Brevet FR2361199A1 — publié le 19780310

La présente invention concerne un nouveau produit abrasif et un procédé de fabrication d'un tel produit. Parmi les documents concernant ce domaine de la technique on a relevé les brevets des E.U.A. nO 3 661 137, 3 762 895, 3 293 012, 3 663 191, 3 713 795, 3 306 719, 2 876 086, 2 740 239, 2 778 169, 2 705 194 et le document "Nickel Plated Diamond Pools", article de Lindenbech et al, Industrial Diamond Review, March, 1974, pages 84-88, ainsi que les documents cités dans la demande de brevet des E.U.A. nO 564 077 du ler avril 1975, le contenu de lensemble de ces documents est supposé, ici, connu. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un nouveau produit abrasif, économique à fabriquer et qui possède des qualités d'endurance élevées, uniques pendant de longues durées d'utilisation. C'est un autre objet ae la présente invention de prévoir un nouveau produit abrasif et un procédé de fabrication d'un tel produit, utilisant une technique de masquage spéciale afin de permettre la fabrication économique de ce produit avec un bon rendement et/ou d'obtenir un tel produit qui possède un bon dégagement pour les copeaux. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un nouveau produit abrasif dans lequel une matière de masquage est utilisée pour obtenir des parties de surface prédéterminées, exposées sur le produit des particules abrasives etant fixées sur les parties exposées. C'est un autre objet de la présente invention de prsvoir un procédé au moyen duquel les particules abrasives (par exemple des particules de diamant) peuvent être appliquées sur cette surface avec une faible densité par unité de surface, c'est-à-dire une faible quantité de particules abrasives par centimètre carré de surface. En outre, le produit selon la presente invention est prévu pour être rigide ou flexible. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un nouveau produit abrasif (un outil, ou un objet) et un procédé de fabrication d'un tel produit, utilisant une matière de masquage pour positionner les particules abrasives, les particules abrasives étant maintenues en place par un métal déposé. C'est un autre objet de la presente invention de prévoir un nouveau produit abrasif et un procedé de fabrication d'un tel produit, tels que le revêtement appliqué sur les particules de diamant dans les emplacements non masqués n'affecte pas la flexibilité du produit. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description faite en liaison avec les dessins ci-joints, dans lesquels La figure 1 est un mode de réalisation particulier du nouveau produit abrasif selon la présente invention; et La figure 2 est une vue agrandie dela zone désignée par la référence 2 dans la figure 1. Brièvement, la presente invention concerne un produit abrasif comprenant un organe support, un milieu de masquage pouvant être retiré, ou non, recouvrant sensiblement ce support et créant des parties exposées choisies sur le support; des particules ae diamant ou d'autres abrasifs, positionnées généralement sur les parties exposées; et un dépôt métallique sur l'élément support, généralement dans les parties exposées, pour retenir les particules abrasives en position. Le support portant l'abrasif, qui est, de préférence, sous la forme d'une feuille (mais qui peut être, par exemple, le diamètre extérieur d'un outil massif du type d'une "roue") peut être plat ou courbe, ou la feuille peut être mise sous la forme d'un tube ou d'un cylindre qui peut alors être con?biné avec un support rigide ou flexible. Le support portant l'abrasif peut être rigide ou non et porter une matière de masquage pour former des parties de surface prédéterminées, exposees sur le support qui peut être, ainsi que ces parties, prétraité en recevant des dépôts métalliques, ou par formation de parties estampées ou repoussées, ou l'équivalent, pour changer le caractère des parties exposées. Pour ce qui est du procédé, brièvenent, la présente invention prévoit un procédé de fabrication d'un produit abrasif comprenant les étapes suivantes : (a) prévoir un organe support conducteur ou métallique; (b) masquer des parties de surface prédéterminées de l'organe support pour laisser, ainsi, exposées des parties espacées du support; (c) lier des particules abrasives sur les parties exposées, cette liaison étant effectuee par dépôt ou placage d'un métal. Si l'on se réfère aux figures, le procédé de fabrication d'un nouveau produit abrasif portant généralement la référence 10 est effectué en masquant un substrat ou support conducteur pouvant recevoir un revêtement ou placage, portant la référence 12, avec une matière de masquage ou une matière perforée, non conductrice. Les ouvertures dans la matière de masquage 14 peuvent avoir une forme, un espacement, un dessin ou former un motif quelconque, approprié, et peuvent avoir, par exemple, des dimensions variables pour permettre un pourcentage d'exposition de surface variable. Egalement, on peut utiliser des formes et/oudes dispositions de perforations variables. Le substrat conducteur pouvant recevoir un revêtement 12 peut, lui-même, être pré-perforé et recevoir ensuite un masque, ou il peut être sensiblement plein puis masqué avant l'ope- ration de revêtement. Les perforations dans le substrat conducteur pouvant recevoir un revêtement 12 peuvent également avoir une forme et/ou une dimension variable et représenter des pourcentages variables de la surface du substrat conducteur pouvant être revêtu. Le substrat conducteur 12 peut également être supporté de manière appropriée par un organe support 13 qui peut être d'une nature souple ou rigide.L'organe support 13 peut, de façon satisfaisante, être fait en divers matériaux tel que des matières plastiques, des fibres de verre,des métaux, du bois, du caoutchouc ou l'équivalent. Le substrat 12 peut être rigide ou souple et il est, de préférence, en un matériau qui est métallisé sur l'une de ses faces pour donner une surface conductrice pour 1 'opération de revêtement effectuée par la suite destiné a lier les particules abrasives sur le substrat conducteur. Egalement, le substrat conducteur pouvant être revêtu 12 peut, de façon préférable1 être fait en matières plastiques possédant une charge métallique ou même en matières non conductrices, de telle sorte que les particules abrasives sont liées par réduction chimique ou par dépôt métallique sous vide. Comme on le voit dans les figures, les particules abrasives 16 sont liées en place par le revêtement métallique 18 comme on va le décrire par la suite. La matière de masquage 14 peut etre faite endifférents matériaux tels qu'un ruban de masquage, des matières utilisées pour llimpres- sion à l'écran de soie, des matières à base de caoutchouc, un métal ne pouvant recevoir un revêtement (par exemple du titane), une matière plastique mince, une matière appliquée sous forme de peinture et diverses formes de matière de masquage qui sont appliquées sur le substrat producteur. Un pressage à chaud ayant pour objet de laisser des zones exposées dans le substrat conducteur pouvant être revêtu est également possible afin de mettre en oeuvre les techniques de masquage, ou, un procédé d'application d'un revêtement photorésistant peut être également utilisé pour effectuer le masquage.Le terme "marsquage" utilisé ici désigne de façon générale l'une quelconque des techniques mentionnées ci-dessus. Les opérations de revêtement pour lier les particules abrasives 16 sur le substrat 12 peuvent, de façon appropriée , être constituées par un dépôt électrolytique, par réduction chimique ou métallique sous vide. Toutefois, on préfère utiliser une technique de dépôt électrolytique avec un substrat conducteur 12.La technique de dépôt électrolytique que l'on préfère pour lier les particules abrasives 16 sur la surface conductrice est généralement mise en oeuvre comme suit : d'abord, le substrat ou outil conducteur pouvant recevoir un revêtement sur lequel les particules abrasives 16 doivent être positionnées est monté convenablement et maintenu pour effectuer ensuite les étapes de fabrication suivantes : l'outil positionné correctement est alors traité de telle sorte que la surface conductrice du substrat soit préparée poury faire adhérer le revêtement métallique. Une adhésion temporaire ou initiale des particules abrasives est alors réalisée par une application métallique 18. Enfin, le complément du revêtement métallique 18 est appliqué pour lier définitivement les particules abrasives 16 sur le substrat conducteur 12.Ensuite, la matière de masquage 14, qui peut être retirée, peut être enlevée ou laissée en place si on le desire.Le produit selon la présente invention peut également être préparé de la manière décrite sensiblement ci-dessus,en formant ensuite des surélévations de la surface conductrice situéesau-dessus du plan de la surface par dépôt métallique solide par électrolyse, puis en déposant par électrolyse les particules de diamant ou particules abrasives sur le revêtement formant les surélévations initiales.Le produit selon la présente invention peut également être produit par un procédé comprenant les étapes suivantes : utiliser un corps/stratifié comportant un matériau conducteur entre deux couches conductrices qui, par emboutissage ou pressage à partir de sa face arrière amène la matière conductrice à être exposée; et appliquer le revêtement sur ces surfaces exposées. Les particules ou grains d'abrasif que l'on préfère pour réaliser les produits décrits ici sont généralement du type non ferromagnétique. De très bons résultats ont été obtenus avec des particules abrasives de diamant. Des grains de grès naturel de 0,250 à 0,177 mr.. conviennent particulièrement à cet effet, des grains de grès synthétique de 0,250 à 0,177 mm peuvent également être utilisé .D'autres particules abrasives diamant ayant des dimensions variables peuvent être également utili sées. Egalement, il est approprié, selon la présente invention, d'utiliser des particules d'abrasif qui peuvent être formées de nitrure de bore cubique de verre,de sable de carbure de silicium et/ou d'oxyde d'aluminium. Le revêtement métallique utilisé pour lier les particules abrasives et le substrat conducteur peut être constitué par l'un quelconque de différents revêtements métalliques tels que du nickel, du bronze, de l'or ou l'équivalent. La liaison des particules abrasives au moyen du revêtement métallique est généralement effectuée par un traitement ou une technique de revêtement statique par opposition à un traitement dynamique ou avec déplacement des composants. En outre, les particules ou grains d'abrasif et le revêtement métallique de liaison sont appliqués en général simultanément à l'opération de liaison. Un revêtement métallique de nickel est la matière de revêtement préférée pour lier les particules abrasives et le substrat conducteur. Un exemple d'un bain de revêtement de nickel approprié pour fabriquer le nouveau produit décrit ici est le suivant sulfate de nickel 260 g/l chlorure de nickel 34 g/l acide borique 32 g/l pH maintenu à environ 3,0 température environ 520C densité de courant approximativement 3-4 anpères/dm Des produits très convenables et avantageux peuvent être fabriqués avec la présente invention, tels que des abrasifs ou des meules ayant de nombreuses formes et dimensions. Ces meules abrasives peuvent avoir une surface abrasive plane ou périphérique. D'après la description de la présente invention il apparaît irnraédiatement que des dispositifs d'abrasion très avantageux et corrodes pour les usages industriels et particuliers peuvent être obtenus. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire suceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'home de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un produit abrasif, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - prévoir un organe support comportant une surface pour y fixer des particules abrasives, - masquer des parties prédéterminées1 désirées, de la surface de l'organe support pour laisser exposées des parties espacées les unes des autres du support, - disposer un nombre important de particules abrasives sur chacune des parties exposées, -lier des particules ou grains d'abrasif généralement non ferromagnétiques et les parties exposées à 3a suite du masquage, cette liaison étant effectuée par une technique de revêtement métallique du type électrolytique, ou sous vide, les particules abrasives du revêtement métallique étant appliquées sur le produit généralement simultanément au moyen dlune technique de revêtement généralement statique. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le masque est effectué au moyen d'un moyen de masquage permanent d'au moins un type choisi dans le groupe comprenant : un ruban de masquage, un milieu utilisé pour l'impression à l'écran de soie, une matière à base de caoutchouc, une matière plastique, une peinture ou un produit photorésistant 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement est un revêtement de nickel. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe support est repoussé ou forme en relief à partir d'une face arrière de celui-ci pour surélever les parties exposées sur sa face opposée, de telle sorte que les particules abrasives liées à celles-ci soient surélevées parrapport au plan de l'organe support. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que organe support comporte un moyen de support placé au-dessous de celui-ci pour assurer un meilleur support du produit. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe support est fait en au moins une matière choisie dans le groupe comprenant une feuille métallique mince, une tôle métallique et une tôle métallique perforée. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le masquage est effectué avec au moins une matière de masquage choisie dans le groupe comprenant un ruban de masquage, une matière utilisée pour l'impression à l'écran de soie, une matière à base-de caoutchouc ou une matière plastique mince; en ce que les particules sont des grains abrasifs de diamant; en ce que le revêtement est un revêtement de nickel; en ce que l'organe support est embouti ou repoussé à partir de sa face arrière pour que les parties- exposées sur sa face opposée soient surélevées, de telle sorte que les particules d'abrasif liées à celles-ci soient surélevées par rapport au plan de l'organe support; en ce que l'organe support comporte un moyen de support placé au-dessous de celui-ci pour assurer un meilleur support du produit; et en ce que l'organe support conducteur est formé d'au moins un matériau choisi dans le groupe comprenant : une feuille métallique mince, une tôle métallique, et une tôle métallique perforée. 8 - Produit abrasif, caractérisé en ce qu'il comprend - un organe support conducteur comportant une surface pour y fixer des particules' abrasives généralement non ferromagnétiques, - un moyen de masquage recouvrant généralement le support conducteur et formant des parties espacées, exposées sur l'organe support, - un nombre important de particules abrasives de diamant, positionnés généralement sur chacune des parties exposées, - un revêtement métallique déposé sur l'organe support conducteur généralement sur les parties exposées pour retenir les particules abrasives en position, le revêtement métallique étant déposé par une technique choisie dans le groupe comprenant le dépôt par électrolyse, le dépôt non électrolytique ou le dépôt sous vide, les particules abrasives et le revêtement métallique étant appliqués sur le produit généralement simultanément par une technique de revêtement généralement statique. 9 - Produit abrasif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de masquage est constitué de l'un au moins des moyens du groupe comprenant un ruban de masquage, une matière utilisée pour l'impression a l'écran de soie, un métal ne pouvant recevoir un revêtement, une matière à base de caoutchouc, une matière plastique mince. 10 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le revêtement est un revêtement électrolytique de nickel. 11 - Produit abrasif selon la revendication 8, carac térisé en ce que le revêtement est un revêtement de nickel formé par réduction chimique. 12 - Produit abrasif selon B revendication 8, caractérisé en ce que l'organe support est embouti ou repoussé à partir d'une face arrière de celui-ci pour surélever les parties exposées sur la face opposée de celui-ci, de telle sorte que les particules abrasives liées à,celles-ci soient en surélévation par rapport au plan de l'organe support. 13 - Produit abrasif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe support comporte un moyen de support placé au-dessous de celui-ci pour assurer un meilleur support du produit. 14 - Produit abrasif selon la revendication 8, carac térisé en ce que le moyen de masquage comprend au moins une matière choisie dans le groupe comprenant un ruban de masquage, une matière utilisée pour l'impression à l'écran de soie, une peinture, une matière à base de caoutchouc, une matière plastique ou un produit photorésistant; en ce que le dépôt de metal est du nickel et en ce que l'organe support comporte un moyen de support placé au-dessous de celui-ci pour assurer un meilleur support du produit. 15 - Produit abrasif, caractérisé en ce qu'il comprend - un organe support conducteur possédant une surface pour y fixer des particules abrasives généralement non ferromagnétiques, - un moyen de masquage recouvrant l'ensemble de l'organe support et créant des parties séparées, exposées, sur le support, - un nombre important de particules abrasives positionnés sur chacune des parties exposées, et - un revêtement de métal déposé sur l'organe support conducteur, généralement sur les parties exposées, seulement pour retenir les particules abrasives en position, le revêtement métallique étant déposé par une technique choisie dans le groupe comprenant le dépôt par électrolyse, le dépôt non électrolytique, ou le dépôt sous vide, les particules abrasives et le revêtement métallique étant appliqués sur le produit généralement simultanément par une technique de revêtement généralement statique.