Brevet FR2086187A1 — publié le 19711231

la présente invention-concerne un gabarit de soudage constitué par une matière moulable non métallique résistant à la chaleur avec des profilages destinés à fixer la pièce à souder. L'invention concerne en outre des formes de réalisation avantageuses d'un tel gabarit de soudage ainsi qu'un procédé pour sa fabrication. Pour maintenir bloquées différentes parties pendant l'opéra- tion de soudage, notamment pour le montage de pièces de contact sur des leviers de contact et sur des éléments de circuit, on utilise des gabarits de soudage qui permettent de fixer dans la position voulue la pièce à souder avec la soudure nécessaire. A cet effet, il est prévu dans le gabarit de soudage des profilages qui correspondent aux dimensions des parties à assembler, et celles-ci sont d'abord mises en place, sans outre serrées, dans le gabarit de soudage en mtme temps que la soudure utilisée. le gabarit de soudage est ensuite introduit dans un four à souder dont la température suffit à faire fondre la soudure, le positionnement parfait des parties à souder étant assuré grâce au blocage de leur position dans les profilages du gabarit de soudage.Lorsqu'il s'agit d'une fabrication industrielle, les gabarits de soudage sont alimentés en continu, puis ils sont mis raccordés à un élément de transport approprié qui leur fait traverser le four à souder. Non seulement un tel gabarit de soudage doit présenter une résistance à la température suffisante, mais il doit également satisfaire à différentes autres exigences qui ne peuvent être remplies par les types de réalisation déjà connus. On connaît jusqu a maintenant des gabarits de soudage en métal ou en graphite. liais de tels gabarits nécessitent des opérations d'usinage coûteuses avec enlèvement de copeaux pour réaliser les profilages, en particulier lorsqu'il s'agit de pièces ayant des formes géométriques compliquées. En outre, les gabarits de soudage en métal presen-tent une conductibilité thermique élevée désavantageuse et une forte chaleur spécifique, ce qui augmente de façon indésirable la consommation d'énergie dans l'opération de soudage.Enfin, on peut craindre qu'il y ait mouillage de la surface du gabarit par le produit de soudure utilisé, ce qui peut provoquer une liaison par soudure entre le gabarit de soudage et la pièce à souder. Geci se produit surtout lorsque les opérations de soudage s'effectuent à pression réduite ou sous atmosphère de protection gazeuse. Bien que les gabarits de soudage en graphite ne provoquent pas de liaison par soudure indésirable, ils ne sont que peu résistants à l'abrasion, et lorsqu'on doit fixer les pièces de manière précise, on ne peut les utiliser que dans un petit nombre de procédés de soudage. On a en outre déjà utilisé pour des gabarits de soudage une matière moulable que l'on amène à l'état plastique en la faisant tremper dans l'eau et qui peut etre ensuite mise en forme, par exemple au moyen d'éléments appropriés que l'on enfonce par pression. Pour la durcir, on soumet cette masse à un préséchage, puis on la porte à une température d'environ 60000. L'inconvénient des gabarits de soudage de ce genre provient également de leur résistance mécanique à l'abrasion insuffisante qui entraîne une usure rapide; en outre le matériau présente des propriétés hygroscopiques. l'invention vise à réaliser un gabarit de soudage dans lequel les profilages nécessaires peuvent outre réalisés de façon simple et sans opérations coûteuses d'usinage avec enlèvement de cope-at ledit gabarit permettant en outre de bloquer avec précision la position des parties à souder avec une usure de faible importance. l'invention permet de résoudre ce problème gracie à un gabarit de soudage constitué par une matière moulable content des carbures métalliques et des additifs de liant. Il s'agit en l'occurrence essentiellement d'une matière moulable déjà connue dans la réalisation des meules à affûter, dans laquelle du carbure de silicium est lié au moyen d'additifs céramiques et/ou organiques. Un tel gabarit de soudage possède des propriétés exceptionnelles pour l'application pratique.I ] présente une résistance élevée à la chaleur, une dureté relativement grande et il est suffisamment résistant à l'abrasion pour ne subir aucune modification désavantageuse de dimensions, même après un grand nombre d'opérations de soudage. En outre, il est possible de mouler dans un premier temps la matière moulable alors qu'elle est à l'état plastique puis, grâce à un préséchage, on effectue une opération intermédiaire, permettant de faire sans difficultés des retouches éventuellement nécessaires du gabarit de soudage. Ce préséchage est suivi du séchage définitif au cours dwuel le gabarit de soudage acquiert ses propriétés de dureté définitives.On constate à ce sujet que les déformations pendant l'opération de séchage sont extrêmement réduites et que leurs pourcentages restent en général inférieurs à 1,5;. Pour fabriquer de tels gabarits de soudage, on peut utiliser les matières moulables les plus diverses, en particulier les ma trières contenant du carbure de silicium (SiC) ou d'autres carbures métallioues. Comme liants, on utilise des additifs céramiques, par exemple le feldspath, l'argile et le quartz, ou bien des additifs organiques, par exemple la gomme-laque, l'huile de lin ainsi que des résines naturelles et artificielles. On peut également utiliser éventuellement en même temps des additifs céramIques et des additifs organiques. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, une couche de revêtement lisse en matériau difficilement fusible est appliquée au moins sur les surfaces des profilages du gabarit de soudage. De cette manière, on évite des détériorations sur les surfaces de parties polies, par exemple lorsqu'on met en place des articles en ruolz et on facilite leur enlèvement. Une telle couche de revêtement lisse peut titre avantageusement constituée par de l'émail. Etant donné qu'un tel gabarit de soudage, constitué par une matière moulable connue pour les meules à affamer, possède une chaleur spécifique élevée, il est proposé, suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, de prévoir dans le corps moulé du gabarit de soudage des évidements supplémentaires qui ré- duisent son poids, ou d'autres mesures analogues. Ces évidements peuvent avantageusement avoir une forme leur permettant de recevoir des pièces à souder ayant une forme géométrique différente, par exemple une forme de dimensions plus petites. Selon une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse, la face supérieure et la face inférieure du gabarit de soudage présentent une forme permettant leur utilisation pour des pièces à souder différentes.Cette forme de réalisation a pour but de réduire la masse à inertie thermique du gabarit de soudage et d'éviter ainsi que les gabarits de soudage qui traversent le four à souder ne prélèvent chaque fois dans ce four une quantité de chaleur trop élevée qu'il faut ensuite compenser par un chauffage supplémentaire. A cet effet, on peut utiliser toutes les formes de réalisation qui réduisent la masse du gabarit de soudage sans affaiblir de façon inadmissible la résistance mécanique. Il peut être particulièrement avantageux de donner au fond du gabarit de soudage une forme en nid d'abeilles ou en gaufrage. On peut de plus prévoir des évidements pour réduire son poids entre des parties non utilisées du gabarit. La fabrication d'un tel gabarit de soudage s'effectue avantageusement de la façon suivante. la matière moulable, constituée par des carbures métalliques et des additifs de liant avec utilisation d'un solvant, est moulée dans une matrice avec un poinçon à mouler, puis le gabarit de soudage est éventuellement retouché après le préséchage et il est ensuite soumis au séchage définitif. Dans un exemple de réalisation pratique, la matière moulable, constituée par 200 g de carbure de silicium 10 g de feldspath 10 g d'argile 5 g de ferrite est mélangée à 10 mi d'huile de lin. Après avoir été placée dans la matrice et moulée par compression au moyen du poinçon, la matière est soumise à un préséchage à environ 2000C pendant une durée de 2 à 3 h. Après ce préséchage, le gabarit de soudage se présente sous la forme d'une pièce moulée solide mais n'ayant qu'une faible résistance à l'abrasion, de sorte qu'on peut effectuer les retou cnes éventuellement nécessaires. Ensuite, on procède au séchage définitif ou au frittage à une température d'environ 14000C pendant 12 à 76 h. On obtient ainsi le gabarit de soudage avec ses propriétés définitives, en particulier avec une résistance à l'abrasion élevée. Selon une autre forme de réalisation judicieuse de l'invention, le préséchage de la matière moulée est effectué par chauffage dans la matrice. Il se produit ainsi déjà un durcissement de la matière moulée et, en même temps, les dimensions voulues sont obtenues avec précision grâce à l'application du poinçon de moulage sur la masse et gracie aux dimensions du moule métallique. Ensuite, la couche de revêtement en émail, éventuellement prévue, peut être appliquée sur la surface du gabarit de soudage séché sous forme de laque-émail ou sous forme de poudre et ensuite soumise à la cuisson. Un tel gabarit de soudage donne de bons résultats pour les a - plications et les formes les plus diverses. Il permet en particulier également des brasures au cuivre extrêmement dures, par exemple pour fixer des métaux durs sur des éléments de support, opération pour laquelle on ne connaissait jusqu'à maintenant aucun matériau de gabarit satisfaisant. D'autres objets et avantages de l'invention seront bien compris à l'aide de la description qui suit et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un gabarit de soudage suivant l'invention , dans lequel est mise en place la pièce à souder - la figure 2 est une vue de dessus d'un moule métallique pour la fabrication du-gabarit de soudage suivant la figure 1 ; et - la figure 3 est une coupe effectuée suivant la ligne III III de la figure 2. La figure 1 représente un gabarit de soudage 1 qui comporte deux profilages cylindriques 2, 3 de diamètres différents, qui servent au positionnement de la pièce à souder, constituée par un arbre 4 sur lequel est enfilée à glissement une douille 5. Lors de la mise en place de la pièce dans le gabarit de soudage 1, il se trouve entre l'arbre 4 et la douille 5 une bague de soudure 6 qui constitue le point de soudure pendant l'opération de soudage. les figures 2 et 3 montrent un moule qui est constitué par des parois latérales métalliques 7, 8, 9 et 10, et un fond formé par une plaque d'appui mobile 11. La forme des profilages 2, 3 est donnée par un poinçon de moulage 12 s'engageant par en haut. Dans la plaque d'appui 11 est prévu un élément chauffant électrique 13. La plaque d'appui comporte sur sa face supérieure des saillies 14 en forme de tenons qui permettent d'obtenir au niveau de la surface inférieure les évidements de réduction de poids du gabarit de soudage 1. REV2TDICATIONS 1 Gabarit de soudage constitué par une matière moulable non métallique résistant à la chaleur et comportant des profilages pour bloquer la position de la pièce à souder, caractérisé en ce que ledit gabarit de soudage est constitué par une matière moulable contenant des carbures métalliques et des additifs de liant. 2. Gabarit de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit gabarit de soudage est constitué par une matière moulable connue dans la fabrication des meules d'affûtage, dans laquelle le carbure de silicium est lié par des additifs céramiques et/ou organiques. 3. Gabarit de soudage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une couche de revêtement lisse en matériau difficilement fusible est appliquée au moins sur la surface supérieure des profilages pour bloquer la position de la pièce à souder. 4. Gabarit de soudage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de revêtement lisse est en émail. 5 Gabarit de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le corps moulé du gabarit de soudage des évidements supplémentaires destinés à en réduire le poids. 6. Gabarit de soudage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les évidements de réduction de poids sont réalisés par des profilages utilisés dans une autre opération de soudage. 7. Gabarit de soudage selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le gabarit de soudage comporte, des deux cotés, des profilages pour bloquer la position de la pièce à souder. 8. Procédé de fabrication d'un gabarit de soudage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière moulable, constituée par des carbures met-blliques et des additifs de liant, est moulée dans une matrice avec un poinçon de moulage et en ce que le gabarit de soudage est éventuellement retouché après le préséchage et est soumis ensuite au séchage définitif. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le préséchage de la matière moulable est effectué par chauffage dans la matrice.