Brevet FR2189164A1 — publié le 19740125

La présente invention1qui se concrétise par la réalisation d'une soudure à base d1étain,convenablement allié au Mercure, permet désormais la soudure de l'aluminium soit à l'étain et/ou au plomb, soit à l'aide d'alliages ayant l'étain et ou/le plomb en constituants,avec éventuellement adjonction interne dans la soudure de décapants acides ; basiques ou autres.Cette soudure pouvant s'éffectuer au simple fer à souder ou à la lampe à souder ou bien avec tout autre système thermique à température relativement basse,permet ainsi de souder désormais l'aluminium avec pratiquement n'importe quel métal étamable,y compris l'aluminium lui-m#me. Le procédé qui,avec la soudure plus particulièrement revendiquée et annéxée à la présente invention,procède d'une façon tout à fait opposée avec tout ce qui est tenté actuellement pour la soudure de l'aluminium. Alors que les procédés de soudure de l'aluminium procèdent tous par élimination de la production d'alvminelcette alumine qui recouvre toujours l'aluminium et qui s'oppose en fait à toute soudure),le procédé selon l'invention,déclenche au contraire la production d'une certaine alumine par la réaction mercure-aluminium.Cette réaction mercure-aluminium dûement contro #ée par le dosage initial de la soudure,dont un échantillon est joint au présent texte, déclenche donc une certaine production d'alumine, laquelle par sa cristallisation même et sa quantité, ne s'oppose pas à l'étamage de l'aluminium, ce qui est trés spectaculaire.Cet étamage ne se produit pas seulement en surface, une diffusion relativement importante s'effectue laquelle augmen- te considérablement la solidité de la soudure.L'aluminium ainsi traité devient apte a être soudé avec une soudure classique étain/plomb ou similaire, avec ou non un décapant incorpooeé. Historique de l'invention. L'auteur a mis au point en son temps,un certain alliage-amalgame étain-plomb-mercure, pour ses principaux constituants et a éffectué certaine publications sur certaines de ses propriétés particulières.Cet alliage-amalgame,qui fut rapidement appelé " Pilatium par les spécialistes,avait été conçu dans le but de réaliser des électrodes biologiques tout à fait nouvelles et caractéristiques pour l'Electro Cardiographie, ainsi aussi dans le but d'améliorer les contacts électriques classiques.Cet alliage amalgame dénommé "Pilatium" se comportant physiquement comme du Mercure solide, possède électriquement les propriétés habituelles du Mercure,mais n'en a pas physiquement les mêmes proprié#tés.Ce "Pilatium" est capable, par dosage initial,de couvrir une large gamme de points de fusion, mais sa teneur en Mercure lui valut interdiction d'application sous forme d'électrodes biologiques par certains mèdecins.Par contre ses propriétés particulières en tant que contact électrique laissaient espérer de grands débouchés,toutefois sa friabilité mécanique interdisait en fait la fabrication de contacts électriques suffisament solides mécanique ment. Aussi d'autres recherches furent entreprises en vue d'augmenter la solidité mécanique d'un tel produit.Ces recherches entreprises dans le laboratoire privé de l'auteur l'amenèrent à concevoir une fixation du produit sur l'aluminium,et c'est ainsi que le procédé faisant l'objet de la présente fut inventé ainsi que la soudure nécéssaire telle que délivrée avec le présent brevet. Il est nécéssaire de mentionner, pour une meilleure compréhension des procéssus,que le "Pilatium initial" présentait des caractéristiques trés particulières vis à vis de l'Aluminium.En particulier, a' froid,un simple frottement de ce produit sur une feuille d'aluminium,déclenche la combustion lente de celui-ci dans l'oxygène de l'air et cette réaction du type alumino-mercure,p#oduit un important dégagement d'alumine et de calories. Cette réaction exothermique produisant environ 7.000 Calories au Kg, se fait d'autant plus que le "Pilatium" tout en conservant les propriétés apparentes chimiques du Mercure,n'en possède plus les propriétés mécaniques,et plus particulièrement les forces de capillarités.Ce sont celles-ci qui empèchent en fait le Mercure pur d'attaquer violemment l'Aluminium. C'est en controlont cette attaque indirectement par le controle de la production d'alumine que l'auteur eu l'idée d'éffectuer la soudure de l'aluminium en partant d'un décapage partiel au mercure sans tenir compte de l'action néfaste de l'alumine.Ce procédé s'oppose en fait totalement aux procéssus classiques préconisés, car par celui-ci,on accentue dans une certaine mesure la production d'alumine au lieu de la supprimer. Par exemple,la soudure autogène de l'aluminium à l'argon s'effectue par supréssion de for maton d'alumine qui normalemsçoppote à toute soudure, cette soudure autogène présente certains défauts que n'a pas le nouveau#pro- cédé pour certaines applications.Tout d'abord l'appareillage est trés spécial, onéreux,à haute température, mais de plus la soudure de l'aluminium à l'argon traitée en surface,par la suite,présente des taches particulières,ce qui n'existe pas avec le nouveau procédé lequel s'effectue selon un procéssus trés différent ,température relativement basse,trés bon marché,propreté de la soudure.Toutefois la soudure à l'argon et la soudure selon l'invention sont des procédés trés différents et relativement peu concurencables. Certaines modalités furent rendues nécéssaires pour arriver à la création du procédé faisant l'objet de l'invention et à la fabrication de la soudure l'accompagnant. Par exemple, le "Pilatium initial" se comportait par la suite comme un rongeant,et il a fallu réduire son activité initiale, la dose de mercure fut considérablement réduite pour la préparation de la soudure ci-jointe.Analogiquement,il est possible d'attaquer du cuivre par un acide avant de le souder, mais si l'on ne prend pas soin de neutraliser cet acide, on obtient dans ce cas une soudure corrosive;pourtant par dosage on arrive à réaliser des pates à souder légèrement acides qui n'attaque plus par la suite le métal.C'est ce qui est fait d'une façon analogue pour la soudure pour l'Aluminium selon l'invention. Alors que pour le "Pilatium initial" les doses mercurielles étaient relativement élevées,celles-ci ont été diminuées de façon a obtenir juste le décapage et l'étamage de l'aluminium sans actions néfastes par la suite. Le procédé mSrne,dont le procéssus est décrit ci-aprés élimine de plus, après étamage toute réaction nocive dans le temps. Procédé pratiquer donné à titre d'exemple non limitatif pour souder l'aluminium au fer à souder, par exemple. TO Elever la température de la pièce devant être soudée,à la tempé rature requise dépendant elle-même de la masse du métal devant être soudé et de ses caractéristiques propres,aluminium ou alîiage---à l'aluminium devant être soudé à un métal x. 20 Faire fondre la soudure spécialeçsoudure contenant en plus ou moins forte proportion du mercure)à l'endroit désiré tout en frottant légèrement la panne du fer à souder sur l'aluminium.L'aluminium va se mouiller parfaitement avec la soudure spéciale et va se trouver étamé. Il est recommandé de se servir d'un fer à souder à régulation automatique de température et plus particulièrement à puissance thermique constante. 30 Néttoyer,à l'aide d'un pinceau ou d'un chiffon,la pièce ainsi traitée ce qui a pour effet de chasser l'excédent de soudure spéciale. 40 Déposer à la place de la soudure spéciale, de la soudure normale à à l'étain.L'aluminium est à ce moment là parfaitement étamé et est prêt à être soudé avec n importe quel métal étamable. Bien entendu, le procédé peut se faire à l'aide de bains multiples parfaitement maintenus aux températures requises. Un controle de plusieurs soudures vieilles de plusieurs mois, et maintenues en atmosphère trés saline a démontré la parfaite tenue dans le temps. Grace à ce nouveau procédé et cette nouvelle soudure, il devient parfaitement de souder l'aluminium avec des métaux divers et nous avons nousmême soudé des résistances électriques sur des feuilles d'aluminium de papier à cigarette, des piéces de monnaie avec des fils de cuivre, du cuivre sur plaque d'aluminium,de l'aluminium sur plaque de cuivre,de l'aluminium avec de l'aluminium, etc La présente invention tant par son texte que par ces éléments annexés, démontre que désormais la soudure de l'aluminium à l'étain et au fer à souder est une réalité. REVENDICATIONS I - Soudures et/ou procédés de soudure,dans lesquels ou lesquelles, entre sous une forme ou sous une autre du Nercure,en vue de souder plus particulièrement des métaux tels que l'Aluminium ou ses alliages. 2 - Toutes les applications,(électriques,mécaniques,physiques,chimiques,ou autres) des soudures et des procédés de soudure de métaux tels que l'Aluminium ou ses alliages dans lesquels ou lesquelles entre sous une forme ou sous une autre du Mercure. 3 - Soudure pour Aluminium selon revendication 1 constituée plus particulièrement d'un alliage/amalgame plomb-étain-mercure en éléments principavxlassociés éventuellement avec d'autres métaux secondaîres,(indium par exemple))et associée ou non à des décapants acides, basiques ou neutres internes ou externes. 4 - Soudure Aluminium selon 3 constituée plus particulièrement de baguettes cylindriques creuses dans lesquelles se trouve un décapant acide et/ou basique ou neutre et éventuellement unalliage amalgame dans un liant quelconque. 5 - Soudure pour aluminium selon 1,2,3,ou 4 sous forme de bain fondu dans lequel est plongé l'aluminium ou ses alliage en vue de leur soudure. 6 - Soudure pour aluminium plus particulièrement caractérisée par l'échantillon annèxé à la présente invention et toutes les applications qui en découlent