Brevet FR2008915A1 — publié le 19700130

1" 2008915 Il est bien connu de déposer par voie électrique des peintures ou autres revêtements sur une pièce conductrice de l'électricité. Dans ce procédé, on immerge la pièce dans un bain conducteur de l'électricité et on la charge de façon qu'elle constitue une 5 électrode d'une cellule de dépôt par voie électrique. On immerge également dans le bain une électrode chargée d'électricité de signe opposé et on décompose ainsi le bain par ionisation en particules chargées. Les ions ainsi formés se déposent ensuite sur la pièce. Dans le cas où l'on revêt la pièce de peinture, le bain 10 contient des particules ionisées de la peinture qui se déposent par attraction électrique sur la pièce lorsqu'on fait passer le courant à travers le bain entre la pièce et une autre éléctrode. Dans les deux exemples décrits ci-dessus, la pièce est maintenue dans le bain au moyen d'un support ou d'une pince. Le cou-15 rant électrique est transmis à la pièce par la pince qui est conductrice de l'électricité. La zone de contact entre la pièce et la pince a été calculée par application de la règle empirique suivant laquelle une surface de contact d'un centimètre carré est nécessaire pour conduire 150 ampères environ. 20 En raison des grandes intensités de courant que l'on fait passer dans la pièce au cours des processus de dépôt par voie é-lectrique (intensités qui sont supérieures et fréquemment très supérieures à 100 ampères), on établit des surfaces de contact relativement grandes entre la pince et la pièce. 25 Ces grandes surfaces de contact donnent lieu à divers incon vénients. (A) Les pinces à grande surface de contact ne peuvent ê-tre utilisées que pour serrer des surfaces planes, telles que celles que l'on trouve sur les tôles et il n'est pas possible de les utiliser pour suspendre des profilés moulés ou emboutis. (B) On 30 doit empêcher, par nettoyage, protection par un écran ou autre o-pération d'entretien, que la matière de revêtement ne s'accumule sur la surface de contact de la pince. (C) La surface de contact avec la pièce ne reçoit pas de revêtement, ce qui nécessite l'exécution d'une opération de retouche coûteuse sur de nombreuses piè-35 ces. La présente invention vise un procédé de dépôt par voie électrique de revêtements sur des pièces destinées à être parcourues par des courants de grande intensité et qui sont suspendues dans un bain au moyen d'un support qui élimine les inconvénients préci 69 16250 2008915 tés. L'invention vise également une pince utilisable pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Ce procédé de dépôt d'un revêtement sur une pièce conductrice de l'électricité consiste : à immerger la pièce dans un électroly-5 te, à charger 11électrolyte d'électricité et à mettre la pièce en contact avec un élément conducteur de l'électricité, par au moins un point de contact, cet élément conducteur étant chargé d'électricité de signe opposé à celui de la charge de l'électrolyte. La pièce est maintenue dans l'électrolyte par l'élément conducteur. 10 La pince conductrice suivant l'invention est adaptée pour maintenir la pièce et lui transmettre du courant électrique fourni par une source de courant. Cette pince comprend un corps principal et deux têtes de serrage en regard reliées au corps principal et actionnées par celui-ci. De chacune des têtes de serrage partent 15 plusieurs griffes pointues pour enserrer la pièce. On peut écarter ou rapprocher les deux têtes de serrage l'une de l'autre par des moyens de réglage convenables. La liaison des têtes de serrage et du corps principal de la pince comprend une articulation à rotule de façon que les têtes puissent enserrer des surfaces non parallè-20 les d'une même pièce. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est une vue en élévation de côté d'une installa-25 tion pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, y compris un schéma du circuit utilisé; - la Fig. 2 est une vue suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 j - la Fig. 3 est une vue à échelle agrandie de la zone comprise dans le cercle 3 de la Fig. 2; et, 30 - la Fig. 4 est une vue suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3. Sur le dessin et, en particulier sur la Fig. 1, la référence 10 désigne une pièce sur laquelle on dépose un revêtement par voie électrique. La pièce est dans une cuve 12 conductrice de l'électricité et qui contient un électrolyte 14. Pour les besoins de la 35 description, on supposera que l'électrolyte 14 est constitué par une dispersion aqueuse de particules de peinture ionisées. La pièce 10 est suspendue dans l'électrolyte 14 au moyen de pinces 16 et 18. Bien que l'on n'ait représenté que deux pinces sur le dessin, il est évident que l'on peut en utiliser un nombre 69 16250 2008915 quelconque en fonction de la forme de la pièce 10. Les pinces 16 et 18 sont portées par une barre 20, conductrice de l'électricité, qui s'étend en travers de la cuve 12, au-dessus du niveau de l'é-lectrolyte 14. La barre 20 est fixée à ses/extrémités par des 5 blocs d'appui 22 et 24 en une matière non conductrice de l'électricité pour isoler efficacement la barre 20 de la matière conductrice de la cuve 12. L'une de ces pinces est représentée en détail sur les Fig. 2 à 4. La pince 18 comprend un corps principal 26 muni de deux bran-10 ches 28 et 30. De ce corps principal 26 partent également deux bras 34 et 36. La liaison entre les branches et les bras est assurée par un axe 32 classique. L'axe 32 permet de rapprocher les bras 34 et 36 l'un de l'autre lorsqu'on exécute un mouvement analogue de rapprochement des branches 28 et 30. Un trou 38 formé 15 dans le bras 36 est adapté pour recevoir la barre 20 de façon que la pince 18 puisse être maintenue dans la position représentée sur la Fig. 1. Les extrémités des bras 34 et 36 les plus éloignées du corps principal 26 sont percées de trous filetés qui reçoivent respecti-20 vement des tiges filetées 40 et 42. Ainsi qu'on le voit mieux sur la Fig. 3» l'extrémité de la tige filetée 40 qui est située entre les bras 34 et 36 porte une rotule 44. Cette rotule est logée dans une douille 46 formée dans une tête de serrage 48. Ce joint à rotule articule la tige 40 et la tête 48 et permet à celle-ci de pi-25 voter à partir de l'axe de la tige 40. L'importance de ce mouvement sera expliquée plus bas. Trois griffes pointues 50, 52 et 54 espacées les unes des autres, s'étendent à partir de la face de la tête 48 la plus éloignée de la tige 40. Ces griffes sont destinées à venir en contact 30 avec la pièce 10 et à l'enserrer en même temps que des griffes a-nalogues qui font saillie sur Une tête de serrage 56 identique à la tête 48 montée sur l'extrémité de la tige filetée 42. L'installation décrite ci-dessus permet de revêtir par voie électrique la pièce 10. La cuve 12 conductrice de l'électricité 35 est reliée électriquement, au moyen d'un conducteur 58, à une source de courant 60. Cette source de courant est également connectée par zin conducteur 62 à la pince 16. Cette connexion électrique a pour effet de polariser l'électrolyte 14 et de provoquer le dépôt par voie électrique des particules de revêtement contenues 69 16250 4. 2008915 dans cet électrolyte sur la pièce. La pièce 10 a une polarité dont le signe est opposé à celui de l'électrolyte, lorsque le courant passe de la source 60 dans la pièce 10, en traversant le conducteur 62 et la pince 16 et, également de la pince 16 à la pince 18 5 en traversant la tige 20. Dans ces procédés de revêtement par voie électrique, il est nécessaire de faire passer des courants de grandes intensités dans la pièce et dans l'électrolyte. La surface de contact entre la pièce 10 et les pinces 16 et 18 doit être suffisamment grande pour 10 permettre le passage de ce courant. Dans la technique antérieure, la surface de contact entre la pince et la pièce était calculée en appliquant la règle empirique suivant laquelle une surface de contact d'environ un centimètre carré est nécessaire pour le passage d'une intensité de 150 ampères. Toutefois, on a constaté que, dans 15 les procédés de revêtement par voie électrique tels que celui décrit plus haut, ce courant peut être obtenu par des contacts par points entre les pinces 16 et 18 et la pièce 10. Pour cette raison, les griffes en saillie sur les têtes de serrage des pinces sont pointues de façon qu'il ne s'établisse qu'un contact ponctuel en-20 tre la pince et la pièce. Ce contact ponetuel apporte plusieurs avantages distincts, ainsi qu'on le décrira dans la suite. On ne connaît pas les principes physiques exacts qui permettent qu'un contact ponctuel entre la pince et la pièce s'accommodent du passage de grandes intensités électriques. On peut imagi-25 ner que les effets de refroidissement exercés par le bain d'électrolyte qui entoure les zones de contact ponctuel, ainsi qu'une couche limite d'ions qui entoure les surfaces de contact ponctuel peuvent rendre ce phénomène possible. Dans la pratique, on a constaté que ce contact ponctuel entre la pince et la pièce était ca-30 pable de transmettre de façon satisfaisante une intensité de 150 ampères sous un potentiel de 150 volts. L'examen microscopique des griffes de la pince à la suite de la transmission de cette intensité n'a révélé aucune détérioration par la chaleur, ce qui démontre qu'il est possible de faire passer des intensités beau-35 coup plus élevées. L'utilisation du contact ponctuel entre les têtes de serrage et la pièce 10 permet aux pinces d'enserrer des surfaces courbes telles que celles représentées sur la Fig. 2 du dessin. Le montage pivotant des têtes 48 et 56 sur les tiges 40 et 42 respective 69 16250 5" 2008915 ment, ainsi que la disposition espacée des griffes des têtes permet d'enserrer des surfaces qui présentent des profils complexes. Les extrémités pointues des griffes ne nécessitent qu'un faible entretien périodique pour l'élimination des accumulations de ma-5 tières de revêtement, du fait que la matière ne tend pas à s'accumuler sur un contact ponctuel. En outre, la petite surface du contact réel établi entre les griffes pointues et la pièce 10 a pour effet que seule une petite surface de la pièce, de la dimension d'une pointe d'aiguille, restera non recouverte en cours de dépôt 10 électrique. En fait, on a constaté que les matières de revêtement présentant des caractéristiques de fluidité élevées couvrent même les surfaces des contacts ponctuels entre les griffes et la pièce. Il va de soi que le procédé suivant l'invention n'est pas limité au dépôt par voie électrique qui utilise un électrolyte con~ 15 tenant initialement des particules de la matière de revêtement. Ce procédé peut également être utilisé pour les traitements électro-lytiques dans lesquels une électrode se décompose par ionisation et où les ions résultants se déposent sur la pièce qui constitue la deuxième électrode. En outre, le principe de la transmission du 20 courant par un contact ponctuel est utile pour le revêtement par voie électrique d'un grand nombre de pièces présentant un profil compliqué, comme les vis et écrous. Lorsque ces pièces sont placées en grand nombre dans un électrolyte, le principe géométrique selon lequel un plan est défini par trois points a pour effet que 25 chacune des pièces est supportée par au moins trois points de contact avec d'autres pièces contenues dans cet électrolyte. Le courant électrique qui est introduit dans l'une des pièces sera donc transmis aux autres pièces par les points de contact existant entre ces pièces. Il est donc évident que l'invention fournit un 30 procédé de dépôt électrique d'un revêtement sur une pièce qui est maintenué immergée dans un électrolyte au moyen d'une pince conductrice de l'électricité à travers laquelle le courant est transmis à la pièce. La surface de contact entre la pince et la pièce peut être un point de contact relativement petit, ce qui élimine 35 les inconvénients qui sont liés à l'utilisation de grandes surfaces de contact entre la pince et la pièce. L'invention a également pour objet une pince propre à être utilisée dans un tel traitement, pour enserrer la pièce et la suspendre dans le bain de l'électrolyte, et dans laquelle on peut faire passer un courant électrique 40 de forte intensité qui traverse la pièce. 16250 2008915 - REVENDICATIONS. - 1 - Procédé de revêtement d'une pièce conductrice de l'électricité par voie électrique, caractérisé en ce qu'on immerge la pièce dans un électrolyte, on la met en contact par au moins un 5 point de contact avec un élément conducteur de l'électricité qu'on relie à l'un des pôles d'une source de courant électrique, et on fait passer un courant électrique dans l'électrolyte et dans la pièce en reliant une électrode qui est en contact avec l'électrolyte à l'autre pôle de la source de courant. 10 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément conducteur est en contact avec la pièce en trois points. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce est suspendue dans l'électrolyte au moyen dudit élément 15 conducteur. 4 - Procédé de dépôt par voie électrique d'une matière de revêtement sur une pièce conductrice de l'électricité, caractérisé en ce qu'on immerge la pièce dans un bain contenant une dispersion aqueuse de particules de ladite matière, on met un élément conduc- 20 teur de l'électricité en contact avec la pièce, par au.moins un point de contact, on relie électriquément cet élément à l'un des pôles d'une source de courant électrique, et on relie le bain à l'autre pôle de la source de courant, effectuant ainsi le dépôt électrique desdites particules sur ladite pièce. 25 5 - Procédé suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément conducteur comprend une pince comportant deux têtes de serrage destinées à venir enserrer la pièce de part et d'autre de celle-ci, chacune des têtes comprenant trois griffes pointues espacées, et on établit un point de contact entre les 30 griffes des têtes et la pièce. 6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément conducteur a trois points de contact avec la pièce. 7 - Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la pièce est suspendue dans le bain par l'élément conducteur. 35 8 - Pince conductrice de l'électricité, destinée à maintenir une pièce et à lui transmettre le courant électrique provenant d'une source de courant, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps principal, deux têtes de serrage en regard reliées au corps principal et actionnées par celui-ci, au moins une griffe pointue 16250 7. 2008915 s'étendant à partir de chacune des têtes de manière à enserrer la pièce entre elles, et des moyens reliés aux têtes pour régler leur écartement. 9 - Pince suivant la revendication 8, caractérisée en ce que chacune des têtes est fixée au corps principal à l'aide d'une articulation à rotule. 10 - Pince suivant la revendication 8, caractérisée en ce que trois griffes pointues espacées les unes des autres de manière à enserrer la pièce s'étendent à partir de chacune des têtes.