau, ou consistant à faire passer un milieu de refroidissement par le centre du rouleau. En outre, avec
un appareil tel que celui représenté aux figures 1 et 2, le poids ou la masse du métal fondu présent dans le réservoir 18 fournit
une pression de rouleau suffisante pour forcer le métal fondu à pénétrer dans les pores du substrat à revêtir.
Au cours de l'opération de revêtement, le revêtement de plomb ou d'alliages à base de plomb, de zinc ou d'alliages à base de zinc, d'étain ou d'alliages à base d'étain, de cadmium ou d'alliages à base de cadmium 40 de la figure 4, est fixé mécaniquement au substrat 42, lequel, dans le mode de réalisation de l'invention représenté, se compose d'une feuille de papier Kraft. Le métal Fondu est forcé à pénétrer dans les pores du substrat par la pression exercée par les rouleaux 34 ou 34', et comme le montre le schéma de la figure 4,1e revêtement est lié mécaniquement, après solidification, au substrat par les "doigts" de métal 44 qui pénètrent dans les pores du substrat.
Le substrat de la figure 5 est une dalle de plafond fibreuse, et on notera que le métal 40 est forcé à pénétrer profondément dans les pores de la dalle.
On a trouvé que quatre facteurs au moins influençaient le mécanisme de liaison entre le substrat et le métal, agissant ainsi sur l'adhérence du revêtement :
1 - La pression des rouleaux
2 - La porosité du substrat
3 - La viscosité du métal fondu
4 - La résistance du métal solidifié.
Les trois premiers sont importants en ce qu'ils règlent l'écoulement du métal fondu dans les pores du substrat. La pression des rouleaux doit être suffisante pour forcer le métal fondu
à pénétrer dans les pores du substrat. De même, la masse fondue doit avoir une viscosité suffisante pour lui permettre des'écouler dans les pores. L'écoulement du métal fondu dans les pores augmente avec la porosité du substrat. Le quatrième facteur (c'est-à-dire la résistance de l'alliage) est important en ce qu'il détermine l'adhérence du revêtement, car plus les "doigts" solidifiés 44 de la figure 4 sont solides, plus le revêtement adhère fortement au substrat.
En ce qui concerne la pression du rouleau, des essais ont montré qu'un appareil de délivrance du type représenté aux figures 1 et 2, ayant une largeur de revêtement de 0,60 m, pouvant contenir 23 kg de plomb et d'un poids brut d'environ 45 kg, force effectivement le métal fondu à pénétrer dans les pores d'un papier Kraft, de dalles de plafond fibreuses, de feuilles de fibre de verre, etc...
La viscosité du métal fondu peut être abaissée pour augmenter la pénétration du métal dans le substrat, soit en augmentant la température de la masse fondue, soit en alliant le métal à des éléments tels que l'antimoine dans le cas du plomb, qui abaissent la viscosité du métal fondu. La température optima du métal
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vêtement. Pour obtenir des revêtements uniformes lisses, la température de la masse fondue doit au moins dépasser la température de liquidus de l'alliage. Cependant, elle ne doit pas être trop élevée, sinon le substrat peut être carbonisé. Des essais ont montré que des températures de masse fondue dans la gamme de 340 à 680[deg.]C donnaient de bons résultats.
Dans certains cas, il peut être souhaitable d'avoir une liaison faible entre le revêtement et le substrat. Par exemple,
il est possible d'utiliser te procédé de revêtement par masse fondue chaude pour produire des feuilles métalliques fines. On applique un fin revêtement à un substrat adéquat tel que du papier, et on produit intentionnellement une liaison faible. On détache ensuite le revêtement et on l'utilise comme matériau en feuille mince.
Inversement, une liaison totale peut être souhaitable.
Le terme de "liaison totale" est utilisé ici pour désigner un encapsulage complet du substrat par le revêtement tel que celui représenté à la figure 5. Comme ce procédé peut être adapté à l'encapsulage total d'un substrat, il offre une possibilité de production économique de matériaux composites.
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produits qui ont été fabriqués avec succès en utilisant du plomb et des alliages à base de plomb :
TABLEAU I
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Le tableau II donne une liste de revêtements, substrats, et températures de revêtement ayant donné de bons résultats conformément à l'invention.
TABLEAU 1 Métal_ou_alliage
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TABLEAU II (suite)
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REVENDICATIONS
1. Procédé de revêtement d'un substrat, caractérisé en ce qu'on chauffe jusqu'à fusion un métal choisi parmi le plomb ou des alliages à base de plomb, l'étain ou des alliages à base d'étain, le zinc ou des alliages à base de zinc, le cadmium ou des alliages à base de cadmium, l'aluminium ou des alliages à base d'aluminium, on délivre suivant un dessin rectiligne continu un courant du métal fondu sur la surface d'un substrat à revêtir et on presse en continu le métal délivré, toujours à l'état fondu, dans la substrat.
2. Papier, tissu, plaque composite, bois, plaque de plâtre, feuille plastique ou écran de fils métalliques revêtus