Brevet FR2038351A1 — publié le 19710108

-I- 2038351 La présente invention concerne-un procédé de meulage électrolytique et, plus particulièrement, les meules utilisées sur les machines à meuler effectuant ce genre d1opération. Les machines de ce type utilisées actuellement comportent des dispositifs permettant d'établir une différence de potentiel électrique entre une meule et une pièce à meuler, toutes deux conductrices de l'électricité et fournissant un électrolyte dans la zone de meulage. Les meules utilisées actuellement à cet effet sont en général constituées par un disque de cuivre auquel ont été incorporées des particules abrasives et sont, par conséquent, d'une fabrication très coûteuse. - La présente invention a pour objets un procédé nouveau et perfectionné de meulage électrolytique et une forme perfectionnée de meule utilisable sur une machine de meulage électrolytique. Selon an premier de ses aspects, la présente invention a pour objet un. procédé de meulage électrolytique comportant l'application d'une différence de potentiel électrique entre une pièce à meuler et une meule toutes deux conductrices de l'électricité et la fourniture d'un électrolyte dans la zone de meulage, ce procédé étant caractérisé en ce que la meule utilisée est constituée essentiellement par du earbone et par une matière abrasive0 De préférence, un outil à dresser est maintenu en contact avec la surface travaillante de la meule de façon à conserver à cette surface la forme désirée, l'outil de dressage se déplaçant sous la commande d'un servomécanisme. Selon un deuxième de ses aspects, la présente invention a pour objet une machine de meulage électrolytique comportant des dispositifs établissant une différence de potentiel électrique entre une meule et une pièce à meuler toutes deux conductrices de l'électricité et fournissant un électrolyte dans la zone de meulage, cette machine étant caractérisée en ce que la meule utilisée est essentiellement constituée par du carbone et par une matière abrasive» De préférence, la meule utilisée comporte 69 31348 -2- 2038351 une première partie de montage qui ne contient pas de matière abrasive et une deuxième partie travaillante qui en contient„ Selon un troisième de ses aspects, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une 5 meule utilisable sur une machine de meulage électrolytique, cette meule étant constituée essentiellement par du carbone et par une matière abrasive, ce procédé comportant l'enrobage de particules de graphite et de particules d'une matière abrasive à l'aide d'une résine thermodurcissable, le moulage d'une masse 10 de particules ainsi enrobées à la forme désirée avec application de chaleur et d'une pression, et carbonisation subséquente de la résine, cette dernière opération ayant pour effet la formation d'un réseau tridimensionnel de cellules de carbone dont les mailles contiennent une matière abrasive0 ^5 Ke préférence, les particules de graphite et celles de matière abrasive sont enrobées séparément de résine thermodurcissable, laquelle est, de préférence, une résine novolaque au formol-formalàéhyde. De préférence, les particules enrobées de ■ résine sont mises dans un moule séparé par une cloison en deux parties concentriques, un mélange de particules de graphite et de particules abrasives enrobées de résine étant mis dans l'une des parties du moule et les particules de graphite enrobées étant seules mises dans l'autre partie de ce moule. la meule ainsi fabriquée comprend une partie travaillante qui contient de la matière abrasive et une autre partie qui n'en contient pas. Oette partie qui ne contient pas de matière abrasive est ensuite usinée de façon à former un moyeu qui permettra de monter la meule sur l'arbre moteur d'une machine de meulage-par électrolyse, et la meule peut être moulée soit en une seule pièce, soit en segments de meule moulés séparément et fixés sur tin même élément de support. La carbonisation de la résine est effectuée sous atmosphère non oxydante, sous atmosphère d'azote par exemple, et le moulage obtenu est, de préférence, chauffé en présence d'un hydrocarbure susceptible de subir un craquage, en présence de benzène par exemple, de façon que du carbone se dépose dans les pores du réseau constitué par les particules de 30 35 69 31348 -3- 2038351 graphite et celles de matière abrasive. De préférence, la quantité de carbone ainsi déposée se situe entre 5 et 10$ du poids du moulage avant carbonisation de la résine. 5 la matière abrasive incorporée à la meule de l'invention peut avoir dés propriétés réfractaires et être, par exemple, un carbure de sillicium, un carbure métallique, de tungstène par exemple, ou de l'alumine. La description qui va suivre, et le dessin 10 annexé donné surtout à titre d'exemple non limitatif, feront mieux comprendre comment la présente invention peut être réalisée. Sur le dessin annexé : - la figure unique représente en perspective 15 une meule conforme à l'invention. Ainsi qu'on le voit sur cette figure, la meule de l'invention a la forme d'un disque et comporte une partie intérieure 10 et une partie extérieure II. La partie inférieure I© de cette meule est constituée par des particules 20 de graphite reliées les unes aux autres par une ossature en carbone dans les pores de laquelle du earbone a été déposé. La partie extérieure de la meule est constituée par un mélange de particules de graphite et de particules de matière abrasive réunies les unes aux autres par une ossature en carbone dans 25 les pores de laquelle du carbone a été déposé. La fabrication de la meule de l'invention peut s'effectuer par enrobage à l'aide d'une résine novolaque phénol-formaldéhyde des particules d'une matière abrasive passant au tamis de 0,I52mm de vide entre fils et retenues par ce-lui de 0,050mm de vide entre fils, la quantité de résine appropriée étant égale aux 5$ environ du poids des particules de matière abrasive. Des particules de graphite passant au tamis de 0,2IImm de vide entre fils sont aussi enrobées de la même résine, la quantité utilisée pour cette opération étant appro-55 ximativement égale aux 8 à 10% du poids des particules de graphite. Un mélange de particules abrasives et de particules de graphite enrobées de résine est ensuite préparé, la quantité de particules abrasives enrobées entrant dàns le 69 31348 _4_ 2038351 mélange pouvant se situer entre 5 et 15$ du volume total du mélange, oe pourcentage dépendant des propriétés abrasives que doit avoir la meule fabriquée. les particules abrasives utilisées peuvent être des particules d'alumine, de carbure de sili-5 cium ou de tungstène, ou de tout autre matière abrasive connue actuellement, et la résine dont sont enrobées les particules de matière abrasive et celles de graphite peut, au lieu d'être une novolaque, être l'une quelconque des nombreuses autres résines thermodurcissables connues telles que eelles à base de 10 phénol-formaldéhyde ou de furfural. Ce mélange de particules de matière abrasive et de particules de graphite enrobées est ensuite mis dans la partie extérieure de la cavité d'un moule, ce moule comportant une cloison intérieure circulaire qui le sépare en deux 15 parties concentriques correspondant respectivement à la partie intérieure 10 et la partie extérieure II de la meule dans son état final. La partie intérieure de la cavité du moule, e'est-à-dire celle qui est à l'intérieur de ladite cloison, est ensuite remplie de particules de graphite enrobées de rési-20 ne et la cloison circulaire du moule est retiré après que le remplissage du moule a été terminé. La résine est ensuite cuite sous pression avec application de chaleur, la pression intérieure du moule pendant cette opération étant de l'ordre de 70 p à 140 kg/cm et sa température intérieure étant portée à 140-25 180® G. Le volume des particules de graphite enrobées de résine et celui du mélange de particules de graphite et de particules abrasives enrobées de résine doit être tel que lorsque après cuisson, le moulage a pris une forme prédéterminée, la densité de sa partie centrale se situe entre 1,5 et 1,6, la densité exacte requise étant déterminée par les propriétés que doit avoir la meule dans son état final. Après cuisson de la résine, le moulage est mis dans un four et est chauffé sous une atmosphère d'azote à une température se situant entre 770 et 850°C, et, de préfé-55 rence, entre 820 et 840°0, cette cuisson ayant pour but de carboniser la résine. Du benzène est ensuite introduit goutte-à-goutte dans le four, ce benzène se vaporisant et subissant un craquage dont l'effet est de déposer du carbone dans les pores 69 31348 -5- 2038351 du moulage qui est à ce moment constitué par une ossature en carbone reliant les unes aux autres les particules de graphite et les particules abrasives, et ce chauffage au four est poursuivi jusqu'à ce que la quantité de carbone déposée dans les 5 pores du moulage soit égale aux 5 à 10$ du poids du moulage après cuisson de la résine. Le moulage est ensuite retiré du four et sa partie centrale 10 est percée d'un alésage qui permettra de monter la meule ainsi fabriquée sur l'arbre d'une machine de meulage électrolytique, puis la surface périphérique jq de la partie extérieure II de la meule est dressée à la forme désirée à l'aidg d'un outil de coupe à pointe de diamant. La partie centrale de la meule qui vient d'être décrite ne renferme pas de particules de matière abrasive, ce qui facilite son perçage, mais, si désiré, des parti-15 cules de matière abrasive peuvent être dispersées dans tout le volume de la meule. Si l'on désire fabriquer une meule hautement abrasive, la quantité de particules de matière abrasive incorporée à la partie extérieure de la meule peut être supé-20 rieure à celle indiquée plus haut et, dans le cas par exemple où la matière abrasive utilisée est le carbure de silicium, lequel est bon conducteur de l'électricité, la partie extérieure de la meule de l'invention peut être formée en mettant dans la cavité extérieure du moule une masse de particules de carbure 25 de silicium enrobées de résine et non mélangées à des particules de graphite, ce procédé de préparation de la meule étant, à cette différence près, le même que celui décrit plus haut. L'un des avantages de la constitution particulière de la.meule de l'invention consiste en ce que, à résistance mécanique égale, 30 cette meule est plus légère que les meules de conception antérieure dans lesquelles des particules de matière abrasive sont noyées dans une ossature en cuivre, et un autre en ce qu'elle peut être plus poreuse que les meules du même type utilisées antérieurement. 35 La meule de l'invention est utilisable sur »ns machine de meulage électrolytique classique comprenant des dispositifs établissant une différence de potentiel électrique entre la meule et une pièce à meuler conductrice de l'électricité, un dispositif permettant de dresser la meule au cours-de 69 31348 -6- 2038351 l'opération de meulage et un dispositif projetant un électrolyte dans la zone de meulage, cet électrolyte étant, par exemple, une solution de chlorure de sodium ou tout autre électrolyte couramment utilisé actuellement, et le dispositif de dres-5 sage comportant un outil qui peut être mis en contact avec la périphérie de la meule en un point distant de la zone de meulage, cet outil de dressage étant poussé en direction de la meule par un servomécanisme et ayant une forme telle qu'il maintient la surface travaillante de la meule à la forme dési-10 rée„ 69 31348 -7- 2038351 SETEMIIIOAIIOHS 1°) - Procédé de meulage électrolytique comportant l'application d'une différence de potentiel électrique entre une meule et une pièce à meuler conductrices de l'électricité et la fourniture d'un électrolyte dans la.zone de meulage; ce procédé étant caractérisé en ce que la meule utilisée est essentiellement constituée par du carbone et par une matière abrasive. 28) - Procédé selon la revendication I, dans lequel un outil de dressage peut être mis en contact avec la surface travaillante de la meule. 3°) - Machine de meulage électrolytique comportant des dispositifs permettant d'établir une différence de potentiel électrique entre une meule et une pièce à meuler conductrices de l'électricité et assurant l'alimentation en électrolyte de la zone de meulage, cette machine étant caractérisée en ce que la meule utilisée.est essentiellement constituée par du carbone et par une matière abrasive. 4°) - Procédé de fabrication d'une meule constituée essentiellèment par du carbone et par une matière abrasive, ce procédé comportant : l'enrobage à l'aide d'une résine thermodurcissable de particules de graphite et de particules d'une matière abrasive; le moulage de ces particules à la forme désirée sous pression et avec application de chaleur; et la carbonisation de la résine en vue de former un réseau tridimensionnel de cellules contenant chacune des particules de matière abrasive. 5°) - Procédé selon la revendication 4 dans lequel les particules de graphite et celles de matière abrasive sont enrobées séparément de résine tltermodurcissable. 6°) - Procédé selon la revendication 5 dans lequel la résine thermodurcissable utilisée est une résine novo-laque phénol-formaldéhyde. 7°) - Procédé selon la revendication 5 ou 6 dans lequel les particules enrobées de résine sont mises dans un moule muni d'une cloison intérieure de séparation, un mélange de particules de graphite et de particules de matière abrasive enrobées étant mis dans une partie du moule et les parti 69 31348 -8- 2038351 cules de graphite enrobées seules étant mises dans l'autre partie du moule0 8°) - Procédé selon l'une des revendications 4 à 7 dans lequel la carbonisation de la résine est effectuée en atmosphère non oxydante, et dans lequel, après cette carbonisation, est procédé au eraquage d'un hydrocarbure, craquage qui a pour effet de déposer du carbone dans les pores de l'agglomérat formé par les particules de graphites et celles de matière abrasive. 9°) - Procédé selon la revendication 8, dans lequel la carbonisation de la résine s'effectue par chauffage à une température comprise entre 820 et 856°C du moulage constitué par lesdites particules enrobées de résine après cuisson de cette résine. 10°) - Procédé selon l'une des revendications 4 à 9» dans lequèl le moulage à la forme désirée de la masse de particules enrobées de résine est effectué sous une O pression comprise entre 70 et 140 kg/cm et à une température comprise entre 140 et 180* 0.