Procédé pour modifier la nature d'une surface d'une pièce L'invention se rapporte<B>à</B> un procédé pour modifier la nature d'une surface d'une pièce. Ce procédé pourrait, par exemple, être utilisé pour décaper ou pour rendre rugueuse la sur face de pièces métalliques ou non métalliques ou encore pour durcir la surface de pièces mé talliques.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on enflamme successivement des charges explosi ves formées au moins pour leur plus grande partie, en volume, de gaz, et aptes<B>à</B> détoner dans une chambre<B>à</B> laquelle fait suite un long canon, de façon<B>à</B> produire dans celui-ci des ondes de détonation successives, en ce qu'on met en suspension dans le canon des particules de matière dure, et en ce qu'on dirige la sortie dudit canon vers la surface<B>à</B> traiter afin que lesdites particules soient projetées<B>à</B> grande vi tesse, contre cette surface par les ondes de<B>dé-</B> tonation successives.
Le dessin représente,<B>à</B> titre d'exemple, un appareil permettant de mettre en #uvre le pro cédé selon l'invention, ainsi que deux variantes de cet appareil.
La fig. <B>1</B> représente ledit appareil, en par tie schématiquement.
La fig. 2 représente une première variante de cet appareil. La fig. <B>3</B> représente, également en partie schématiquement, une seconde variante.
L'appareil représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> comprend une chambre de mélange 12 dans laquelle arri vent du gaz combustible, par exemple de l'acé tylène, par un tuyau<B>10,</B> et un gaz oxydant, par exemple de l'air, par un tuyau<B>11.</B> On règle les débits de façon que, dans la chambre de mélange 12, il se forme une charge gazeuse susceptible de détoner, laquelle charge passe<B>à</B> travers un court tuyau de connexion<B>13</B> pour arriver dans une chambre d'inflammation 14 pourvue d'une bougie d'allumage par étincelles <B>15,
</B> et<B>à</B> laquelle fait suite un long canon 16.- L'étincelle de la bougie d'allumage<B>15</B> en flamme la charge en produisant la formation d'une onde de détonation qui se propage dans le canon<B>16</B> et hors de l'extrémité ouverte de celui-ci. L'étincelle de la bougie d%llumage <B>15</B> est produite par une bobine d'allumage<B>17,</B> une batterie<B>18</B> et un rupteur<B>19 à</B> came. La fré quence des étincelles et, par conséquent, celle des détonations, peut être réglée convenable ment en faisant varier la vitesse du moteur 20 commandant le rupteur<B>à</B> came<B>19</B> dans le cir cuit primaire de la bobine d'allumage<B>17.</B>
Une matière dure en particules est intro duite dans le courant de gaz oxydant arrivant par le tuyau<B>11,</B> ou bien dans le courant de gaz combustible, et parvient ainsi en suspension dans la chambre d'allumage 14 et dans le ca non<B>16.</B> Les particules sont accélérées par les ondes de détonation et sont projetées par l'extrémité ouverte du canon<B>16 à</B> grande vi tesse.
Dans la variante de la fig. 2, les particules de matière dure sont introduites dans le tuyau d'admission<B>11</B> du gaz oxydant en provenance d'un réservoir 21<B>à</B> débit réglé par un robinet 22. Un tuyau d'écalisation de la pression<B>23</B> part d'un point situé en amont du point 24 d'introduction des particules et aboutit dans Pespace situé au-dessus dans le réservoir 21.
Pour réaliser un mélange intime du gaz coin- bustible avec le gaz oxydant, on fait arriver le premier gaz dans la chambre de mélange 12 de deux côtés opposés par des tuyaux<B>10</B> et<I>10a.</I> Afin de favoriser la formation des ondes de détonation la chambre d'allumage l4a est de forme conique, de diamètre croissant<B>à</B> une va leur égale<B>à</B> celle du diamètre de l'alésage du canon<B>16.</B>
Dans la variante représentée<B>à</B> la fig. <B>3,</B> les arrivées<B>10</B> de gaz combustible et<B>11</B> de gaz oxydant dans la chambre de mélange, com muniquant avec la chambre d'allumage 14, sont commandées par des soupapes<B>25</B> actionnées de la manière habituelle par un moteur<B>26</B> et une came<B>27</B> pour obtenir la fréquence qu'on désire de l'ouverture et de la fermeture des sou papes. L'inflammation dans la chambre 14 a lieu par la bougie<B>15</B> alimentée comme dans l'appareil de la fi-.<B>1.</B> Un raccord<B>28</B> en T entre la chambre d'allumage 14 et l'extrémité ouverte du canon<B>16</B> comporte un tuyau d'ad mission qui sert<B>à</B> introduire les particules.
La variante de la fig. <B>3</B> convient particulièrement pour l'oxygène et l'acétylène comme gaz oxy dant et combustible et pour être utilisée avec des particules fines de matière dure.
On pourrait aussi employer un combustible en suspension pour former le mélange détonant. Dans le cas d'un combustible gazeux, celui-ci pourrait aussi être de l'hydrogène, du propane, du butane, du pentane ou de Eéthylène. Comme gaz oxydant, on pourrait utiliser également un mélange d'air et d'oxygène.
Voici comment on pourrait, par exemple, utiliser l'un des appareils décrits pour décaper ou rendre rugueuse la surface d'une pièce, mé tallique par exemple<B>:</B> on dirige sur cette sur face la sortie du canon de l'appareil et l'on fait fonctionner l'appareil<B>à</B> une fréquence de plu sieurs détonations par seconde en l'alimentant avec de l'acétylène et de l'air et en introduisant dans le canon, de la manière décrite, des par ticules d'acier dur de dimensions allant de 0,42 <B>à 0,59</B> mm. Ces particules sont ainsi projetées <B>à</B> très grande vitesse par les ondes de détona tion sur ladite surface qui est ainsi rendue ru gueuse ou décapée.
La température de l'onde de détonation est élevée et atteint<B>28000 C</B> pour certains mé langes.
Mais dans le procédé décrit une grande partie de la chaleur se dissipe avant que les particules rencontrent la surface de la pièce, de sorte qu'il ne se produit qu'une faible<B>élé-</B> vation de la température de cette pièce, qui ne risque donc pas de subir de déformation par la chaleur.<B>Il</B> est d'ailleurs facile, dans le procédé décrit, de rendre inoffensif un chauffage exces sif éventuel de la pièce en interrompant de temps en temps la succession de détonations et en permettant<B>à</B> la pièce de se refroidir; on peut aussi accélérer ce refroidissement en di rigeant sur elle un courant d'un fluide de re froidissement, par exemple un courant d'air. On peut aussi refroidir la pièce en d'arrosant avec un liquide sous forme de pluie ou de brouillard<B>;</B> on peut aussi la refroidir<B>à</B> l'inté rieur avec de l'eau si elle est creuse.
<B>-</B> Dans le procédé décrit on peut régler le débit des gaz de façon<B>à</B> remplir exactement le canon par le mélange pendant le temps qui s'écoule entre les allumages et, dans ce cas, le front de détonation se propage jusqueà l'extré mité du canon. Si le débit est moindre, le front de détonation ne se propage que sur la partie de la longueur du canon qui contient le mé lange de gaz détonants et une onde de choc engendrée par la détonation se propage dans le reste de cette longueur jusqu'à l'extrémité du canon. Si le débit est glus fort, on obtient une flamme au-delà de l'extrémité du canon.
<B>Il y</B> a cependant lieu de tenir compte, en opérant de la façon décrite, du fait que, lors que la fréquence dépasse<B>7,8</B> avec un mélange d'oxygène et d'acétylène, et<B>70</B> avec un mélange d'air et d'acétylène, le canon a tendance<B>à</B> se surchauffer et des retours de flamme et une combustion continue ont tendance<B>à</B> se pro duire. Une trop haute fréquence doit donc être évitée. Théoriquement, la fréquence maximum des appareils décrits n'est limitée que par la vitesse<B>à</B> laquelle le gaz peut être injecté dans l'appareil, entre les détonations successives, ou par la vitesse limite du fonctionnement des sou papes.
Du fait que dans le procédé décrit les char ges explosives sont introduites dans le canon en une succession très rapide, la rapidité d'écoule ment des gaz d'alimentation et du mélange non brûlé est très élevée, de sorte que des particules de matière dure telle que l'acier d'une dimen sion de même 1/2 mm., lorsqu'elles sont intro duites dans la chambre de mélange ou le ca non même, restent facilement en suspension dans le courant. Avec des particules d'une telle dimension, il ne peut se produire qu'une fusion ou une oxydation superficielle, de sorte que l'efficacité de ces particules reste intacte.
De plus, lorsque les proportions de gaz com bustible et de gaz comburant sont convenable- nient réglées, les produits de la réaction de<B>dé-</B> tonation sont de nature réductrice, de sorte que les particules sont parfaitement protégées par ces gaz pendant leur trajet jusqu'à la surface traitée. On pourrait aussi, par exemple, projeter en opérant de la façon décrite ci-dessus, des particules d'acier arrondies sur la surface lisse d'une plaque d'acier afin de produire sur cette surface une multitude de petites déformations superficielles, et ainsi, vu l'effet de durcisse ment de ces déformations, obtenir un accrois sement appréciable de la dureté<B>à</B> la surface.
Cet effet est comparable<B>à</B> celui produit en battant une surface métallique avec un marteau arrondi, mais bien entendu, les déformations produites sont d'un ordre de grandeur bien dif férent. Vu la faible quantité de chaleur transmise <B>à</B> la pièce do-nt la surface est traitée, le procédé qui vient d'être décrit peut être appliqué avec succès pour modifier la nature de surfaces de pièces de matières non métalliques, par exem ple de bois ou de matière plastique.
Dans une variante du procédé décrit ci- dessus la pièce dont la surface doit être traitée pourrait être immergée dans de l'eau contenue dans un récipient, l'extrémité ouverte du canon étant dans ce cas également immergée dans l'eau du récipient, après la mise en marche. Dans ce cas, le puissant jet de gaz de combus tion repousse l'eau en produisant ainsi un pas sage pour les particules.