Brevet FR2322203A1 — publié le 19770325

La présente invention concerne un procédé de trempe des dentures de scie qui comprend, avant chauffage pour la trempe, le réglage de la température du corps de la dent à un niveau faible suffisant pour effectuer un refroidissement après chauffage, puis le chauffage de la couche de surface de la pointe de la dent à une température de trempe, l'arrêt du chauffage et le transfert simultané de la chaleur de la couche de surface au corps de la dent maintenu à faible température, On sait que seule une couche de surface peu profonde d'une pièce de volume relativement grand à traiter thermiquement est trempée par traitement de trempe à haute fréquence On a dé à proposé un procédé de trempe de denture, dans lequel seule la partie supérieure de la dent dépasse au-dessus du niveau de 11 eau, la base de la dent étant immergée dans l'eau et la pointe étant soumise au traitement de chauffage à haute fréquence Dans cette situation, la base de la dent est refroidie par l'eau et la pointe de la dent subit de ce fait une trempe. Ce procédé de trempe, dans lequel seule la pointe est trempée par exposition de la pointe de la dent, dépassant du niveau de l'eau, au chauffage à haute fréquence alors que la base est maintenue immergée dans 11 eau, est avantageux en ce que seule la pointe de la dent est sélectivement trempée. Toutefois, ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter un appareillage important, de structure compliquée et qu'il faut protéger par un traitement anticorrosion, pour maintenir de façon stable un niveau d'eau constant. lie fonctionnement de cet appareil copieux est en outre délicat, On a cherché à développer un procédé, dans lequel l'appareil pour le maintien d'un niveau d'eau constant, stable, pourrait oestre supprimé et dans lequel seule une petite couche de surface de la pointe de la dent pourrait etre sélectivement trempée par le chauffage à haute fréquence. On a trouvé que, lorsque la température ambiante ne dépasse pas OOC, en hiver par exemple, la température de la dent devient trop basse et la vitesse de refroidissement est trop grande, ce qui provoque fréquemment des criques de trempe. D'autre part, lorsque la température ambiante est trop élevée, par exemple en été, la température de la dent devient trop forte, le refroidissement par transfert de chaleur est insuffisant et la trempe désirée peut difficilement être obtenue La présente invention a pour objet un procédé dans lequel la couche de surface de la pointe de la dent est trempée de façon stable independemment de la saison, de la latitude ou de l'heure, c'est-à-dire du jour ou de la nuite L'invention a également pour objet un procédé de refroidissement capable de maintenir la dent à une température faible prédéterminée, pendant la mise en oeuvre du procédé de trempe cidessus li'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitatives représentées sur les dessins annexés. Fig. 1 est une vue de conté d'un appareil de trempe utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention Fig. 2 est une vue de face d'un dispositif de refroidissement de pointe de dent utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'inventionb Fig. 7 est un schéma d'un dispositif de chauffage à haute fréquence utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Fig. 4 est un schéma d'un dispositif de commande intermittente du chauffage à haute fréquence, Fig. 5 est un schéma d'un dispositif de commande continue du chauffage à haute fréquence Fig. 6 est une vue en perspective dtun enroulement de travail FigF 7 est une coupe d'une dent de scie, Fig. 8 est une vue en perspective d'un dispositif de réplage de température par l'air et Fig. 9 est une vue en perspective d'un dispositif de réglage de la température au moyen d'eau, Sur les dessins, le repère 1 désigne une scie à ruban sans fin qui est supportée sur un châssis de façon à pouvoir effectuer un mouvement de circulation.Un levier d'avance 5 est mis en mouvement alternatif par un axe de manivelle 4 placé excentriquement sur un disque 3 fixé à un arbre 2, La partie supérieure pliée 5a de ce levier d'avance 5 déplace la scie à ruban 1 de fa çon intermittente, pas par pas de la denture. De préférence, un dispositif d'avance intermittente utilisé pendant la phase de taillage des dents est également utilisé pour cette avance inter mittente, Autrement dit, l'opération de trempe est effectuée de préférence juste après l'opération de taillage de la denture. Dans ce cas, on obtient l'avantage que, pendant qu'une scie à ruban ou circulaire est forcée d'effectuer un mouvement de circulation, les opérations de taillage des dents et de trempe sont terminées en même temps et ces deux opérations peuvent être exécutées au moyen d'un seul dispositif d'avance intermittente Un dispositif de refroidissement A, représenté en traits mixtes sur la figure 1, est placé entre les deux cotés d'une bobine 6 décrite plus loin en détail, faisant partie d'un appareil B de chauffage à haute fréquence Dans ce dispositif de refroidis se- ment A, comme représenté sur la figure 2, deux plaques de refroidissement 7, comportant chacune un serpentin de refroidissement 7' noyé dans une plaque de conductivité thermique élevée, sont disposées de manière à faire face aux deux faces latérales de la scie 1. lia hauteur des plaques de refroidissement 7 est déterminée, pour que les dites plaques arrivent aussi près que possible de la base des dents, Un régulateur de température 8 est monté sur une plaque de refroidissement 7 et un gaz réfrigérant, du fréon par exemples circule à l'intérieur de chaque serpentin 7' La pression d'alimentation de ce gaz de refroidissement est fournie par ane pompe eommandée par un contact 9 actionné par le régulateur de température 8, Du givre se forme sur la face de chaque plaque 7 tournée vers la scie 1 et le givre s'accrott de façon à venir en contact avec la face plane de la scie 1, ce qui assure son refroidissement, lies plaques de refroidissement 7 et la scie 1 sont recouvertes par un bottier 10 De préférence, de l'air refroidi à une température de 3 à 1000 est soufflé dans le bottier 10, lia dent la de la scie 1 est refroidie par les plaques 7 pendant son déplacement progressif intermittent et elle est maintenue à une température de 5 à 200C environ, L'enroulement 6 du dispositif B de chauffage à haute fréquence est de type connu il est raccordé à un transformateur Il et il est placé de manière à ce que sa partie centrale chevauche la dent la et s'approche des deux contés de la dent la à une distance qui permet à la dent de passer librement à travers llen- roulement 6. Dans un circuit entre le transformateur 11 et une source- d'énergie en courant alternatif 50 Ez et 200 V, sont disposés successivement à partir de la source d'énergie, un régulateur de tension SUCE, un transformateur T, un redresseur Ap et un oscillateur 8a pour transformer un courant continu en ondes à haute fréquence, Le régulateur de tension SCR est commandé sur des graduations lues sur un voltmètre de plaque Ep et un ampèremètre de plaque Ip de l'oscillateur 8a. Dans le cas où la scie est déplacée par intermittence, comme indiqué plus haut, l'énergie électrique est connectée pour chauffer la pointe de la dent lorsque la scie est à l'arrêt. Cette opération est commandée par un circuit représenté sur la fig. 4* Lorsque la scie 1 est déplacée, par intermittence, d'un pas de la dent la, un contact de fin de course Ls détecte l'arrêt de la dent la et se ferme.Un contact Mgl se ferme et excite un circuit représenté sur la figure 4 de sorte que l'enroulement 6, comme représenté sur la figure 7, chauffe par passage d'un courant à haute fréquence la dent la, chevauchée par l'enroulement 6, seulement dans une couche de surface de la pointe de la dent la surune profondeur de-0,2 à 0,3 mm à partir de la surface, Simultanément, un compteur Cl est actionné pour indiquer le nombre de dents la chauffée, Lorsqu'un laps de temps, déterminé par une minuterie T2, s'est écoulé après la fermeture du contact Mg1, le contact 2 s'ouvre. Pendant cette période, la couche de surface d'une profondeur de 0,2 à Q,3 mu de la pointe de la dent la est chauffée à une température de 800à 850 c Simultanément, le contact de fin de course lia; s'ouvre, Dans le traitement thermique ci-dessus, la couche de surface de très faible profondeur seulement est chauffée dans la pointe de la dent la par ltentoulement 6* lie reste de la dent la, représentant la plus grande partie du volume, est maintenu froid à une température constante faible, par exemple 5 à 200C;;, pendant ce traitement thermique, Par conséquent, la chaleur reçue par la couche de surface de la pointe de la dent la est immédiatement transférée aux parties à basse température, ctest- & dire la zone plus profonde et la base de la dent 1aF Il en résulte- une trempe de la couche de surface chauffée de la dent la qui prend la durec té désirée. La couche de surface des pointes des dents d'une scie en acier, comprenant 0,75 à- 0,85 % de C, jusqu'à 0,35 % de Si, jus qu'à 0,5 % de Mn, jusqu'à 0,03 % de P, Q,7 à 2,0 % de Ni, jusqu' & BR Rockwell de 6 RC environ, Lorsque toutes les dents la sont ainsi trempées, le compteur GI à prédétermination détecte la fin de l'opération de trempe, et le contact C1 s'ouvre pour couper l'alimentation d'un moteur d'avance de scie et de l'enroulement 6e La figure 5 représente une autre forme de réalisationF dans laquelle les pointes des dents de la scie sont trempées pendant que la scie avance de façon continue. Lorsqu'on appuie sur un bouton principal PB, un contact Mgl ferme le circuit d'un oscillateur 8 connecté à l'enroulement 6 et d'un moteur M d'avance de scie, de façon à alimenter ces derniers. Ainsi, l'enroulement 6 forme un champ magnétique prédéterc miné, dans une certaine zone du passage pour les dents la La scie 1 est déplacée par le moteur M d'avance à une vitesse telle que, pendant que la dent la traverse ce champ magnétique, la couche d'une profondeur de 0,2 à 0,3 mm à partir de la surface de la dent 1a est chauffée à une température de 800 à 8500C, Un contact limite Ls s'ouvre et se ferme chaque fois qu'une dent la est ainsi traitée à chaud et un compteur C1 à prédétermination compte le nombre de dents traitées, Lorsque le traitement thermique de toutes les dents la est terminé, le contact CI s'ouvre pour couper le circuit du moteur d'avance M et de l'oscillateur 8. Si la température ambiante dans une chambre de travail est inférieure à OOC, en hiver, on fait passer de l'eau de forage dans le serpentin 7' du dispositif de refroidissement A, pour élever la température de la dent la à une valeur de 15 à 19 C environ. Ensuite, le chauffage à haute fréquence est effectué par l'enroulement 6, de la même façon que précédemment. Dans une forme de réalisation représentée sur la figure 8, le prétraitement de réglage de température est effectué au moyen flair. De l'air refroidi ou chauffé par un appareil 12 de refroidissement ou de chauffage est envoyé à une extremité d'un capot 14 de conditionnement à l'air, par un tube 13 muni d'une vanne de réglage. La scie 1, qui est transportée de façon conQi- nue ou intermittente dans le capot 14 dans la direction de la flèche, est refroidie ou chauffée à une température appropriée comprise entre 5 et 200G. Un orifice 14a d'évacuation d'air est prévu à l'extrt- mité du capot 14 opposée au tube 13. En variante, ladite extrgmité du capot 14 est ouverte. Dans ce cas, la dent de scie la est maintenue à la température voulue indiquée plus haut, par circulation de l'air à température réglée d'une extreomité du capot 14 à son autre extrémité. Lorsque le refroidissement ou le chauffage des dents la est effectué par circulation d'air, le trou 14a d'évacuation d'air est relié i l'appareil 12 de refroidissement ou de chauffage, par un tuyau représenté en pointillés. Après la sortie de la dent la du capot 14 de conditionnement à l'air, la pointe de la dent est chauffée à une température de 800 à 8500G, par chauffage à haute fréquence comme-décrit; plus haut, ou par une paire d'électrodes entre lesquelles sont maintenues les faces avant et arrière de la dent la sur une longueur de 1 à 2 mm à partir du sommet de la dent, ou par un brA- leur à hydrogène ou un bradeur à acétylène, ou tout autre dispositif de chauffage 15 approprié. Ainsi, la chaleur reçue par la pointe chauffée est évacuée vers le corps de la dent et la trempe ' effectue. La figure 9 represente une autre forme de réalisation de l'invention. Un conduit d'eau 16 est en communication avec une pompe d'alimentation en eau de forage et une bofte 17 de distribution d'eau est disposée en face d'un passage pour la scie 1, de façon à ce que l'eau amenée dans la botte 17 par le conduit 16 s'écoule sur la scie 1 sous forme d'un rideau sortant d'une fente 18 prévue à la base de la botte de distribution 17. De cette fa çon, la scie 1 est refroidie, ou chauffée à la saison froide-, à une température approchant celle de l'eau de forage (15 à 190C). La dent la, qui a été soumise au prétraitement ci-dessus de réglage de température par arrosage d'eau, est ensuite chauffée et trempée par un dispositif de chauffage 15, comme dans la forme de réalisation précédente. Dans le présent dispositif, mQme si le traitement thermique est effectué dans des conditions constantes, la température des pointes de dent varie suivant que de l'eau est présente ouz non sur la pointe de la dent, ou en fonction de la quantité d'eau présente sur la pointe. Par conséquent, pour obtenir un effet de trempe uniforme sur chaque dent, il est préférable d'éliminer l'eau présente sur la pointe, avant le traitement thermique, au moyen d'un jet d'air comprimé sortant d'une buse 19. Dans la forme de réalisation de la figure 8, le capot: 14 de conditionnement à l'air étant facilement démontable, le remplacement de la scie est facile à effectuer, Dans la forme de réalisation de la figure 9, l'eau ayant une chaleur spécifique élevée, le prétraitement de réglage de température pour maintenir les dents à une température constante prédéterminée donne des résultats surs, En outre, lorsqu'on utilise de l'eau de forage pour le traitement, cette eau ayant toujours sensiblement la meme température, il est possible de maintenir toujours les scies trèa facilement à la meAme température et d'obtenir un traitement de trempe très stable, REVENDICATIONS 1. Procédé de trempe de denture de scie, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre une scie à un prétraitement de réglage de température tel que le corps de la dent soit maintenu à une température faible prédéterminée; transférer immédiatement après, la dent dans une certaine atmosphère à faible tempéra ture;- chauffer la couche de surface de la dent; arrenter le chauffage; et permettre à la chaleur reçue par la couche de chauffage de la dent d'être transférée à. une partie à faible température du corps de la dents 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de réglage de température est effectué par dépla cement de la dent de scie à travers. un dispositif de refroi dissement. 3* Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le prétraitement de réglage de température est effectué pendant que la scie se déplace par intermittence d'un pas de denture, la dent étant chauffée à une température de trempe lorsque la scie est à l'arrêt 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le prétraitement de réglage de température et le traitement ther mique sont effectués pendant que la scie est en déplacement continu, 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de réglage de température est effectué au moyen d'eau ou d'airs