Brevet FR2282393A1 — publié le 19760319

L'invention se rapporte à une canette de forme tubulaire pour bobiner ou dérouler des fils texturés ou synthétiques. Elle se compose d'un corps principal en métal en particulier en acier ou en aluwiniuir possédant un revêtement extérieur. L'invention se rapporte également au procédé de fabrication de telles canettes.. Les canettes sont utilisées en grande quantité dans l'industrie textile où l'on travaille des fils texturés de différentes résistances et aualités. Les fils sont bobinés puis déroulés. Autrefois, les canettes étaient réalisées en bois dur. Plus tard, on a modifié leur structure en ajoutant un cylindre d'aluminium ou d'acier garni d'un revêtement en matière synthétique, d'épaisseur comprise entre 0.2 et 0.6 rnm. Comme on a l'habitude de ne pas dérouler des canettes les bouts de fil restants, mais au contraire de les couper, le revêtement de matiere synthétique, même s'il s'agit de fibres de verre renforcées, s'endommage vite, et il faut le changer. Le but et le fond de l'invention consistm g réaliser à partir des canettes tubulaires connues une canette de bonne fiabilité résistant à l'entaillage. Ces conditions sont satisfaites par une canette selon llart antérieur et conformée selon l'invention dont le revêtement se compose d'une mince couche de céramique appliquée sur le corps métallique. La couche de céramique possède habituellement une épaisseur comprise entre 0.0 2 mm et 0.2 mm mais de préférence comprise entre 0.05 mm et 0.15 mm et se compose avantageusement d'un mélange intime ayant pour composants de base l'oxyde d'aluminium (A12 O3) ou alumine et/ou l'oxyde de chrome (Cr2 03). La composition du mélange destiné à former la couche de céramique peut s'établir comme suit : oxyde d'alumi nium(A12 03)avec 40 % d'oxyde de titane (Ti 02) contenant de préférence de 2 à 3 % d'oxyde de titane (Ti2 03) ou consister en un mélange d'oxyde de chrome (Cr2 03) avec l'oxyde d'alumi- nium (A12 03) ou de titane (Ti 2) L'épaisseur adéquate de la couche de céramique se trouve comprise entre Pt 1 et 20 microns. De plus, on peut enfoncer à force à l'extrémité du corps de la canette, un embout en matière synthétique et en partie centrale une pièce de centrage. Le procédé selon l'invention pour la réalisation de canettes comprenant une couche mince de céramique recouvrant le corps consiste en une pulvérisation par plasma. Lors d'une telle pulvérisation, un gaz à haute température est fourni par un brûleur à plasma vers lequel le matériau à pulvériser est acheminé à l'état de poudre. De par la haute température de plasma, le procédé de pulvérisation dont il s'agit convient particulièrement bien aux matières à haute température de fusion par exemple des métaux et oxydes à haute température de fusion. On utilise pour ce procédé de pulvérisation à plasma de préférence des gaz tels que l'argonXhydrogène, l'azote ou l'argon/Azote et hydrogène. La distance appropriée entre le brûleur et la canette lors de l'utilisation du procédé de pulvérisation à plasma se situe entre 60 et 150 min. L'alimentation en poudre du flux: de plasma s'effectue à l'extérieur ou àl'intérieur de la buse du brûleur. Lorsque l'alimentation en poudre du flux s'effectue hors de la buse, on dispose de façon appropriée un à quatre injecteurs à poudre alimentés par quatre conduits eux-mêmes reliés à un seul injecteur. La tension électrique nécessaire au brûleur à plasma se situe de préférence dans la gamme des 50 à 90 volts avec un ampérage de 400 à 700 ampères. Les canettes réalisées selon l'invention possèdent l'avantage de présenter une dureté exceptionnellement importante dans la gamme des 2000 à 3000 Viagers pour la couche de céramique déposée par pulvérisation à plasma et contrairement au revêtement en matière synthétique, présente une résistance à l'entaillage pratiquement constante, suffisante pour ne comporter aucun risaue d'éclatement. On peut appliquer le procédé de pulvérisation à plasma sur des canettes déjà existantes et pourvues d'un revêtement en matière synthétique sans nécessité de refabrication. Lors du travail de finition de la couche de céramique déposée par pulvérisation à plasma, on arrive à former une structure superficielle fine et rugueuse, telle qu'après un polissage à la brosse, la couche de la canette prenne l'aspect de ce que l'on appelle "une surface en peau d'orange". Les fils bobinés sur la canette se mwKntiennent si bien à la surface fine et rugueuse que la bobinè ne se dévide pas. L'embout en matière synthétique enfoncé à force empêche le glissement du fil et constitue en même temps une protection pour le corps de la canette alors que les mouvements et le maniement de la canette scnt en général, assez du. L'invention sera décrite ci-apres en référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une canette selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale sur extrémité d'une canette selon l'invention présentant une autre forme d'exécution de la garniture en matière synthétique. On a représenté une canette en figure 1, possédant un corps 1, métallique affectant une forme tubulaire réalisé de préférence en acier ou en aluminium. Sur le corps 1, a été déposée une fine couche de céramique 2. Aussi bien les parois du corps 1 que l'épaisseur de la couche de céramique 2 sont représentées en traits forts. Selon une forme de réalisation utilisée et citée à titre d'exemple, la canette présente un diamètre extérieur de 42 mm, pour une épaisseur de paroi du corps 1 en aluminium d'environ 1.5 mm et une couche de céramique d'épaisseur comprise entre 0.05 et 0.15 mm. Les canettes peuvent être réalisées en différentes longueurs, jusqu'à par exemple 420 mm. Aux extrémités de la canette ont été enfoncés à force des embouts tels que 3, en matière synthétique. Ces embouts possèdent des arrondis de façon que le fil se déroulant d'une canette puisse glisser librement sans obstacle à l'extrémité de celle-ci. En partie médiante, le corps 1 comprend une pièce supplémentaire de centrage qui s'y trouve également enfoncée à force. La figure 2 montre une autre forme d'exécution d'ur embout 3 à l'extrémité de la canette. L'embout 3 n'obture pas ici directement le corps 1 au niveau de la couche de céramioue 2. Le corps tubulaire 1 se trouve arrondi au niveau de son extrémité frontale de façon que celle-ci présente déjà un guide pour le fil. En comparant l'embout 3 de la figure 1 à l'embout 3'de la figure 2, on constate que ce dernier est plus enfoncé à l'intérieur du corps 1 présentant pourtant audélà du plan frontal dudit corps 1 une saillie à bords arrondis ayant pour but avec la couche de céramique 2 de protéger le corps 1 de tous dégâts d'origine mécanique. Sur la couche de céramique 2, cn bobine des fils texturés de différentes qualités et forces. Après le déroulage complet du fil, il reste sur la canette dans la plupart des cas un bout de fil que l'on coupe habituellement à l'aide d'un couteau le long de la canette. Contrairement aux revêtements habituels employés jusqu'à présent et constitués d'une couche de matière synthétique relativement tendre, la couche de céramique selon l'invention présente une haute résistance pratique à l'entaillage et procure aux canettes selon l'invention une grande fiabilité. La mince couche de céramique 2 se trouve déposée sur le corps par un procédé de pulvérisation à plasma, et présente pour les fils un revêtement antidérapant. Les surfaces nécessairement finement rugueuses de la canette selon l'invention se réalisent de la façon suivante. Tout d'abord, le corps 1 est sablé par un sable fin de calibre 50 à 250. On effectue ensuite le dépôt de la fine couche de céramique 2 par le procédé de pulvérisation à plasma. Le matériau sous forme de poudre alimente l'un des brûleurs à plasma dans le flux de gaz surchauffé d'argon-hydrogène ou azote ou argon-azote et hydrogène. Pour constituer cette couche de revêtement, on utilise de l'oxyde d'aluminium (A12 03) avec un mélange d'oxyde de titane (Ti 02) jusqu'à 40 % ou un mélange d'oxyde de chrome (Cr2 03) avec de l'oxyde d'aluminium et/ou de l'oxyde de titane (Ti 02) ou de l'oxyde d'aluminium avec 2 à 3 % d'oxyde de titane ou finalement de l'oxyde de chrome pur (Cr2 O3).Ces matériaux sont employés sous forme de poudre dont le calibre est compris dans la gamme de 5 à 37 microns. Les oxydes employés possèdent les points de fusion suivants : oxyde d'aluminium (A12 03) 20300 C, oxyde de chrome (Cr2 03) 22650 C, Oxyde de titane (Ti 02) 1950 C. Par l'adjonction de sable de différents calibres dans le flux initial et l'introduction de poudres de différentes grosseurs lors de la pulvérisation par plasma, on obtient des épaisseurs des différents dépôts superficiels comprises entre 1 et 20 microns dans la désignation internationale usuelle Rt. Les épaisseurs sont inscrites sur papier par l'intermédiaire d'appareils spéciaux à travers des touches. I1 est important que la surface supérieure de la mince couche de céramique 2 ne présente aucune aspérité importante. Des aspérités trop importantes pourraient endommager les fils lors de leur déroulage et une coupe nette du fil restant serait impossible. Les fils seraient même incrustés dans les zones plus profondes de la surface et on ne pourrait les en éloigner qu'avec peine. Après le dépôt de la couche de céramique par le procédé de pulvérisation à plasma, la surface se trouve polie par brossage. La surface est ainsi travaillée à l'aide d'un disque abrasifs en matière synthétique relié à des moyens/sur lequel se trouve montée une brosse. I1 faut, de plus, employér un enduit de polissage de façon à éviter l'extraction des grains de la mince couche de céramique. Par l'application de l'enduit de polissage, on effectue un polissage économique par brossage. La couche mince de céramique déposée sur le corps 1 par le procédé de pulvérisation à plasma possède donc tout d'abord un état de surface rugueux présentant de nombreuses aspérités pointues. Par le travail de polissage à la brosse, on arrive.à arrondir les pointes formées par la pulvérisation. On forme ainsi une microstructure superficielle ondulée qui apparaît au microscope comme une pelure d'orange. La surface ainsi sera donc désignée pas"surface en peau d'orange". Finalement, on constate que dans le procédé de pulvérisation à plasma, on peut introduire la poudre dans le flux du plasma soit de l'intérieur, soit de l'extérieur de la buse du brûleur. Lorsque la poudre est introduite de l'extérieur, on produit avantageusement cette injection par quatre injecteurs disposés systématiquement dont les quatre conduits d'alimentation communiquent avec un seul injecteur. REVENDICATIONS 1. Canette tubulaire pour le bobinage de fils synthé- tiques ou texturés comprenant un corps métallique, en particulier en aluminium ou en acier comprenant un revêtement extérieur caractérisé en ce que le revêtement se compose d'une couche mince de céramique déposée sur le métal du corps 1. 2. Canette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche céramique possède une épaisseur comprise entre 0.02 mm et 0.20 mm, mais de préférence entre 0.05 et 0.15 mm. 3. Canette selon les revendications 1 et 2, caractériséeen ce que la couche de céramique 2 est formée d'un mélange des composants d'oxyde d'aluminium (AL2 03) et/ou d'oxyde de chrome (Cr2 03). 4. Canette selon la revendication 3 caractérisée en ce que la couche de céramique est composée d'un mélange formé d'oxyde d'aluminium (AL2 03) comportant jusqu'a 40 % d'oxyde de titane. 5. Canette selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'on prévoit 2 a 3 % d'oxyde de titane (Ti 02). 6. Canette selon la revendication 3, caractérisée en ce que la couche de céramique 2 est formée d'un mélange des composants d'oxyde de chrome (Cr2 03) avec l'oxyde d'aluminium (Al2 03) et/ou de l'oxyde de titane (Ti 02). 7. Canette selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6, caractérisée en ce que la couche de céramique 2 présente une épaisseur de surface entre 1 et 20 microns. 8. Procédé pour la fabrication de canettes selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que la couche de céramique se réalise par un procédé de pulvérisation à plasma. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le gaz utilisé pour le procédé de pulvérisation est de l'argon/hydrogène, azote ou argon/azote et hydrogène. 10. Procédé selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la distance du brûleur à la canette lors du procédé de pulvérisation est comprise entre 60 et 150 mm. 11. Procédé selon les revendications 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que l'injection de poudre dans le flux de plasma se produit soit à l'intérieur, soit à l'extérieur de la buse du brûleur. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'introduction de la poudre dans le flux Q1 plasma s'effectue a l'extérieur de la buse par l'intermédiaire oe un à quatre injecteurs à poudre. 13. Procédé selon l'une des revendications de 8 à 12, caractérisé en ce que la tension électrique du brûleur se situe entre 50 et 90 volts et l'ampérage entre 400 et 700 ampères.