Brevet FR2447259A1 — publié le 19800822

L'invention concerne un procédé pour sectionner des matières céramiques, en particulier de masses céramiques à base dioxydes formées par une boudineuse, non frittées, qui trouvent leur application dans la technique céramique. On connaît généralement la section des masses céramiques, formées par une boudineuse, au moyen d'un organe de coupe à fil simple ou multiple. Ce procédé de coupe est surtout utilisé pour les céramiques grossières, car il satisfait aux exigences de précision de coupe et de qualité de surface de coupe existant dans ce domaine. Les faibles déformations du boudin survenant à cette occasion sont insignifiants pour la qualité du produit fini. Compte tenu de la précision et de la qualité des surfaces de coupe nécessaires pour les matières céramiques à base d'oxydes, il est nécessaire de réaliser pour ces matériaux, après frittage, un meulage des surfaces de coupe. Cette phase additionnelle du procédé constitue un -travail supplémentaire et occasionne en outre une quantité relativement élevée de déchets. On sait en outre couper les barres formées par boudinage, en céramique à base d'oxydes en pièces très minces, par meulage après frittage. Ce procédé de coupe assure une bonne qualité de coupe1 mais les barres se déforment cependant souvent au frittage, ce qui nécessite une rectification àlt meule prolongée. Les principaux inconvénients de ce procédé de coupe résident dans l'importance de l'usinage et dans la quantité de déchets, constitués par des morceaux restants, ainsi que dans la difficulté de la rentilisation des déchets souillés. I1 a été également publié des procédés de coupe, ou les matériaux sont divisés au moyen de jets d'eau à vitesse élevée. Ainsi, le brevet DD- 111 655 décrit un procédé pour sectionner des pierres dures. Afin d'atteindre une qualité de coupe convenable et éviter une élévation du niveau d'eau, on ajoute au jet de coupe, à une courte distance après l'orifice de la buse, un additif insoluble dans l'eau, de préférence du sable fin. La tendance du jet à entrer en turbulence et à se briser prématurément peut être affaiblie à l'aide d'un additif partiellement ou totalement soluble dans l'eau, les substances particulièrement adaptées à cet effet étant constituées par des molécules à longue chaîne. Ce procédé, proposé pour la section de roches dures, présente également les inconvénients connus, l'addition de sable abrasif en grains fins devant soulever des problèmes. Un procédé pour couper des matériaux mous, absorbants, au moyen d'un jet de liquide, est décrit dans le brevet DE- 1 949 583. L'absorption contre-indiquée de liquide à l'endroit où zon coupe le matériau peut être évitée en maintenant la vitesse du jet entre 360 et 1200 m/s, la vitesse de coupe choisie assurant, au moyen de la chaleur produite par la coupe, une volatilisation ou une évaporation du liquide resté dans la zone de la coupe. Comme liquide de coupe, on utilise de préférence de l'eau, ou une solution aqueuse. Si les surfaces de coupe devaient être défavorablement influencées par des actions de dissolution, on peut proposer la mise en oeuvre d'un liquide organique léger, facilement évaporable. On connaît également l'utilisation de jets liquides à grande vitesse dans les travaux d'abattage dans les mines, pour sectionner des métaux ou des matériaux similaires. On n'a pas fait connaître jusqu'ici l'application de jets liquides pour couper des matériaux céramiques à base d'oxydes, non frittés. L'invention a pour objet de rendre plus productire la coupe de matières céramiques à base d'oxydes non frittés, les déchets provenant de cette coupe étant peu abpndants et faciles à retraiter. A cet effet l'invention se propose de réaliser un procédé de coupe, qui assure une qualité satisfaisante à la surface de section, sans usinage supplémentaire, et qui exclut la souillure des déchets. A cet effet, l'invention propose qu'à travers une barre en céramique à base d'oxydes, non frittée, on fasse passer un ou plusieurs jets liquides, la vitesse de ces jets étant d'au moins 100 m/s et leur diamètre état compris entre 0,05 et 0,5 mm, avec une vitesse d'avancement de coupe assurant la présence d'un excès de liquide au voisinage de la coupe éviant ainsi avec certitude toute élévation de température de la matière au-dessus d'un maximum admissible. L'invention a également pour caractéristique, que le liquide de coupe est une solution aqueuse à 0,5 - 4 * du liant de la matière céramique à base d'oxydes, ce qui permet d'obtenir une amélioration considérable de la qualité de coupe ainsi que de la résistance des arêtes des pièces coupées. Il s'est avéré particulièrement avantageux de faire passer le jet de liquide avec une vitesse de 300 m/s et un diamètre de 0,2 mm, avec une vitesse d'avancement de coupe comprise entre 1 et 10 mm/s, à travers la barre. Exemple de réalisation L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple décrit ci-dessous. Une matière céramique à base d'oxydes est mélangée, en vue d'obtenir une stabilité de forme et une compressibilité, avec un agent de plastification constitué par des agents liants et des lubrifiants. Comme liant, on emploie souvent des solutions aqueuses d'alcools polyvinyliques, qui sont volatiles à des températures d'environ 700 C. Tout échauffement au-delà de cette zone de la matière céramique à base d'oxydes pendant l'opération de coupe est à exclure de ce fait. Pour couper une barre en céramique à base d'oxydes, formée de la manière connue, on amène une solution aqueuse à 1 - 1,5 % de liant à une buse, au moyen d'une pompe haute pression connue, le liquide de coupe affluant à une vitesse de jet de 300 m/s. Le jet de liquide sortant traverse la barre avec une vitesse d'avancement de coupe de 1 à 10 mm/s et présente ici un diamètre drenviron 0,2 mm.La largeur de la fente de coupe peut être maintenue ainsi très faible et varie entre 0,2 et 0,4 mm, ce qui permet de maintenir faible le taux de déchets produits Suivant les paramètres de jet choisis, on obtient une vitesse d'avancement de coupe dans la zone mentionnée précédemment, où l'excès de liquide amené dans la zone de coupe assure le refroidissement de la masse de céramique à base d'oxydes et empêche toute élévation de la température de cette masse au-delà de la limite critique, par exemple 700 C. Afin d'augmenter encore le rendement de la coupe des barres, il est possible de faire passer à la fois plusieurs jets liquides dans la barre à couper. Les effets techniques et économiques du pro selon l'invention, consistent en ce que, avec une quantité minimale de déchets, et en évitant la souillure de ces derniers, il ntest plus nécessaire de procéder à un usinage ultérieur des surfaces de coupe, ni à un ponçage prolongé des pièces séparées, ce qui permet d'obtenir une augmentation considérable de la productivité. Le traitement des déchets que l'on recueille encore, et qui ont une importance particulière s'il 'agit de céramiques à base d'oxydes en partie très précieux, ne présente aucune difficulté, de sorte que les pertes de matière sont pratiquement exclues. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour sectionner des masses cérami- ques, en particulier des masses céramiques à base d'-oxydes non frittées, caractérisé en ce que l'on fait passer à travers une barre d'une telle masse, un ou plusieurs jets liquides, avec une vitesse de jet d'au moins 100 m/s et un diamètre de 0,05 à 0,5 mm, la vitesse d'avancement de coupe étant choisie de telle façon, que grâce au fait quSon amène un excès de liquide dans la zone de coupe, il se produit un refroidissement de la masse. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme liquide de coupe, on utilise une solution aqueuse à 0,-5 - 4 h de liant de la masse céramique à base d'oxydes. 3.- Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les jets de liquide présentent de préférence une vitesse de 300 m/s et un diamètre de Q,2 mm.