Brevet FR2002857A1 — publié le 19691031

La présente invention est relative à un procédé de fabrication de produits métalliques émaillés obtenus à partir de ma- tières métalliques et notamment de tales qui sont d'abord émaillées avant d'être mises sous la forme des produits désirés. Jusqu'à présent, on s'est trouvé dans l'obligation de mettre dtabord les matières métalliques et notamment les tales sous la forme des produits désirés avant d'effectuer le traitement d'émaillage car la composition m8me de émail ne lui permet pas de supporter les déformations impliquées par un traitement de mise en forme. En effet, les émaux sont des borosilicates complexes obtenus par fusion d'un mélange de matières réfractaires , de fondants et de produits d'addition. les fondants possèdent souvent un caractere basique, réagissent avec les éléments réfractaires acides pour former un verre et facilitent la fusion du mélange. les produits d'addition sont destinés à améliorer ou simplement à modifier certaines caractéristiques de la masse vitreuse ; c'est dans ce sens que peuvent agir les agents d1adhérence, les opacifiants et les colorants.Après fusion, émail refroidi se présente sous forme d'écailles oui de paillettes et porte souvent le nom de "frit te". On soumet alors cette "fritte" soit à une opération de broyage à sec et lton obtient alors une poudre fine que l'on applique directement sur le produit à émailler , soit à une opération de broyage par voie humide et l'on obtient alors une suspension aqueuse à laquelle on ajoute des floculais ou des défloculants suivant le cas, avant d'appliquer cette suspension sur le produit à émail 1er. Les techniques d'émaillage consistent essentiellement à préparer la surface à émailler , ensuite à revêtir ladite surface d'une couche émail et à cuire la surface revêtue de telle façon que émail cuit recouse complètement ladite surface, que l'adhé- rence entre l'émail et la surface de base soit aussi forte que possible et oue l'émail acquière l'état vitreux caractéristique de ce type de revEtement. le traitement de préparation de la surface doit Qtre effectué d'une manière aussi parfaite que possible car de nombreux défauts d'émaillage sont dûs à une mauvaise préparation superficiel- le. Ce traitement comporte une opération de dégraissage le plus souvent suivie d'une opération de décapage. En ce qui concerne le traitement de revêtement proprement dit, lorsque émail se présente sous forme de suspension aqueuse, on peut appliquer cet émail par trempage de la surface à revêtir dans ladite suspension aqueuse ou bien par peinture , par pistolage, etc... la couche d'émail ainsi appliquée est séchée soit à ltair soit par chauffage modéré par exemple dans des étuves maintenues à 600 C - 700 C, avec extraction de lSair humide par la par tme supérieure ou au moyen de radiations infrs-rouges à une tempé rature de l'ordre de 1000 C à 1500 C . Après séchage , le film d'émail liquide devient une couche solide, mate et relativement friable. Il est à noter que pour augmenter l'adhérence entre la couche d'émail et le substrat, ainsi que pour réduire ltappari- tion de certains défauts, on applique le plus souvent une première couche de fond sur la surface préparée, avant de procéder au dér pôt de ladite couche émail. Dans beaucoup de cas, la tale dégraissée et décapée est plongée dans un bain contenant un sel de nickel. Le dépôt sXopère par le simple déplacement du nickel de la solution au moyen du fer de la tôles La solution stappauvrit en nickel au cours de ltopération et s1 enrichit en fer.Pour que ce dépit remplisse efficacement son rôle, il doit se présenter comme un revêtement uniformément noir, à l'aspect poussiéreux et très fin. Cette opération fut initialement prévue pour la préparation de produits devant recevoir une couche de fond blanche mais actuellement , elle est appliquée quelle que soit la couche de fond utilisée. I1 est généralement admis que la technique d'émaillage en une couche cwest-à-dire sans couche de fond spéciale est inapplicable si le traitement au bain de nickel décrit ci-dessus est omise Parmi les couches de fond spéciales , on distingue les couches au cobalt, les couches blanches et les couches peu colorées. Une couche de fond au cobalt doit recevoijEeus couches d'é- mail, Si lton désire obtenir un fini parfait dans les colorations blanches.Comme ces couches d'émail doivent entre cuites séparé ment , on cherche à épargner une opération de cuisson en utilisant une couche de fond blanchet Les couches de fond blanches sont susceptibles de produire parfois certains défauts et, de ce fait, certains émailleurs les remplacent par des couches de fond peu colorées. La cuisson du film d'émail est effectuée à une température élevée comprisse suivant les genres d'émaux et de matières métalliques de base, entre 750 C et 9000 C. La durée moyenne de cuisson se situe entre 4 et 7 minutes dans des fours intermittents ou de préférence continus. Devant la complexité des techniques actuelles de faw brication de produits émaillés , on conçoit le grand intérêt que peut présenter le fait de pouvoir mettre en forme des matières et notamment des tôles recouvertes d'émail cru. En effet, les traite ments de préparation de surface et de revêtement au moyen d'émaux orus peuvent être effectués sur des surfaces plus simples, ce qui permet de faciliter ces traitements et de réduire leur durée ou bien dtaugmenter la capacité de production des installations actuelles.De plus, il devient possible d'effectuer ces traitements soit à lXu6ine productrice métal de base soit dans des ateliers spécialisés d'où la matière émaillée est expédiée à ltutilisateur qui termine la fabrication par de simples opérations de mise en forme et de cuisson. La présente invention a pour objet un procédé permettant d1atteindre un tel objectif et de mettre ainsi à la dispo- sition de l'utilisateur une matière préémaillée à laquelle il suffira de donner la forme finale et l'aspect désiré. Le procédé * objet de la présente invention, est es6en- tiellement caractérisé pn ce que l'on soumet la matière métallique de base et notamment la tôle à émailler à un traitement de préparation de surface appropriée, en ce que lson applique l'émail cru sur la surface ainsi préparée, en ce qu 'après séchage dudit émail cru, on applique sur ce dernier une couche de résine ce qui permet, après prise de celle-ci, de soumettre la surface ainsi revêtue, sans dommage pour la couche d'émail, à des opérations ultérieures de mise en forme et de cuisson en vue d'obtenir le produit émaillé désiré. On a constaté en effet que, de manière inattendue, la couche d'émail cru ainsi recouverte d'une couche de résine résiste sans dommage aux opérations de déformation tout en permettant une cuisson normale de l'émail0 L'invention a étalement pour objet un procédé essentiellement caractérisé en ce que l'on soumet la matière métallique de base et notamment la tale à émailler à un traitement de préparation de surface approprié , en ce que l'on applique 11 émail cru sur la surface ainsi préparée, en ce qu'auprès séchage dudit émail cru, on applique sur ce dernier une couche de résine, en ce quta- près prise de celle-ci, on soumet la surface ainsi revêtue, sans dommage pour ledit émail, à des opérations ultérieures de mise en forme et de cuisson en vue d'obtenir le produit désiré. Suivant l'invention, les opérations finales de mise en forme et de cuisson en vue dfobtenir le produit émaillé désiré peuvent titre effectuées en un autre endroit que celui ou ont été ef fectuées les opérations de préparation et de revêtement de la surface métallique de base. Les matières métalliques ainsi émaillées et recouvertes d'une couche de résine peuvent être stockées et/ou expédiées chez les clients où elles seront soumises ultérieurement aux opérations de mise en forme et de cuisson. Si la tle recouverte émail et de résine est dSune grande longueur, on l'enroule avantageusement sous forme de bobiK ne pour faciliter les opérations de stockage et/ou de transport vers les installations où s'effectuent les opérations ultérieures de mise en forme et de cuisson. Dans le but d'assurer une bonne adhérence entre la couche d'émail et le métal de base, on soumet avantageusement la surface préalablement préparée, au dépit d'une couche de fond avant d'appliquer la couche d'émail, cette couche de fond étant par esem=- ple à base de zinc ou de nickel. Le procédé suivant lfinvention peut être appliqué en mé langeant l'émail cru avec la résine et en appliquant ce mélange sur la surface à émailler , cette application étant effectuée par trempage ou par peinture ou par pistolage. Suivant L'invention, la résine utilisée est de préférence une résine acrylique mais peut également être une résine glycéro-phtalique ou hydrocarbonée ou siliconée. La cuisson de la surface émaillée est avantageusement effectuée en deux phases, la première à une température inférieure à 4000 C, destinée à détruire progressivement la résine , la seconde à une température de l'ordre de 8000 C, destinée à durcir l'émail et à provoquer son adhérence au métal de base. Grecs au procédé décrit cindessus, on peut concentrer les opérations de préparation superficielle et de dépôt d'émail cru soit à l'usine productrice du métal de base soit dans des ateliers spécialisés. En effet, le recouvrement de la couche d'émail cru au moyen d'une résine donne un produit qui peut résister à la cor- rosion et aux déformations c'est-à-dire que lXon peut stocker ce produit et/ou le transporter en un autre endroit avant de lui fmi re subir les opérations finales de mise en forme et de cuisson. Le fait de préparer et de revêtir des surfaces non déformées c'està-dire plus simples est de nature à augmenter la capacité de traitement des installations et donc de diminuer le prix de revient de ces opérations. De plus, le travail incombant aux utilisateurs de produits émaillés suivant ce procédé est considérablment facilité et peut leur permettre de traiter une plus grande quantité de produits. Il en résulte que le procédé de la présente invention est susceptible de promouvoir ltutilisation de produits émaillés et dten augmenter la consommation. REVENDICATIONS 10) Procédé de fabrication de produits métalliques émaillés c a r a c t é r i s é en ce que lton soumet la matière métallique de base et notamment la telle à émailler à un traitement de préparation de surface approprié , en ce que l'on applique l'émail cru sur la surface ainsi préparée, en ce qu'après séchage dudit émail cru, on applique sur ce dernier une couche de résine, ce qui permet après prise de celle-ci, de soumettre la surface ainsi re vêtue, sans dommage pour la couche émail, à à des opérations ulté- rieures de mise en forme et de cuisson en vue dtobtenir le produit émaillé désiré. 20) Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que l'on soumet la matière métallique de base et notamment la telle à émailler à un traitement de préparation de surface approprié , en ce que lton applique l'émail cru sur la surface ainsi oréparée, en ce qu'après séchage dudit émail cru, on applique sur ce dernier une couche de résine, en ce qu'après prise de celle-ci , on soumet la surface ainsi revêtue, sans dommage pour ledit émail, à des opérations ultérieures de mise en forme et de cuisson en vue d'obtenir le produit émaillé désiré. 30) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendieations 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que les opérations finales de mise en forme et de cuisson en vue d'obtenir le produit émaillé désiré sont effectuées en un autre endroit que celui où ont été effectuées les opérations de préparation et de revêtement de la surface métallique de base. 40) Procédé suivant ltune ou l'autre des revendications 1 à 3t c a r a c t é r i s é en ce que , si la t81e recouverte d'émail et de résine est d'une grande longueur , on l'enroule sous forme de bobine pour faciliter les opérations ultérieures de sto ckage et/ou de transport vers les installations où steffectuent . les opérations ultérieures de mise en forme et de cuissons 50) Procédé suivant ltune ou 14autre des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é en ce que, dans le but d'assurer une honne adhérence entre la couche d'émail etle métal de base, on soumet la surface préalablement préparée, au dépôt dtune couche de fond avant d'appliquer la couche émail, 60) Prodédé suivant la revendication 5, c a r a c t é r i s é en ce que la couche de fond est à base de nickel. 70) Procédé suivant la revendication 5, c a r a c t é - r i s é en ce que la couche de fond est à base de zinc. 80) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, c a r a c t é r i s é en ce que lton mélange l'émail cru avec la résine et en ce que lton applique ce mélange sur la sur face à émailler, cette application étant effectuée par trempage ou par peinture ou par pistolage. 90) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, c a r a c t é r i s é en ce que la résine utilisée est une résine acrylique. 100) Procédé suivant ltune ou l'autre des revendications 1 à 8, c a r a c t é r i s é en ce que la résine utilisée est une résine glycero-phtalique ou hydrocarbonée ou siliconée. 110) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 10, c a r a e t é r i s é en ce que la cuisson de la surface émaillée est effectuée en deux phases, la première à une température inférieure à 4000 C, destinée à détruire progressivement la résine, la seconde à une température de 11 ordre de 8000 C, destinée à durcir l'émail et à provoquer son adhérence au métal de base.