Procédé de façonnage à chaud d'un corps monocristallin constitué au moins en majeure partie d'alumine, et produit façonné obtenu par ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de façonnage à chaud d'un corps mono- cristallin constitué au moins en majeure par tie d'alumine, elle comprend également un produit façonné obtenu par ce procédé.
Les cristaux naturels et synthétiques de corindon et de spinelle sont utilisés depuis longtemps comme pierres à pivot et comme gemmes. Ces deux matières sont composées de façon prédominante par de l'alumine. Les formes les plus connues des cristaux de co rindon sont constituées par le saphir blanc, le saphir bleu et le rubis oriental, qui sont tous de l'alumine pure avec de petites quan tités de matières colorante ou pigment. Le spinelle est un cristal de magnésie et d'alu mine qui peut contenir de 8 à 28%o de ma gnésie, le solde étant pratiquement tout de l'alumine et peut être aussi incolore ou coloré de différentes façons par de petites quantités de composés de métaux.
Des monocristaux synthétiques de corindon et de spinelle sont obtenus soit sous forme de grosses boules, soit sous forme de longues tiges minces, en faisant tomber de la poudre d'alumine ou d'un mélange d'alumine et de magnésie, dans une flamme de gaz, et en abrégeant et solidi fiant la matière fondue sur un support appro prié. Les cristaux de corindon et de spinelle ont été jusqu'ici façonnés par opération mé canique de coupe, de meulage et de polissage. De telles opérations mécaniques sont longues, pénibles et coûteuses. De plus, le nombre des formes qui peuvent être produites est stricte ment limité à celles qui présentent un contour relativement simple.
Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce qu'on chauffe une partie au moins d'une région dudit corps jusqu'à la plasticité et en ce qu'on déforme ce corps au moyen d'une action mécanique s'exerçant sur cette région.
La déformation du corps monocristallin susdit peut être une incurvation, une exten sion, une torsion ou un refoulement.
Le, corps monocristallin façonné suivant la. présente invention est avantageusement une tige monocristalline.
Ladite tige monocristalline peut être fa çonnée de manière à présenter une partie in curvée, étirée, tordue sur elle-même, ou cons tituant une bande ou encore un filament. En particulier, ladite tige monocrista.lline peut être façonnée de manière :à. constituer un guide-fil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs foimes d'exécution du produit façonné selon l'invention.
Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une tige de corindon montrant l'orientation opti que par rapport à. l'axe C.
Fig. 2 est une vue latérale représentant une tige de corindon incurvée. Fig. 3 est une vue en élévation en perspec tive d'un support de traitement à chaud constitué par une tige de corindon enroulée en hélice.
Fig. 4 est une vue en perspective d'un res sort hélicoïdal en corindon.
Fig. 5 est une vue latérale montrant une tige de corindon tordue sur elle-même.
Fig. 6 est une vue latérale représentant une tige de corindon étirée.
Fig. 7 est une vue en coupe transversale à grande échelle, selon 7-7 de fig. 6.
Fig. 8 est une vue en coupe transversale à grande échelle, faite à travers la partie étirée d'une tige de corindon qui a été traitée après extension.
Fig. 9 est une vue latérale montrant une tige de corindon refoulée sur elle-même. Fig. 10 est une vue représentant des fila ments de corindon emmêlés.
Fig. 11 et 12 sont respectivement une vue latérale et une vue de face, à grande échelle, d'un guide-fil du type en tire- bouchon.
Fig. 13 représente une vue en élévation d'un autre type de guide-fil.
Fig. 14 est une vue latérale d'un autre type de guide-fil, destiné à être utilisé comme dispositif tendeur de fil.
Le corindon peut s'obtenir synthétique ment sous. forme de grosses boules et sous forme de minces tiges pratiquement cylindri que ayant un diamètre de 4,8 mm ou moins, par le procédé consistant à faire passer de la poudre d'alumine à travers une flamme de gaz et à laisser s'agglomérer et cristalliser l'alumine fondue résultante sur un support approprié. Les tiges de corindon ayant un diamètre supérieur à 4,8 mm se fracturent presque invariablement par rupture ou fis sure soit spontanément, soit lorsqu'elles sont soumises à une tension au moment où on veut les travailler.
Des corps monocristallins synthétiques de spinelle peuvent être formés par le procédé indiqué plus haut, par fusion et cristallisation d'une composition compre nant deux oxydes de métaux dans le rapport d'un atome de métal Rl pour deux atomes de métal R2 et quatre atomes d'oxygène, cristal lisation donnant naissance à un cristal cubi que caractéristique (0b). Ces corps peuvent présenter des variations par rapport à la eompositon indiquée, et l'excès. d'oxyde de R1 ou de RZ, ou même d'un ou plusieurs autres oxydes se trouve alors retenu sous forme de solution solide à l'intérieur du spinelle pré sentant la structure cubique caractéristique (Oh).
La composition la plus généralement utilisée est une composition d'alumine et de magnésie contenant de 8 à 9-890' de magnésie. De petites quantités de matière colorante sont parfois incluses.. Contrairement à ce qui est le cas pour le corindon, les boules et les tiges de spinelle synthétique n'ont générale ment pas une section cylindrique, mais se ca ractérisent par une section transversale de forme générale carrée, rectangulaire ou trian gulaire, selon l'orientation des différentes faces cristallines.
Pour raison de simplicité, les différentes formes de réalisation de l'invention repré sentées sur le dessin se rapportent à des tiges de corindon cylindriques. Toutefois, il est évident que l'invention n'est pas limitée au façonnage de telles tiges.
Lors de la réalisation du procédé selon l'invention, les. meilleurs résultats sont obtenus par sélection d'un corps cristallin d'orienta tion connue et contrôlée. L'opérateur peut re connaître, par la couleur et l'apparence du cristal, lorsque le moment d'exercer l'action mécanique sur le cristal est arrivé,
et la dé formation est généralement réalisée lorsque le cristal est chauffé à une couleur blanche facilement reconnaissable. Des mesures de température effectuées avec un pyromètre optique (préalablement étalonné au moyen de scorie d'oxyde de fer fondue à différentes températures, pour permettre une correction tenant compte de l'émission) ont montré que la température nécessaire pour incurver, tordre ou étirer le cristal varie avec le dia mètre de la tige. Toutefois, pour une tige de corindon, la température minimum pour incur ver,
tordre et étirer à la main est d'environ 930 C: Des tiges de corindon de 2,3 mm de- diamètre exigent une température d'environ l320 C, et des tiges de 3,3 mm de diamètre demandent une température d'environ 1390 C pour permettre la déformation manuelle, ces temnpératures étant valables avec une exacti tude de + à5,5 C.
Lorsque des corps en corindon et en spi- nelle synthétiques sont façonnés à chaud en les déformant de la manière indiquée briève ment ci-dessus, les parties chauffées sont d'ordinaire simultanément lustrées sous l'ac tion de la chaleur (le la flamme, qui semble fondre superficiellement les cristallites se trouvant à la surface du corps et produire l'union des parties fondues sous forme d'une surface unie et lustrée. Il n'est cependant pas certain que ce lustrage à chaud ait lieu effec tivement de la manière décrite, car il peut se produire par diffusion dans la, matière solide.
Il est possible de façonner à chaud les corps àl d es températures suffisamment basses pour qu'aucun lustrage sous l'action de la chaleur ne se produise.
Le corindon cristallise dans le système hexagonal et présente un seul axe optique principal ou axe C, représenté sur la tige 11 de la fig. 1 par la ligne C-C, qui se trouve dans la direction dans laquelle de la lumière peut passer à travers le cristal sans subir de double réfraction. Il existe trois axes secon daires A-A (non représentés) de symétrie binaire, perpendiculaires à l'axe principal C-C. L'orientation d'une boule ou d'une tige d4 corindon peut être complètement définie un donnant les angles compris entre l'axe de croissance G--G et les axes C-C et A-A respectivement.
Le terme "orientation opti que", tel qu'il sera utilisé plus loin pour des cristaux de corindon, se rapporte à l'angle 0 compris entre l'axe C et, l'axe longitudinal et axe de croissance G-G de la tige de co rindon synthétique, comme représenté sur la fig. 1. On a trouvé qu'une relation importante existe entre l'orientation des corps en corin don et leur comportement au cours des opéra tions de façonnage à chaud.
Les corps de co rindon, dans lesquels l'orientation optique se trouve comprise entre 10 et 75 par rapport à. l'axe de croissance, sont ceux qui conviennent le mieux pour les opéra tions de façonnage à chaud, parce que, dans cet intervalle, le matériel chauffé est le plus facilement déformé par incurvation, par étirage ou par torsion. La sélection des corps en corindon ayant une orientation optique comprise dans l'intervalle indiqué est parti culièrement importante lorsqu'il s'agit de tiges ayant des 'diamètres de 2,5 mm ou da vantage.
Ces tiges auront si possible une orientation comprise entre 30 et 75 . Toute fois, avec des diamètres plus. petits, une gamme d'orientation optique quelque peu plus étendue -est admissible, à l'intérieur des limi tes de 10 et 75 . Par exemple, la limite infé rieure peut être réduite à 10 pour des por tions de tiges ayant de 1,25 à 1,9 mm de dia mètre. Etant donné que l'orientation optique dans les parties déformées d'une tige de co rindon change pendant la. déformation, le pro duit résultant présente l'orientation originelle dans la.
ou les parties non déformées, mais la partie déformée présente une orientation dif férente de celle des parties adjacentes non déformées. Toutefois, les produits résultants présentent des propriétés 'cristallographiques variant de façon pratiquement connue à leur intérieur, c'est-à-dire que le changement dans les propriétés cristallographiques dans la. par tie déformée est plutôt graduel qu'abrupt.
Bien que le corindon -et le .spinelle se com portent fondamentalement de la même ma nière lorsqu'ils sont façonnés à chaud, il existe certaines différences dues au fait que le corindon cristallise dans le système hexa gonal, tandis que le spinelle cristallise dans le système isométrique. Ces différences seront indiquées ci-après. Le chauffage de corps monocristallins en corindon et en spinelle, pour permettre leur façonnage, est accompli d'ordinaire dans une flamme de gaz projetée à partir d'un chalumeau de type courant, ana logue à, un chalumeau pour le verre.
Une flamme appropriée peut être formée en brû lant du gaz d'éclairage en présence d'air en richi en oxygène, mais n'importe quelle autre composition de gaz combustible peut être uti lisée. La flamme elle-même est de préfé rence suffisamment large pour qu'environ 2,5 cm de longueur du corps à travailler soit chauffée à sa température de ramollissement, bien que, pour de petits coudes formés sur des tiges de gemme synthétique de petit dia mètre, le chauffage d'une longueur plus fai ble soit désirable. Il est avantageux de chauf fer les cristaux isolés dans une flamme de gaz du type décrit, mais ils peuvent être chauffés d'une autre manière, par exemple dans un four à gaz ou dans un dispositif à arc électrique, sans pour cela que l'on s'écarte de l'invention.
Lorsque l'on incurve des corps monocristallius, tels que de longues et minces tiges de corindon et de spinelle, l'une des extrémités ou les deux extrémités de la tige sont tenues dans les mains ou sont maintenues dans des dispositifs appropriés, pendant que la portion de la tige comprise entre ces extré mités est chauffée dans la flamme jusqu'à la température de ramollissement. Lorsque cette température est atteinte, on applique à la tige une force dirigée transversalement par rapport à son axe longitudinal, en formant ainsi un coude ou une incurvation ayant une forme qui peut être contrôlée et réglée très soigneusement.
Bien qu'une simple incurva tion en forme de boucle 13 dans une tige 14 ait été représentée sur la fig. 2 du dessin, dans laquelle la tige a été incurvée à 360 , des formes d'incurvation plus simples ou plus compliquées peuvent être réalisées. Ainsi, par exemple, des coudes très larges ou cro chets peuvent être réalisés, ainsi que des spi rales très étroites, dans lesquelles le rayon de courbure est presque aussi petit que le dia mètre de la tige elle-même.
Etant donné que le corindon et le spinelle sont des matières ayant une grande dureté et une grande ré sistance à l'usure, des parties incurvées telles que la boucle 13 représentée sur la fig. 2 peu vent être utilisées dans différents buts pour lesquels ces propriétés sont déterminantes. Ainsi, par exemple, la tige incurvée selon fig. 2 est utilisable comme guide-fil dans des machines textiles qui exigent des milliers de guide-fils pour guider et supporter le fil au cours de son passage d'une opération à l'au tre.
Des guides-fils réalisés selon les procédés connus s'usent très rapidement et exigent un remplacement fréquent, spécialement lorsque le fil est imprégné d'urne matière abrasive telle que l'oxyde de titane, comme cela a lieu souvent avec la rayonne et d'autres fibres synthétiques. Parmi les nombreuses matières qui ont -été utilisées jusqu'ici comme guide- fil se trouvent l'alliage cobalt-chrome-tung- stène, du verre au borosilicate, la porcelaine, le verre mou, l'acier inoxydable, le fil de nickel-chrome et l'alumine agglomérée,
mais aucune de ces matières n'a donné des résul tats: qui soient complètement satisfaisants. Les principales objections faites à l'égard de ces matières sont leur résistance relativement basse à l'usure et à l'action de coupe exercée sur elles par les fils en mouvement rapide, ainsi que leur coût unitaire relativement élevé. En outre, un guide-fil usé ou coupé est généralement décelé trop tard et il peut en dommager de grandes longueurs de fil avant que son remplacement ait eu lieu.
Des condi tions défectueuses analogues ont existé pen dant longtemps dans les industries de fabri cation de fils métalliques et dans celles utili sant de tels fils.
L'expression "guide-filament" est utilisée ci-après pour désigner n'importe quel -type de dispositif pour guider et supporter des filaments tels que des fils textiles, des fils métalliques et des filés, ainsi que des. fila ments analogues à des rubans, que le dispo sitif soit utilisé seulement comme guide ou qu'il ait en outre des fonctions secondaires telles que celles d'un dispositif tendeur du filament.
De plus, bien que différents types particuliers de guide-filaments soient décrits en détail, ils ne sont donnés qu'à titre d'exem- ples. Le procédé selon l'invention peut four nir, par façonnage à chaud de corps mous cristallins, des guide-filaments de formes les plus variées.
Quelques exemples de guide-fila ments sont: des guides simples, tendeurs, les orifices de guidage des chambres de vapeur pour mise sous tension mécanique, et les chas ou #illets d'aiguilles et de navettes.
Il a été trouvé qu'un guide-filament dont au moins la partie faisant contact avec le fi lament est constituée par un corps monocris- tallin façonné conformément à l'invention, par exemple de corindon ou de spinelle, soit naturel, soit synthétique, est bien supérieur aux guide-filaments connus, tant en ce qui concerne sa résistance à l'usure et à la coupe que pour ce qui est de son prix unitaire peu é levé.
Des tiges de corindon ou de spinelle obte nues par croissance, comme indiqué plus faut et ayant un diamètre de 4,8 mm au moins, sont particulièrement avantageuses Comme guide-filaments lorsqu'elles sont fa çonnées de manière à offrir une forme spé cialement adaptée à ce but. Par exemple, une tige de corindon ou de spinelle peut être in- ciurvée pour former une anse ou une boucle (le guidage de filament, simplement en chauf fant une portion de la tige dans une flamme, jusqu'à son point de ramollissement, en lui appliquant alors une force dans le sens trans versal it son axe longitudinal.
D'autre part, ces guide-filaments ont un avantage spécial parce que leurs surfaces venant en contact avec les filaments sont lustrées et dépourvues dle rayures et pratiquement identiques à la surface produite en chauffant de façon intense une couche superficielle brute d'un corps en spinelle ou en corindon, comme dé crit dans le brevet suisse No 252696. Le lus trage à chaud a lieu généralement spontané ment sur la portion de la tige qui est chauf fée, pour l'amener à une forme particulière.
De telles surfaces résistent à l'usure et à la coupe sous l'action des filaments tels que fils, filés et fils métalliques, beaucoup mieux que ne le font des surfaces non lustrées ou des surfaces polies par abrasion. Les petites cre vasses qui existent dans les surfaces non lus- trées et les minuscules rayures qui existent toujours sur les surfaces polies par abrasion, agisent comme des points de concentration de l'usure et de l'action de coupe du filament lorsqu'il passe sur le guide-fil.
Fig. 11 et 12 représentent des détails d'un guide-filament du type "tire-bouchon", com prenant une tige homogène de corindon ou de spinelle 31, montée horizontalement, incurvée à 360 sous forme d'une anse ou boucle 32 et disposée dans un manchon 33 dans la position voulue pour permettre le passage d'un fila ment 35 à travers la boucle.
Fig. 13 représente une autre forme de guide-filament 37 consistant en une tige homogène de corindon ou de spinelle incurvée là. 180 pour former une anse 38 en forme de J qui peut être montée de toute manière appropriée pour guider un filament au moyen de l'anse. Il est évident que des tiges ayant des boucles ou anses de forme différente de celles représentées sur les fig. 11 à 13, telles que, par exemple, des boucles. fermées et des oeillets, sont utilisables comme guide-filament.
Le guide représenté sur la fig. 14 est un dispositif tendeur comprenant une tige 41 en corindon ou en spinelle, présentant un col 42 de section transversale réduite, qui est formé en chauffant la région médiane de la tige jusqu'à la plasticité, et en étirant alors la. tige. Par suite de l'action de la chaleur, le col 42 présente une surface lustrée exempte de rayures. La tige 41 est montée, aux en droits adjacents à ses. extrémités, dans deux supports 43 et 44, et le filament 45 est en roulé une ou deux fois. autour du col 42, pour maintenir la tension désirée du filament pen dant son passage, tout en empêchant le fila ment de se déplacer le long du guide.
Le tableau suivant montre les résultats d'essais d'abrasion accélérée exécutés sur des guide-filaments formés par des tiges de spil- nelle et de corindon, comparativement à des guide-filaments formés par des tiges en d'au tres matières. Dans ces essais, un fil de ré sine vinylique de 150 deniers passait à tra vers une suspension à 4 ô d'oxyde de titane et sur un dispositif tendeur, avant d'être tiré sur le guide-fil soumis à l'essai. Le fil fai sait un angle. droit. en passant sur le guide, et une tension de 30 à 35 g était maintenue sur lui pendant qu'il passait sur le guide à une vitesse de 152 m par minute.
Un total de 73 000 m environ de fil passa sur chaque guide. Les nombres indiqués dans le ta- bleau sont approximatifs, mais suffisamment exacts pour donner une bonne comparaison entre les différents guide-fils.
EMI0006.0001
Nombre <SEP> de <SEP> mètres
<tb> Diamètre <SEP> approxi- <SEP> au <SEP> bout <SEP> desquels
<tb> matif <SEP> du <SEP> guide <SEP> apparaissent <SEP> les
<tb> Matière <SEP> du <SEP> guide <SEP> en <SEP> millimètres <SEP> Fini <SEP> premiers <SEP> signes
<tb> (D) <SEP> de <SEP> coupe <SEP> M/D
<tb> (M)
<tb> 1. <SEP> Saphir <SEP> synthétique <SEP> 2,5 <SEP> lustré <SEP> à <SEP> chaud <SEP> 21400 <SEP> 8450
<tb> 2. <SEP> Saphir <SEP> synthétique <SEP> 3,55 <SEP> lustré <SEP> à <SEP> chaud <SEP> 23900 <SEP> 6730
<tb> 3.
<SEP> Saphir <SEP> synthétique <SEP> 5,85 <SEP> lustré <SEP> à <SEP> chaud <SEP> 32100 <SEP> 5500
<tb> 4. <SEP> Saphir <SEP> synthétique <SEP> 7,1 <SEP> poli <SEP> au <SEP> diamant <SEP> 23900 <SEP> 3370
<tb> (400 <SEP> maille)
<tb> 5. <SEP> Spinelle <SEP> synthétique <SEP> 3,8 <SEP> lustré <SEP> à <SEP> chaud <SEP> 15250 <SEP> 4020
<tb> 6. <SEP> Spinelle <SEP> synthétique <SEP> 7,4 <SEP> poli <SEP> au <SEP> diamant <SEP> 23900 <SEP> 3230
<tb> (600 <SEP> mailles)
<tb> 7. <SEP> Alumine <SEP> agglomérée <SEP> 6,35 <SEP> 13750 <SEP> 2200
<tb> 8. <SEP> Alumine <SEP> agglomérée <SEP> 6,1 <SEP> 9330 <SEP> 1530
<tb> 9. <SEP> Alliage <SEP> Co-Cr-W <SEP> 4,82 <SEP> 6870 <SEP> 1420
<tb> 10. <SEP> Verre <SEP> au <SEP> borosilicate <SEP> 4,72 <SEP> 3820 <SEP> 809
<tb> 11. <SEP> Verre <SEP> mou <SEP> 3,18 <SEP> 2390 <SEP> 752
<tb> 12.
<SEP> Porcelaine <SEP> 13,2 <SEP> 4580 <SEP> 347
<tb> 13. <SEP> Acier <SEP> inoxydable
<tb> (18 <SEP> Cr. <SEP> 8 <SEP> Ni) <SEP> 2,83 <SEP> 1525 <SEP> 540
<tb> 14. <SEP> Fil <SEP> de <SEP> nickel-chrome <SEP> 2,82 <SEP> 2240 <SEP> 795 Il est visible que les guide-filaments en spinelle et en saphir (corindon) étaient bien supérieurs aux autres guides essayés, parti culièrement lorsque le facteur variation de dimension est éliminé. Cette supériorité est mise en évidence dans la colonne marquée M/D, dans laquelle les nombres indiqués ré sultent de la division du nombre de mètres de fil qui a passé sur le guide avant que les premiers signes de coupe soient observés par le diamètre du guide.
Des tiges de spinelle et de corindon peu vent aussi être incurvées sous forme de sup ports hélicoïdaux (fig. 3) pour supporter des articles destinés à être chauffés dans des fours à haute température, ou sous forme de ressorts hélicoïdaux 16 (fig. 4), qui sont intéressants pour suspendre des articles dans des milieux corrosifs. Les deux derniers em plois mentionnés dépendent largement des caractères réfractaires et de résistance à la corrosion du corindon et du spinelle.
Il est avantageux de sélectionner pour l'incurvation des tiges monocristallines de corindon, dans lesquelles l'orientation optique se trouve comprise entre 30 et 75 , parce que 1e rendement le plus élevé en produits utili sables est obtenu à l'intérieur de cette gamme de valeurs angulaires. En dehors de cette gamme préférée, il y a une tendance mar quée des tiges. à se rompre.
De plus, bien qu'une tige de corindon puisse être incurvée dans n'importe quelle direction, il est des plus désirable de l'incurver dans une direc tion telle que le plan dans lequel a lieu l'in curvation coïncide pratiquement avec le plan des axes C-C et G-G (voir fig. 1), parce qu'une courbure est plus facilement donnée dans ce plan,
et parce que les plus grands ren dements en tiges incurvées non cassées sont obtenus lorsque cette condition est satisfaite.
Des corps en spinelle ou en corindon, tels que de longues tiges minces, peuvent égale ment être tordus sur eux-mêmes, en les chauf- faut jusqu'à la plasticité dans la région située entre leurs extrémités, en saisissant ces extré mités et en tordant celles-ci en sens opposés, autour de l'axe longitudinal de ces tiges, pour former un produit tel que la tige de corindon tordue 1 7 que montre la fig. 5. Lorsque l'on soumet à la torsion des tiges de corindon, il est désirable de sélectionner préalablement les tiges dans lesquelles l'orientation optique se trouve comprise entre 40 et 70 . En dehors (le eette gamme, on a une grande proportion (le tiges fissurées.
La torsion de parties de tiges de corindon est importante dans la fa- brieation de certaines pièces au moyen de ces tiges. Ainsi, par exemple, lorsqu'une dou- ile courbure dans deux directions différentes doit être donnée à une tige de corindon, la tige est tordue axialement entre les parties à incurver, d'une quantité telle que les deux incurvateurs puissent être faites dans des plans contenant à la fois l'axe C et l'axe longitudinal, assurant ainsi le rendement maximum.
Dans une autre réalisation de l'invention, on effectue l'étirement de corps en spinelle ou en corindon. Ceci est exécuté en saisissant les extrémités d'un corps tel qu'une tige de corindon ou de spinelle, en chauffant la par tie intermédiaire de ce corps jusqu'à la. tem pérature de ramollissement, et en appliquant une tension à la partie ramollie en tirant les extrémités en sens opposés. La partie ramol lie de la tige s'amincit alors pour former un col de diamètre réduit et de section transver sale aplatie plus ou moins elliptique (fig. 7).
Des tiges qui ont été étirées de cette façon sont: utilisables comme dispositifs tendeurs de fil et comme guide-fils dans des machines textiles, en raison de leur résistance élevée à l'action abrasive du fil et parce que le creux formé dans la région du col agit comme une gorge dans laquelle le fil peut se déplacer.
Une tige de spinelle peut être étirée. de façon continue pendant le chauffage pour former un fin filament .ayant l'apparence d'un cheveu. Le corindon toutefois forme un col légèrement dissymétrique, présentant une section transversale de forme générale ellipti- que aplatie, qui se réduit graduellement à un ruban, au fur et à mesure que l'étirement con tinue, comme représenté en 19 sur la tige 21 des fig. 6 et 7. En coupant les parties termi nales non étirées 25 et 27, un ruban de co rindon est obtenu. Si l'étirement est continu, le col se rompt avant qu'un grand étirement soit obtenu.
I1 a été trouvé que ce col en forme de ruban de section elliptique présente une configuration symétrique et une section transversale pratiquement circulaire après qu'il a été réchauffé dans la flamme, comme représenté en 23 sur la fig. 8. Le corindon peut être étiré sous forme d'un long filament mince ayant l'apparence d'un cheveu, en éti rant de façon répétée la tige d'une quantité relativement petite, pour former un ruban plat, en réchauffant pour donner une section transversale symétrique et en étirant à nou veau jusqu'à ce qu'un filament de la mesure et de la longueur désirée soit obtenu.
Des. tiges de corindon clair (saphir blanc) deviennent laiteuses et opaques dans la région étirée. Il semble que ceci est dû à la rupture du réseau cristallin formé de blocs cristallins ayant des côtés à peu près parallèles.
Il a été trouvé plus avantageux d'étirer des tiges de corindon dans lesquelles l'orien tation optique est comprise entre 20 et 60 . Si une tige ayant initialement une orientation optique élevée est étirée, un petit étirement seulement est possible parce que l'orientation optique dans la partie étirée formant le col augmente avec l'étirement et peut croître au- dessus de la limite supérieure de 60 . Avec des portions de tige ayant des orientations optiques inférieures à. 20 , il est difficile d'appliquer une tension suffisante, de sorte que la composante de cisaillement de la ten sion dans le plan de base du cristal n'est pas.
suffisante pour occasionner l'étirement par glissement le long de plans obliques, et la tige se rompt le long d'un tel plan à cause de la composante qui lui est perpendiculaire.
La résistance à la chaleur et la résistance mécanique des filaments de corindon et de spinelle sont si grandes que de tels filaments peuvent être utilisés comme supports de tubes à vide. De plus, les minces filaments peuvent être enroulés pendant qu'ils sont à haute température, pour former des ressorts de petit diamètre ayant une bonne élasticité et une bonne résilience, ainsi qu'une bonne résistance aux agents chimiques.
Les filaments les plus fins, ayant l'apparence de cheveux, peuvent être entrelacés pour former un emmêlage 30, comme représenté sur la fig. 10, qui peut être utilisé comme filtre pour des liquides corrosifs.
Une tige monocristalline de corindon ou de spinelle peut également être façonnée en chauffant une partie de la tige jusqu'à la plasticité et en appliquant une force de com pression sur elle dans la direction de l'axe longitudinal de la tige, pour former ainsi un renflement. Une telle tige 29 ayant un ren flement 28 est représentée en fig. 9. Cette tige constitue une matière première pour des paliers ou pivots spéciaux tels que des paliers de butée, dans lesquels une partie au moins du palier doit être d'un diamètre supérieur à 4,8 mm, ce qui est le diamètre maximum que peuvent présenter des tiges résistant à la fracture, obtenues par croissance.
Des pro duits façonnés à partir de corindon et de spi- nelle par le procédé selon l'invention présen tent une résistance non diminuée à la corro sion chimique, un haut pouvoir réfractaire vis-à-vis de la chaleur, une bonne résistance mécanique et une dureté élevée. De plus, de tels produits sont plus avantageux que des produits similaires qui ont été mécaniquement coupés ou meulés à partir de corps de gemme massifs, parce que les surfaces finement lustrées à la flamme existant sur les produits finis, éliminent l'effet d'encoche dû aux rayures microscopiques qui se présentent sur les surfaces des corps travaillés mécanique ment.
Les articles travaillés à chaud à partir de corindon et de spinelle par simple incur vation, étirement, torsion et refoulement, comme décrit plus haut, sont fabriqués plus rapidement et à moins de frais qu'il ne serait possible par les opérations mécaniques de coupe, de meulage et de polissage.