Brevet FR2449133A1 — publié le 19800912

L'invention a pour objet un alliage métal lique totalement exempt de plomb destiné à la fabrication par coulée dans des moules de divers objets de poterie et de vaissellerie ; bien entendu, cette indication 'est nullement limitative. L'alliage de l'invention peut servir au moulage de tous articles à laide duquel on peut souhaiter les réaliser. Jusqu'à présent, on a réussi sans difficultés particulières à fabriquer les objets de ce genre en alliage comprenant une quantité élevée d'étain et un certain pourcentage de plomb. C'est ce dernier qui conférait à l'alliage ses qualités de coulabilité et qui le rendait facile à mouler. La suppression totale du plomb fait que l'on ne parvient plus à obtenir, en fonderie, un pourcentage suffisamment bon de pièces saines, exemptes de tous défauts, pour que la fabrication soit maintenue de manière industrielle avec un prix de revient acceptable en alliage composé principalement d'étain. Le but principal de l'invention est d'apporter un alliage totalement exempt de plomb, composé de plus de une 88% d'étain, ayant/ooulabilite et une aptitude au moulage équiva- lentes à celles des alliages comprenant de étain et du plomb utilisés jusqu'à présent pour le moulage des articles dits de poterie d'étain, tout en donnant des pièces ayant au moins la mëme resistance. On atteint ce but selon l'invention avec un alliage contenant les métaux suivants dans la gamme des proportions relatives indiquées - antimoine de 5 à 9% - argent de 0,1 à 1,5% - cuivre de 0,1 à 1% - étain le solde pour atteindre 100% au total. Ces pourcentages sont indiqués en poids par rapport au poids total des quatre composants. On obtient les meilleurs résultats en adoptant des pourcentages se situant dans des gammes plus étroites qui sont les suivantes : - antimoine : de 7 à 8 o - argent : de 0,3 à 0,6% - cuivre : de 0,5 à 0,7% - étain : le solde jusqu'à 1CCP*. En pratique, il est préférable de s'en tenir à une composition réelle voisine de celle mentionnée cidessous qui représente une formulation optimum au point de vue du prix de revient des matières premières employées, de la facilité du moulage et du pourcentage des pièces obtenues sans défaut : étain : 914% antimoine : 7,45% argent : 0,50po cuivre : 0,65%. Cette composition offre les avantages recherchés et définis plus haut pour des raisons qui ne sont pas totalement connues ; toutefois, on a constaté ce qui suit. Si on diminue la quantité d'antimoine, la résistance de la pièce diminuez Si on supprime le cuivre, la résistance de la pièce devient insuffisante car l'alliage devient trop malléable. Si on adopte un pourcentage de cuivre trop faible il se produit des 8lures sur les pièces moulées ; au contraire, si le pourventage de cuivre est trop élevé, on constate des piques qui confèrent aux pièces une certaine porosité. L'absence de ces défauts et une résistance suffisante des objets moulés s'obtiennent, semble-t grâce aux proportions judicieuses du cuivre et de l'antimoine, l'antimoine seul ne parvenant pas à conférer aux pièces une résistance convenable.Cependant, l'argent joue aussi un rôle dans ce sens. Son élimination totale est également la cause de fêlures des pièces. Toutefois, l'argent parait avoir plus d'influence encore sur la coulabilité de l'alliage. À défaut d'utiliser de l'argent, il devient délicat de parvenir à un remplissage complet des moules ; aux cadences courantes de travail selon les méthodes industrielles, le manque total ou l'insuffisance d'argent dans l'alliage conduisent à un nombre élevés de rebuts par suite de manques de métal sur les pièces moulées ou de trous qui sont dûs à un remplissage défectueux des moules. Bien entendu, l'argent étant un métal cot- teux en comparaison des autres composants, il convient d'employer la quantité la plus faible avec laquelle le pourcentage des rebuts est acceptable sans entraves apportées aux cadences habituelles de travail. L'un des mérites de l'invention est d'avoir reconnu ce rôle bénéfique de l'argent sur la coulabilité et d'avoir trouvé la quantité optimum à employer en combinaison avec les autres composants. Pour obtenir l'alliage de l'invention, on pèse et on réunit les quatre composants dans un creuset puis on provoque par la chaleur la fusion de l'ensemble. La température de coulée est de l'ordre de 700 à 800 C. le cuivre et l'argent sont à incorporer au mélange à l'état de copeaux ou de grenaille ou, en général,de particules assez petites dont la granulométrie 'a pas véritablement une valeur critique. Les pourcentages indiqués précédemment sont susceptibles de modifications sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Les quatre constituants retenus conformément à l'invention permettent de parvenir à un alliage composé substantiellement d'étain ayant une bonne aptitude au moulage mais on pourrait ajouter à la composition de l'invention d'autres constituants (excepté le plomb) 'ayant pas d'effet défavorable sur la coulabilité de l'alliage ; il est entendu que, dans ce cas, on ne sortirait pas non plus du cadre de l'inven- tison. L'invention couvre aussi tout objet de poterie ou de vaissellerie, ou d'autre domaines caractérisé en ce qu'il a été réalisé par moulage à partir d'un alliage à base d'étain exempt de plomb constitué par les quatre composants mentionnés plus haut avec les proportions indiquées ou par un alliage contenant ce groupe des quatre composants dans les proportions relatives indiquées à l'intérieur de ce groupe. Naturellement, l'absence de plomb doit s'entendre comme la suppression de toute adjonction volontaire de plomb à l'alliage de l'invention; celle-ci n'envisage pas d'éliminer le plomb que l'étain peut contenir inévitablement à l'étant de traces et qui se retrouve dans l'alliage. De même, l'invention se rapporte à l'alliage de base constituant les pièces obtenues et non aux apports de métal qui sont nécessaires à l'exécution de soudures réunissant entre elles certaines pièces. Le métal de soudure, qui n'existe qu'à des endroits précis et dont le volume est très limité, n'a pas, en général, la composition de l'alliage de l'invention. REVENDICA2IONS 10) Alliage d'étain contenant de l'antimoine et exempt de plomb, caractérisé en ce qu'il contient au moins les quatre constituants suivants avec les pourcentages relatifs indiqués en poids par rapport au poids total de ces quatre constituants : - antimoine : de 5 à 9% - argent : de 0,1 à 1,5% - cuivre : de 0,1 à 1% - étain : le solde pour atteindre 100%. 20) Alliage d'étain selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre constituants de base sont contenus aux pourcentages relatifs suivants : - antimoine : de 7 à 8% - argent : de 0,3 à 0,6% - cuivre : de 0,5 à 0,7% - étain : le solde pour atteindre 100% 30) Alliage d'étain selon la revendication 22 caractérisé en ce que les quatre constituants sont contenus chacun au pourcentage relatif suivant - étain 91,4% - antimoine 7,45% - argent 0,50/0 - cuivre 0,65% 40) Objet moulé en alliage à base d'étain caractérisé en ce qu'il contient au moins les quatre constituants en quantité relative selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.