Procédé de recouvrement d'une pièce, dispositif pour la mise en #uvre du procédé et pièce recouverte par ce procédé Le présent brevet a pour objet un procédé de recouvrement d'une pièce, par projection sur cette pièce d'un jet pulvérisé de particules chargées élec- trostatiquement, caractérisé par le fait que l'on dis pose la pièce<B>à</B> traiter dans une enceinte fermée, élimine les poussières contenues dans cette enceinte et vide celle-ci d'au moins une partie de l'air qu'elle renferme avant de procéder<B>à</B> ladite projection de particules.
Le brevet a également trait<B>à</B> un dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé comprenant au moins un pulvérisateur susceptible d'émettre au moins une effluve de potentiel au moins supérieur <B>à</B> celui de ladite pièce. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend au moins un plateau dis posé rotativement dans ladite enceinte destiné<B>à</B> recevoir la pièce<B>à</B> traiter et présentant au moins une électrode portée<B>à</B> un potentiel au plus égal<B>à</B> celui de ladite pièce, des moyens déplaçant ledit pulvérisateur<B>de</B> manière<B>à</B> balayer par son jet un champ couvrant au moins la moitié du diamètre du plateau,
<B>à</B> une distance suffisante de la pièce pour que lesdites particules se déposent sur au moins une partie de la surface par attraction électrostatique<B>'</B> des moyens permettant de purifier Penceinte des poussières qu'elle contient et enfin des moyens pour vider cette enceinte d'au moins une partie de son air.
Le brevet a enfin trait<B>à</B> une pièce obtenue par le procédé précédemment énoncé.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif pour la mise en #uvre du procédé, objet du brevet.
La fig. <B>1</B> en est une vue générale en élévation<B>;</B> la fig. 2 une coupe verticale<B>;</B> la fig. <B>3</B> est une coupe selon III-111 de la fig. <B>1 ;</B> les fig. 4 et<B>5</B> sont des vues de détail, respective ment en coupe et en plan, de l'un des éléments de ce dispositif.
Le dispositif représenté comprend un châssis tubulaire<B>1</B> supportant une chambre de pulvérisa tion 2, une armoire<B>3</B> contenant des moyens non représentés pour l'alimentation en fluide d7un cylin dre 4 et enfin un coffret de man#uvre <B>5</B> du dispo sitif. Dans la chambre 2 est monté un plateau<B>6</B> sur lequel sont disposées les pièces, métalliques ou non, dont on veut traiter la surface et qui est entraîné en rotation par un moteur non représenté contenu dans un boîtier<B>7</B> renfermant également un disposi tif démultiplicateur du mouvement de ce moteur.
<B>8</B> représente un pistolet électrostatique alimenté en matériau<B>à</B> vaporiser<B>à</B> partir d'un réservoir sous pression<B>9</B> et auquel le potentiel nécessaire<B>à</B> la production de l'effluve polarisant le matériel pulvé risé est fourni par un générateur d'impulsions haute tension<B>10.</B> Ce générateur, très schématiquement représenté au dessin, contient un ensemble de capa cités disposées en cascade et est susceptible de pro duire des chocs de tension d'une valeur pouvant atteindre<B>90 000</B> électrovolts mais dont l'énergie est suffisamment faible pour ne pas mettre en péril les usagers du dispositif.
Ces chocs de tension, dont la durée est relativement faible, de l'ordre de<B>30 à</B> 50-- microsecondes par exemple, se suivent<B>à</B> une cadence relativement élevée. Ils sont dirigés par le câble<B>11</B> sur une électrode du pistolet, non repré sentée au dessin,- enveloppant Pajutage de sortie du matériau vaporisé, de manière<B>à</B> polariser les par ticules projetées en les portant au potentiel de la tension de choc. On sait que de telles particules ten dent tout naturellement<B>à</B> être attirées par toute masse de potentiel inférieur, notamment par toute masse reliée<B>à</B> la terre par exemple. Cette particu larité permet de recouvrir une surface de manière très homogène sans perte sensible du matériau projeté.
En effet, l'action du canon d'effluves du pis tolet est telle que le jet vaporisé est très homogène et ne présente pas d'effet tourbillonnaire<B>à</B> sa péri phérie tendant<B>à</B> dévier en dehors du but assigné les particules de matériau qui s'y trouvent. En outre un tel jet est tout<B>à</B> fait uniforme sur toute sa largeur, de sorte.que la quantité de matériau pro jeté est sensiblement identique au centre du jet et au bord de celui-ci.
La chambre 2 est formée de deux parties super posées, une partie supérieure 12, de forme trapézoï dale, dans laquelle fait saillie le pistolet<B>8,</B> et une partie inférieure<B>13,</B> en forme d'entonnoir, dans laquelle est pivoté le plateau<B>6.</B> L'accès<B>à</B> la cham bre est possible par ouverture d'un portillon étan che 14 dont la face supérieure, non représentée an dessin, est transparente.
Sur la paroi 12a de cette chambre est fixée une pompe<B>à</B> air<B>15</B> destinée<B>à</B> faire baisser la pression régnant dans la chambre et, selon les cas,<B>à</B> la vider entièrement de son air.
Le dispositif est en outre muni d'un ventilateur tel que<B>16</B> refoulant l'air aspiré, au travers d'un fil tre<B>17,</B> dans la partie inférieure<B>13 de</B> la chambre par un conduit<B>18. 19</B> est une vanne de fermeture de ce conduit. Le filtre<B>17</B> est constitué par une charge de silicagel suffisamment importante pour retenir les poussières entraînées par l'air qui le tra verse et pour<B>le</B> déshydrater au maximum.
Dans une variante, ce filtre pourrait bien entendu être précédé d'un filtre<B>à</B> poussière de manière<B>à</B> ne pas salir inutilement le silicagel qui, comme on le sait, peut être facilement régénéré.
L'ouverture<B>de</B> passage du pistolet<B>8</B> au travers des parois de l'enceinte<B>1</B> est fermée par une capote tronconique 20 fixée de manière étanche par ses bords autour du pistolet et le long des bords de cette ouverture, cette capote est suffisamment élastique pour permettre au pistolet de se mouvoir sous l'ac tion du piston du cylindre 4 de sa position au dessin <B>à</B> la position indiquée par la flèche<B>f.</B> Ces deux positions correspondent<B>à</B> la position de repos du pistolet et<B>à</B> sa position de fin de course<B>à</B> partir <B>de</B> laquelle le pistolet est automatiquement ramené dans sa première position par des moyens non représentés disposés dans le coffret<B>3.</B> D'autres moyens, également non représentés,
commandent l'alimentation du pistolet en matériau<B>à</B> projeter et en décharges polarisantes dès le moment où le. pis tolet quitte sa position de repos<B>;</B> ces moyens inter rompent ces alimentations lorsque le-- pistolet a atteint sa seconde position limite; Pendant ce dépla cement, le pistolet émet un jet de matériau polarisé au-dessus du plateau<B>6</B> qui retombe sur ce plateau, ainsi que cela sera décrit par la suite, et vient se poser de manière homogène sur les pièces qui<B>y</B> sont disposées. Les premières particules pulvérisées par le pisto let sont dirigées sur une électrode 21, constituée par une sphère métallique, par exemple, fixée<B>à</B> la paroi l2a de la chambre. Cette électrode est mise <B>à</B> la terre par une connexion non représentée.
Le premier jet émis par le pistolet comprend en général une quantité relativement élevée d'impure tés, qui sont soit des impuretés contenues dans le matériau lui-même, notamment des grumaux, soit des poussières ou des particules se trouvant dans le conduit d'amenée du matériau au pistolet ou dans<B>ce</B> pistolet. Ces premières particules vont donc se fixer sur l'électrode 21.
La partie en entonnoir<B>13</B> de la chambre<B>1</B> pré sente deux nervures 22a et<B>22b</B> auxquelles est fixé un manchon<B>23</B> traversant de manière étanche le fond de cet entonnoir. Ce manchon constitue un organe de guidage pour un arbre rotatif 24 entraîné par le moteur du boîtier<B>7. A</B> la partie supérieure de cet arbre est fixée une chape<B>25</B> présentant deux tétons 26a et<B>26b</B> diamétralement opposés.<B>27</B> est un conduit isolant dans lequel est disposé un conduc teur<B>28</B> reliant un ensemble de parties conductrices disposées sur le plateau, qui seront décrites en détail par la suite,<B>à</B> une terre non représentée.
Le plateau<B>6</B> est formé par un disque<B>29</B> muni sur sa face inférieure d'un anneau<B>30</B> de dimension correspondant<B>à</B> la dimension externe de la chape<B>25</B> de l'arbre et dans la surface duquel sont ménagées deux fentes<B>31</B> diamétralement opposées<B>;</B> ces fentes sont destinés<B>à</B> recevoir les tétons 26a et<B>26b</B> de la chape<B>25,</B> permettant d'accoupler les plateaux<B>6 ù</B> l'arbre 24.
<B>De</B> part et d'autre de l'anneau<B>30</B> sont disposés des éléments tubulaires<B>32</B> contenant chacun un frotteur de charbon<B>33</B> en contact par sa face infé rieure avec un anneau collecteur 34 solidaire du manchon<B>23.</B> Cet anneau est relié<B>à</B> la terre par le conducteur<B>28.</B> Les tubes<B>32</B> sont fixés au disque<B>29</B> par l'intermédiaire d'une plaque conductrice<B>35</B> en contact électrique avec les balais<B>33</B> et dans la par tie médiane de laquelle est fixée une électrode<B>36</B> traversant le plateau<B>29</B> dans sa partie centrale.
Sur la face supérieure du disque<B>29</B> sont en outre disposés des supports 36a et<B>36b</B> pour des cadres métalliques tels que<B>37</B> sur lesquels sont fixées des pièces<B>à</B> traiter. Ces cadres sont munis de pattes conductrices<B>38</B> insérées entre des con tacts<B>39</B> électriquement reliés aux charbons<B>33</B> par un circuit non représenté. Les contacts<B>39</B> sont maintenus serrés l'un contre l'autre par des moyens -élastiques non représentés disposés<B>à</B> l'intérieur de tubes 40.
Le dispositif décrit se met en #uvre de la manière suivante<B>:</B> On fixe les pièces<B>à</B> recouvrir, par exemple de peinture, de vernis, de laque ou d'émulsion, sur les cadres<B>37</B> et pose ces cadres sur le plateau<B>6.</B> On ferme alors le portillon 14 de la chambre<B>1</B> dont on aspire l'air par la pompe<B>15</B> qui l'évacue dans l'atmosphère.
La même quantité d'air est réintro duite dans la chambre par le ventilateur<B>16.</B> Grâce <B>à</B> cette circulation d'air, il est possible d'éliminer graduellement les poussières et corpuscules conte nus dans la chambre, en suspension dans rair ou reposant sur ses parois internes de même que sur les diverses pièces<B>à</B> traiter et sur le plateau<B>6.</B> L'admission de l'air se fait au travers de la charge de silicagel <B>17,</B> ainsi que décrit précédemment, de sorte que rair contenu initialement dans la chambre est remplacé graduellement par de l'air relativement déshydraté.
Lorsque rair contenu dans la chambre<B>1</B> est suf fisamment purifié, on ferme la vanne<B>19</B> tout en faisant encore tourner la pompe<B>15</B> de manière<B>à</B> faire baisser la pression régnant dans cette cham bre. Cette diminution de pression est nécessaire pour réduire la quantité d'oxygène contenue dans la chambre<B>1,</B> d7une part, de manière<B>à</B> éviter une oxy dation trop intense du matériau projeté, et, d'autre part, de manière<B>à</B> réduire le risque d'explosion. En effet, certains matériaux de recouvrement, en par ticulier certaines peintures ou vernis, présentent un point de flamme relativement bas, égal<B>à 5</B> ou 10,1C, selon les cas, pour des conditions normales de pres sion.
Ces peintures seraient donc impossibles<B>à</B> pro jeter avec un pistolet<B>à</B> effluves électriques sous des conditions normales de température. Ce danger peut précisément être évité en diminuant la quan tité d'oxygène du milieu dans lequel s'effectue la vaporisation.
Dans une variante d'exécution du procédé, il est possible d'éliminer totalement l'air contenu dans la chambre<B>1 ;</B> ceci suppose cependant que les parois de cette chambre soient suffisamment fortes pour résister au vide.
Dans une autre variante d'exécution du procédé, le dispositif comprend, ainsi que décrit, un organe de climatisation de l'air admis dans la chambre par action du ventilateur<B>16,</B> cet air étant alors envoyé dans la chambre<B>à</B> une température bien inférieure au point de flamme du matériau<B>à</B> projeter de manière<B>à</B> refroidir suffisamment les parois de cette chambre ainsi que tout ce qu'elle contient pour que, une fois cet air évacué par la pompe<B>15,</B> la tempéra ture ambiante de la chambre demeure toujours infé rieure au point de flamme du matériau projeté.
<B>A</B> ces opérations de purification de l'intérieur de la chambre et de vidange de l'air qu'elle contient, partielle ou totale, suit la phase de dépôt du maté riau pulvérisé sur les pièces<B>à</B> recouvrir.
On commence par faire tourner le plateau<B>6 à</B> vitesse relativement faible et alimente le pistolet<B>8</B> en matériau<B>à</B> projeter<B>à</B> partir du réservoir<B>9</B> ainsi qu'en chocs de tension, par le générateur<B>10.</B> Le pis tolet est alors dans la position représentée<B>à</B> la fig. <B>3 ;</B> le premier jet pulvérisé tombe sur l'élec trode 21 qui se recouvre, ainsi que décrit, de maté riau relativement impur. On fait ensuite se mouvoir ce pistolet<B>8</B> dans le sens<B>f</B> par action du cylindre 4 de sorte que le jet pulvérisé se déplace au-dessus du plateau,<B>à</B> faible distance de celui-ci, d'abord dans la zone périphé rique de ce plateau pour se rapprocher ensuite de plus en plus de la portion médiane de celui-ci.
Des moyens non représentés commandent<B>à</B> ce moment l'arrêt de l'alimentation du pistolet en matériau<B>à</B> projeter et en tension et le cylindre 4 reconduit le pistolet dans sa position de repos. On rétablit alors la pression<B>à</B> l'intérieur de la chambre<B>1</B> et procède au remplacement des pièces recouvertes par de nou velles pièces.
Dans une variante d'exécution de ce procédé, le séchage du film recouvrant les pièces peut s'effec tuer directement<B>à</B> l'intérieur de la chambre<B>1,</B> en faisant circuler de l'air dans cette chambre par action de la pompe<B>15</B> et du ventilateur<B>16.</B> Dans une variante, l'air de circulation peut être porté<B>à</B> une température relativement élevée par des moyens non représentés au dessin.
Dans une autre variante d'exécution du procédé, le recouvrement des pièces peut s'effectuer dans une atmosphère de gaz inerte, notamment d'azote, introduit dans la chambre, après que le vide ait été fait, sous une pression égale<B>à</B> la pression atmosphé rique.<B>Ce</B> gaz permet d'éviter, d'une part, tout oxy dation du matériau vaporisé et, d'autre part, que les parois<B>de</B> la chambre ne soient soumises au vide pendant la phase de recouvrement des pièces. Bien entendu, le séchage de ces pièces pourra également être réalisé par circulation de ce gaz, notamment en branchant sur cette chambre un circuit fermé de réchauffage et d'accélération du gaz.
Les peintures et vernis communément utilisés avec le dispositif décrit présentent en général un point de flamme de 20,,C environ. Ce point<B>de</B> flamme peut cependant être augmenté selon les cas dans de très grandes proportions en adjoignant au matériau<B>à</B> projeter un liquide approprié, notam ment du dyméthil-phormabid dans le cas des vernis acryliques. Cette adjonction peut être plus ou moins accentuée selon la valeur du point de flamme désiré<B>:</B> c'est ainsi qu'il est possible, dans le cas de l'exemple cité, d'amener artificiellement ce point de flamme<B>à</B> une valeur de 7011C environ en lieu et place des <B>200C</B> cités.
Le dispositif représenté et décrit permet de recou vrir les pièces par une couche très régulière, exempte de trous, de porosités, de piqûres d'aiguilles -Qu de poussières, tout en permettant de réaliser une économie assez sensible de produit de recouvrement, économie-pouvant atteindre selon les cas une valeur de<B>60</B> (1/o environ..
En outre, le t '-s <B>de</B> séchage de ces pièces est emp très réduit, d'une part parce que la vaporisation du matériau est effectuée sous vide et, d7autre part,<B>à</B> cause de la circulation de fluide gazeux<B>à</B> laquelle les pièces sont soumises après avoir été recouvertes. Par ce dispositif, il est également possible de ne recouvrir que l'une des faces des pièces.
<B>Il</B> est également possible<B>à</B> raide du dispositif décrit de projeter sur une surface des particules métalliques en suspension dans une masse liquide plus ou moins dense. Cette utilisation particulière du dispositif est particulièrement intéressante dans la fabrication des transistors.