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Generic
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METAL
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Molecule
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DES
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copper
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OZONE
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aluminium
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oxygen
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acetylene
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Physical
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de 50 mm
(2)
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150 mm
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de 40 mm
(1)
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30 percent de
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de 2 mm
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de 1200 mm
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de 40 mm/s
(1)
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de 10 percent
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30 percent
(1)
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Gene Or Protein
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Lic
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Trou
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Etre
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Tif
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Tric
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Tre
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Trai
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Organism
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mene
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I CAT
(1)
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Substituent
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[36][_]
oxy
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518430A1
Family ID 29418347
Probable Assignee Inst Mech Precyz
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET TETE POUR PROJECTION DE REVETEMENTS METALLIQUES,
NOTAMMENT SUR DES SURFACES D'ACCES DIFFICILE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LA PROJECTION DE REVETEMENTS METALLIQUES SUR DES
SURFACES D'ACCES DIFFICILE. SELON L'INVENTION, ON PROVOQUE LA FONTE DU
METAL A L'ARC ELECTRIQUE ET SA PULVERISATION AU MOYEN D'UN JET DE GAZ
COMPRIME, ET LE METAL FONDU EST APPLIQUE SUR LA SURFACE TRAITEE AU
MOYEN D'UN SYSTEME FERME DE TROIS JETS DE PULVERISATION, SE COMPOSANT
DES JETS DE GAZ COMPRIME SUIVANTS: UN JET DIRIGE LE LONG DES FILS A
FONDRE, UN JET LATERAL 3 ET UN JET EN CONTRE-COURANT DE DESOUFFLAGE
12, PAR CONTRE LA TETE, EN PLUS DES BUSES POUR LE GAZ COMPRIME
AVANTAGEUSEMENT DIRIGEES, COMPORTE ENCORE UNE CONNEXION SPECIALE DES
FILS METALLIQUES 4 A FONDRE, CONSTITUANT DES ELECTRODES A UNE SOURCE
DE COURANT, SOUS FORME D'UNE SERIE DE BAGUES 7 FIXEES ELASTIQUEMENT, A
L'INTERIEUR DESQUELLES LES FILS SONT MAINTENUS ET CONDUITS EN CONTINU.
L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX SURFACES INTERNES DE LONGS TUBES
EN VERRE DE FAIBLE DIAMETRE, TROUVANT LEUR APPLICATION COMME
ELECTRODES DE GENERATEURS D'OZONE.
Description
_________________________________________________________________
251843 E
L'invention a pour objet un procede et une tete pour projection de
revetements metalliques,, notamment sur
des surfaces d'acces difficile telles que les surfaces in-
ternes cylindriques Ce procede s'applique plus particulie-
rement au revetement d'une couche en metal sur des surfaces in=-
ternes de tubes en verre, utilises comme electrodes dans
les generateurs d'ozone, dans lesquels le revetement de me-
tal constitue l'electrode interne du systeme de decharge.
On connait deja un procede de metallisation par projection qui
consiste en ce que dans la flamme gazeuse ou dans l'arc electrique se
fait la fonte d'un fil en materiau qpropri 6 et en ce que le metal
fondu est projete sur la surface a recouvrir au moyen d'un jet de gaz
comprime Ce procede est decrit dans le second chapitre de l'aide
memoire dit Poradnik Metalizacji Natryskowej edite par PWT Warszawa
en 1959, pages 9 a 19.
On connait aussi un dispositif de projection ther-
mique des parois internes de trous,equipe d'un pistolet me-
talliseur typique, dont la buse constituant l'extremite
finale de la conduite d'air comprime est disposee axiale-
ment par rapport a celle-ci Dans l'axe de la buse est prevu un fil
fusible dans l'arc acetyleno-oxygen Un tel emplacement de la buse et
les gabarits de oe pistolet implicpent qoe pour des trous plus petits
le processus de projection est
mene a partir de l'exterieur, dirigeant la buse sous un an-
gle de 450 par rapport au plan de la surface, et que pour des trous
plus profonds, le processus de projection est
applique, si la profondeur n'excede pas deux fois le dia-
metre, des deux cotes du trou Pour un aigle inferieur a 450
la qualite du revetement obtenu n'est pas satisfaisante.
Pour la projection de longs trous d'un diametre assez im-
portant, du fait des gabarits du pistolet et de son angle
d'inclinaison indispensable, on applique un adapteur a
l'extremite, que l'on raccorde au pistolet metalliseur.
A l'aide de ce dispositif, il n'est pas possible de recou-
vrir les surfaces de trous petits et longs, ou des surfaces
d'acces difficiles telles que celles des cannelures, con-
duits, etc Un autre defaut consiste dans le surchauf-
fage du groupe de fonte et de projection emmanche au bout de
l'adapteur Ce defaut entraine des changements dans les proportions de
gaz, en raison de quoi le jet projete
est peu uniforme, instable et il peut y avoir des detona-
tions du pistolet ou un retour de flamme Ce dispositif est egalement
decrit dans cet aide-memoire dit Poradnik
Metalizacji Natryskowej, pages 366, 367 et 368.
On connait encore un dispositif dans lequelon applique pour fondre le
materiau de revetementun arc electrique La buse de projection du
pistolet a arc est logee entre deux fils metalliques fusibles Des
dispositifs de ce genre sont construits par la societe allemande dite
OSU On peut,)par ce moyen,revetir des trous d'un diametre nion
inferieur a 150 mm, mais le revetement obtenu n'est
pas uniforme, etant poreux a grains grossiers et de dimen-
sions non uniformes Dans les dispositifs mettant a profit l'arc
electrique pour faire fondre les fils metalliques, la mise sous
tension se fait soit par des galets rotatifs
sur lesquels le fil metallique glisse ou soit par des guide-
fils rigides Ces deux procedes presentent une caracteristi-
que negative commune: manque de continuite de fonctionne-
ment de l'arc electrique, decoulant du faible point de contact du
galet ou du guide-fil avec le fil metallique; et
souvent des arrets de mise en contact electrique Les reve-
tements metalliques etablis au moyen des procedes connus et de leurs
dispositifs de mise en oeuvre, se caracterisent par leur faible
adhesion aux surfaces, leur susceptibilite
d' oxydation, leur faible uniformite et leur grande poro-
site Durant le processus, la couche superficielle dite
glacure est endommagee, et un depot de poussieres metalli-
ques nocives libres se produit.
L'invention a pour but la conception d'un procede
de pose d'un revetement metallique sur la surface dedie-
lectriques, qui se caracterise par sa bonne adhesion au
25184 00
dielectrique constituant un bon conducteur en etant durable.
Un autre but de l'invention est la conception d'un procede
de pose, durant lequel la structure de la surface du reve-
tement ne subira Aucune deformation, dite glacure du die-
lectrique, ainsi que le systeme cristallin de cette couche
superficielle du dielectrique, et oA? la poussiere metalli-
que ne se deposera pas L'invention se propose encore la
mise au point d'un dispositif de projection a arc de reve-
tements metalliques sur des surfaces d'acces difficile, -
notamment sur les surfaces internes cylindriques de dia-
metres internes de 40 mm et plus, au moyen duquel le reve-
tement obtenu est uniforme et a grains fins, presentant
une bonne adhesion a la surface-traitee.
Le procede de revetement par projection de metal selon l'invention,
consistant en la fonte du metal a l'arc 4 lectrique et en sa
projection avec un jet de gaz comprime,
se caracterise par le fait que le metal fondu est appli-
que sur la surface traitee au moyen d'un systeme ferme a trois jets de
pulverisation, constitue par les jets de gaz
comprime suivants: un jet dirige le long des fils metal-
lic fusibles un jet lateral et un jet de desoufflage.
Le jet lateral est dirige sous un certain angle sur la sur-
face traitee en equi-courant envers son mouvement de trans-
lation, contrairement au jet de desoufflage, qui lui aussi,
est dirige sous un certain angle-sur la surface traitee si-
multanement en contre-courant par rapport a son mouvement
de translation La quantite de gaz constituant le jet de-
desoufflage est egale a 10 a 30 percent de la quantite mise a profit
dans les autres jets Le jet resultant de metal projete est dirige sous
un angle de 450 a 600 envers la
surface traitee.
La tete de projection de revetements metalliques
realisant le procede selon l'invention, dans son essen-
tiel, est caracterisee en ce qu'elle comporte un systeme de buses a
trois jets pour le gaz comprime Ce systeme
251843 o
est constitue par les buses du jet central dirige le long des fils
metalliques fusibles, par une buse du jet lateral dirige sous un
certain angle vers la surface a recouvrir et en equicourant au sens de
son mouvement de translation, et par une buse du jet de desoufflage
dirige aussi sous un certain angle vers la surface traitee mais
en contre-courant au sens de son mouvement de translation.
Le branchement des fils metalliques entre lesquels est cree l'arc
electrique, a la source de courant, est'realise au moyen de plots
flottants, constitues par une serie de
bagues montees cote a cote, avantageusement en copper, fi-
xes elastiquement A l'interieur des bagues 'se deplacent les fils
metalliques, fixes d'une maniere qui permet leur
deplacement continu Les fils metalliques sont ensuite con-
duits dans des guide-fils disposes, ce qui est essentiel
a l'interieur de la buse du jet central Les fils metal-
lic sont inclines ientre eux sous des angles de 150 a 350.
Il est avantageux pour la stabilisation de l'arc et de la qualite de
la couche produite,que 1 ' angle d'incli
naison de la buse laterale soit de 600 par rapport a la sur-
face couverte, par contre celui de'la buse du jet de desouf-
flage doit etre de 45 -
L'application d'un systeme a trois jets de projec-
tion du metal fondu a elimine les defauts des procedes-de -l'art
anterieur, notamment au moyen du jet de dessouflage,
on evacue la poussiere metallique libre, creee durant le pro-
cessus, en fait de quoi on obtient une bonne qualite du
revetement poudrage Du fait que le jet principal thermi-
que est faible, et qu'il est en outre dirige sous un angle determine
vers la surface recouverte, celle-ci est chauffee faiblement, tout au
plus a 65 ' grace a quoi le nombre de
defauts crees durant le processus est proche de zero.
L'alimentation en courant electrique des fils metalliques
assure un fonctionnement permanent et-uniforme du disposi-
tif, tout en maintenant simultanement les parametres optimum de
projection et une longue duree de vie des diverses pieces de
l'ensemble de fonte et pulverisation, ainsi qu'une bonne stabilite de
l'arc, ce qui est du au logement des guide-fils dans les buses et au
positionnement reciproque des fils metalliques dans les limites
d'angles de 150 a 350 Par l'elaboration d'un tel genre de tete de pro-
jection et d'une technologie selon l'invention, il a ete
possible d'etablir des revetements metalliques sur les sur-
faces internes de tubes en verre d'un diametre de 50 mm
et plus d'une epaisseur de paroi de 2 mm, qui sont utili-
ses comme electrodes dans les ozoniseurs Le revetement de-
pose par effet d'arc suivant l'invention se caracterise par une
texture fine de couche, un faible taux d'oxydation, inferieur a celui
de metallisation a la flamme, et par une bonne adhesivite au
dielectrique ainsi que par une longue
durabilite Le procede selon l'invention elimine le pre-
chauffage penible des tubes en verre avant la metallisa-
tion, comme cela est pratique en appliquant le mode de metallisation a
la flamme de tubes de verre, eliminant aussi
l'application de gaz techniques onereux, tels que l'oxy-
Ene et l'acetylene L'elimination des defauts fait que la technologie
selon l'invention est meilleur marche que celles de l'art anterieur Ce
procede ameliore aussi les conditions d'hygiene et de securite du
travail, puisqu'il
elimine du processus les dispositifs a flamme, eliminant aus-
si le danger d'incendie.
L'automatisation facile du procede entrepris se-
lon le mode de realisation de l'invention assure la repeta-
bilit 6 de la production, ainsi que l'obtention des parame-
tres optimum des revetements.
Le procede selon l'invention est illustre dans
l'exemple de realisation.
Exemple.
On soumet a la metallisation 55 tubes en verre d'une longueur de 1200
mm et d'un diametre de 50 mm Les
tubes sont prevus comme electrodes ozoniseurs Chaque tu-
be a ete metallise dans les memes conditions La tete de metallisation
a projection a ete introduite dans le tube par un bras-support Le tube
tournait a une vitesse de 200
t/mn avec une avance a la vitesse de 40 mm/s L'arc elec-
tric fondant le metal a ete engendre entre deux fils en aluminium
Durant la metallisationla temperature de la pa- roi du tube s'est
elevee a peine de 30 'C Le metal fondu a ete projete a l'air comprime
sous un angle de 450 par rapport a la generatrice du tube Cet angle
constitue l'angle resultant par soufflage d'air comprime le long du
tube, en equicourant au sens de deplacement du tube a me-
tallise,,et de l'autre soufflage en sens inverse Pour la projection de
l'aluminium fondu dans l'arc electrique, on a consomme de l'air
comprime en quantite de 60,0 litres normaux a la minute On a souffle
le long du tube 12
litres normaux d'air a la minute.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,
caracteristiquesdetails et avantages de celle-ci
apparaitront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en reference aux dessins schematiques
annexes donnes uniquement a titre d'exemple illustrant un mode de
realisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 est une vue
de cote de la tete de metallisation selon l'invention; la figure 2 est
une vuel en coupe axiale; et la figure 3 represente schematiquement un
mode
de mise sous tension des fils metalliques/electrodes.
Le corps 1 de la tete presente la frme d'n tuyau ci-r lindrique
retreci a l avant Pres du corps 1 est situee une
conduite d'air 2 terminee par une buse 3 du jet lateral.
f Dans le corps 1 sont loges des fils metalliques 4 consti-
tuant simultanement des electrodes Ces fils metalliques 4
convergent sous un angle de 200 et ils sont loges concen-
triquement a l'interieur des buses 5-(figure 2), du jet central De
meme concentriquement et a l'interieur des buses 5 sont loges des
guide-fils 6 de fils metalliques 4,
251843 o
lesdits fils metalliques 4 avancent dans des bagues en copper 7 fixees
d'une maniere elastique qui constituent des glissieres flottantes La
tension est mise aux bagues 7 par l'intermediaire de conducteurs
electriques 8 et d'un conducteur central 10.
L'air est communique aux buses 3 et 5 par un con-
duit central 9.
En face du front de la tete de metallisation est dispose un conduit
d'air 11 termine par une buse 12 du jet
de desoufflage Les conducteurs electriques 8 jouent simul-
tanement le role d'attaches elastiques des bagues 7 impli-
quant un contact electrique permanent avec le fil metalli-
que d'une maniere telle que representee sur la figure 3.
R E V E N D I CAT I 0-N S
1 Procede de projection de revetements metal-
lic, notamment sur des surfaces d'acces difficile, com-
prenant la fonte du metal dans un arc electrique cree en-
tre des fils metalliques formant des electrodes fusibles fixes dans
une tete de metallisation et de pulverisation du metal fondu au moyen
d'un jet de gaz comprime,et de son transfert sur la surface a
recouvrir qui effectue par rapport
a la tete de metallisation un mouvement relatif de trans-
lation ou de translation avec rotation, caracterise en ce que le metal
fondu est applique sur la surface au moyen d'un systeme ferme de trois
jets de-pulverisation, forme par une composante du jet central de gaz
comprime dirige le long des fils metalliques fusiblesune composante du
jet lateral de gaz comprime dirige sous un certain angle par rapport a
la surface traitee et en equicourant au sens du mouvement de
translation de la surface, et une composante du jet de desoufflage de
gaz comprime dirige angulairement par rapport a cette-surface traitee
mais en contre- courant au sens de son mouvement de translation, et en
ce que le taux de gaz dudit jet de desoufflage est de 10 percent a 30
percent du
reste de gaz.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le jet
resultant de metal projete est
dirige sous un angle de 45 A 60 envers la surface trai-
tee.
3 Tete de projection derevetements metalliques,
notamment sur des surfaces d'acces difficile, par pulve-
risation de deux fils metalliques fondus dans un arc electrique au
moyen d'un gaz comprime, constituant des electrodes, caracterisee en
ce qu'elle comporte un systeme *de buses a trois jets de gaz comprime,
dont une buse(5) du jet central dirige le long des fils metalliques
fusibles (4), une buse (3) du jet lateral dirige angulairement vers la
surface a recouvrir en equicaurant a,son mouvement de
251843 (
translation et une buse (12) du jet de desoufflage dirige
angulairement vers la surface a recouvrir mais en contre-
courant a son mouvement de translation, par contre le bran-
chement des fils metalliques (4) a une source de courant est realise
au moyen d'une serie de bagues (7) cote a cote, avantageusement en
copper, fixees elastiquement, a l'interieur desquelles les fils sont
montes d'une maniere qui leur permet uneavance continue, lesdits fils
(4) etant
conduits dans des guide-fils (6) qui sont loges a l'inte-
rieur des buses (5) du jet central.
4 Tete selon la revendication 3,
caracterisee en ce que les fils metalliques (4) sont incli-
nes reciproquement entre eux sous un angle de 150 a 35.
Tete selon la revendication 3,
caracterisee en ce que la buse (3) du jet lateral est in-
clinee par rapport a la surface recouverte d'un angle de
600, par contre la buse (12) du jet de desoufflage est in-
clinee sous un angle de 450.
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