Brevet FR2457432A1 — publié le 19801219

La présente invention concerne un procédé permettant d'obtenir une surface rigoureusement plane sur un support,métallique ou autre, de planéité imparfaite. Dans l'industrie métallurgique, et plus particulièrement dans le domaine de la construction mécanique, il est souvent nécessaire de réaliser une surface rigoureusement plane,notamment pour constituer une surface d'appui, horizontale ou non, sur laquelle doit être fixée une pièce rapportée qui, elle,se trouve déjà parfaitement dressée. La réalisation par usinage de la surface rigoureusement plane recherchée constitue une opération très onéreuse,qui de plus est peu commode à réaliser dans le cas d'une surface importante, et est parfois meme contre-indiquée techniquement en ce sens qu'elle diminue nécessairement l'épaisseur,donc la résistance de la pièce sur laquelle on effectue cette opération. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Â cet effet, elle a essenttellement pour obJet un procédé d'obtentioi d'une surface rigoureusement plane sur ul support de planéité imparfaite, consistant à placer et immobiliser le sup- port dais une position sensiblement horizontale, à délimiter sur ce support une surface au moyen d'éléments étancheswdisposés sur le pourtour de cette surface et situés en relief par rapport à cette surface, à déposer sur cette surface une résine synthétique en phase liquide apte à se solidifier sans dilatation ni retrait en un temps relativement réduit à température ambiante, tout en adhérant sur le support, la face supérieure de la résine solidifiée constituant la surface horizontale désirée. L'invention fournit donc us procédé d'une grande simp)ici- té, fondé sur le fait que la résine synthétique,conme de l'eau, se stabilise suivant un plan horizontal,quelles que soient la forme et la position de son contenant. Ce procédé rend inutile tout usinage, donc tout enlèvement de matière du support, et bien au contraire un état de surface irrégulier du support constitue ici un avantage, en ce sens qu'il favorise l'adhérence de la résine, et on peut aller Jusqu'à préparer le support en le rendant au préalable rugueux, par exemple par meulage, avant de recevoir la résine. Par capillarité, la résine remonte le long des éléments tanches disposés,pour la contenir,sur le pourtour de la surface considérée, de sorte qu'après durcissement le bord de la surface plane obtenue est surélevé. Si ceci constitue un inconvénient, on dispose les éléments étanches légèrement à l'extérieur du pourtour de la surface définitive désirée et, après durcissement de la résine et retrait de ces éléments, on élimine le bord surélevé de la surface obtenue, de sorte que la surface restante est rigoureusement plane y compris sur son pourtour. Dans le cas où la surface à obtenir est destinée à la fixation d'une pièce rapportée déjà parfaitement dressée, par exemple au moyen de boulons, le support est préalablement percé de trous, des éléments d'obturation destructibles sont posés sur le support, à l'endroit de chaque trou, avant le dépat de la résine liquide et, après solidification de cette dernière,on la perce au droit de chaque trou du support. Il est à noter que, dans ce dernier cas d'application,les avantages de l'invention sont à considérer non seulement du point de vue de la simplification ou de l'économie, mais aussi en termes de qualité de la fixation à réaliser,et à ce sujet on notera que -l'obtention d'une surface rigoureusement plane permet d'effectuer une fixation par boulonnage véritablement dynamométrique (l'opération n'étant qu'un pur serrage et ne servant pas à rattrapper les inégalités de la surface d'appui); - le procédé selon l'invention permet non seulement de réaliser une surface parfaitement plane, mais aussi d'obtenir une surface parfaitement orientée, par exemple en ajustant très exactement le support,au moyen de cales, avant de déposer la résine synthétique;; - de plus, le choix des composants de la résine synthétique utilisée, ainsi que de leurs proportions , permetsd'adapter la couche de résine solidifiée obtenue à divers critères, notamment en ce qui concerne les aapects physiques, chimiques et thermiques, ceci en fonction des conditions d'utilisation, par exemple il est possible d'obtenir une couche moins dure et plus souple, le cas échéant. Avantageusement, la résine utilisée est une rugine épodi- que résultant de la polycondensation du bisphénol A et de l'épichlorhydrine, le durcisseur étant un adduct de résines polyaminoamides sans solvant. Dans la résine époxydique, on peut ajouter une faible quantité (quelques ppm) de pâte époxydique, qui est un produit matant, suivant l'opacité désirée. Les composants précités peuvent entre notamment employés à raison de 71,54/0 environ en poids de résine époxydique, et 28,5% environ en poids de durcisseur. Une légère variation de ces proportions permet de faire varier la vitesse de solidification. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide dé la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé illustrant un mode particulier de mise en oeuvre de ce procédé d'obtention d'une surface rigoureusement plane,dans le cas de son application à la réalisation d'une surface d'appui supportant une couronne appartenant à un dispositif tel qu'une tourelle Figure 1 -est une vue en coupe à travers le support dans son état initial; Figure 2 est une vue en plan de ce support,préparé pour recevoir la résine liquide; Figure 3 est une vue en coupe montrant le support après dépôt de la résine; Figure 4 est une autre vue en coupe,illustrant les opérations de finition de la surface plane obtenue; Figure 5 est une dernière vue en coupe,montrant la couronne mise en place sur la surface réalisée. Comme le montrent les figures I et 2, l'invention est ici appliquée à un support métallique 1 comportant une ouverture circulaire 2,sur le bord de laquelle doit être montée une couronne, L'emplacement à traiter est donc la surface supérieure 3 du support 1 dans sa région annulaire entourant l'ouverture 2, cette surface 3 étant d'une planéité imparfaite. Le support 1 a été préalablement percé de trous 4, répartis à intervalles réguliers tout autour du borde l'ouverture 2. Le support 1 est initialement mis en position voisine de l'horizontale, et stabilisé sur cales dans cette position. La surface supérieure 3 est éventuellement préparée par un meulage mettant le métal à nu et le rendant rugueux. À l'aide de bandes épaisses d'adhesif auto-collant 5 et 6, disposées suivant deux cercles concentriques, on délimite une zone annulaire entourant l'ouverture 2. La bande adhésive intérieure 5, collée sur la paroi verticale 7 du bord de llouver- ture 2, peut Stre appliquée parfaitement contre cette paroi 7 au moyen du dispositif visible sur les figures 2 et 3,qui com prend deux pièces semi-circulaires 8 et 9, déplaçables radialement mais aptes à être immobilisées l'une par rapport à l'autre. La bande adhésive extérieure 6 est située au-delà des trous 4,et collée directement sur la surface supérieure 3 du support 1. La préparation comprend encore l'opération de pose de petits éléments adhésifs 10 sur la surface 3, à l'endroit de chaque trou 4, ces éléments 10 ayant une dimension légèrement supérieure à celle des trous 4 de manière à assurer une parfaite obturation de ces derniers. On prépare le mélange de résine époxydique et de durcisseur, dont la composition précise a été indiquée plus haut. Le temps de prise de ce mélange étant relativement court, sa vie en pot sera encore beaucoup plus courte. On devra donc effectuer très rapidement l'opération de remplissage,consistant à verser la résine liquide en 11, c'est-à-dire dans le n contenant " délimité, de façon étanche,par les bandes collées 5 et 6. Bien entendu, la quantité de résine à verser doit être prévue telle que toute la zone annulaire considérée soit recouvertu d'une épaisseur suffisante. Par exemple, on veillera à ce que le point le plus haut de la surface 3, à l'intérieur de cette zone annulaire, soit recouvert au minimum de 2 à 3 mm de produit, ce qui minera en certains endroits l'épaisseur à 7 ou 8 mm, si les écarts de planéité entre le point le plus haut et le point le plus bas de la surface 3 sont de l'ordre de 5 n. La polymérisation, conduisant au durcissement de la résine ne, peut s'effectuer en 2 heures environ & une température am- biante de 200C,dans une atmosphère sans poussière. Il est cependant préférable d'attendre 12 heures environ, avant d'ehlever les bandes collées 5 et 6, lesquelles ne sont pas réutilisées. La résine liquide versée 11, en se solidifiant, forme un bloc dont la face supérieure 12 est rigoureusement plane, sauf sur ses bords où il existe une surélévation 13, conséquence du phénomène de capillarité (voir figure 3). Après durcissement de la résine et retrait des bandes 5 et 6, on élimine la résine sur une largeur de 2 mm environ, sur les bords intérieur et extérieur du bloc réalisé,par ponçage ajusté soit manuel, soit mécanique, en donnant éventuellement-un arrondi parfaitement régulier et esthétique à ces bords.Les parties surélevées 13 sont ainsi éliminées et il ne subsiste qu'une face supérieure 12 rigoureusement plane (voir figure 4,partie gauche). Une autre opération de finition, illustrée par la partie droite de la figure 4, consiste, lorsque la résine versée 11 est solidifiée, à percer celle-ci au droit de chaque trou 4 du support 1, à l'aide d'une perceuse équipée d'un simple foret à bois 14. On réalise ainsi des perçages 15 prolongeant les trous 4, et on détruit aussi les éléments d'obturation 10. La surface 12 rigoureusement plane désirée est ainsi achevée, et elle se trouve prête à recevoir la couronne 16 à fixer. Cette couronne, dont la face inférieure parfaitement dressée prend appui sur la surface 12 réalisée, est fixée au moyen de boulons de serrage 17 introduits dans les trous 4 prolongés par les perçages 15 (voir figure 5). Le matériau mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention donne entière satisfaction, en ce qui concerne ses propriétés thermiques et mécaniques, ainsi que son adhérence au support. Des essais confirmait ceci ont été effectués sur un échantillon de résine possédant la composition indiquée plus haut, et se présentant comme un bloc ayant une épaisseur de 5,2 sa environ et une largeur de 40 mm, appliqué par le procédé décrit précédemment sur un secteur de tale de blindage, épais de 12,5 mn et large de 60 mi. Avant les essais, la résine solidifiée présentait une bonne dureté et une adhérence correcte sur la tôle. Des essais de tevue en température ont d'abord été effectués, en plaçant le secteur. de talez revêtu de résine dans une étuve où il a subi trois tests de 12 heures, respectivement ê 60 ,80 et 95t6, avec des refroidissements intermédiaires jusqu'à la température ambiante. Au cours de ces tests, on n'a observé aucun décollement du produit, ni aucun ramollissement appréciable aux températures atteintes. Le mSie échantillon a engui*e subi un essai de flexion à vitesse lente avec la face enduite de la ttle tendue,dans les conditions suivantes - poinçon d'un diamètre égal à 80 mm, - support à rouleaux de diamètre égal à 50 mn, séparés par un entraxe de 272 mm. On a observé la rupture de la couche de résine,avec décollement, sous une charge de 25,5 EN; l'angle de pliage était alors de 1730, ce qui correspondait à une flèche de 8,2 mm. Etant donné qu'il est très improbable d'atteindre une telle flèche en utilisation, on doit considérer que le produit se comporte fort con venabl ement. Les applications du procédé d'obtention d'une surface rigoureusement plane selon l'invention sont très nombreuses, et à titre d'exemples on peut citei - la réalisation de sorties de mécanismes, telles que celles à prévoir à l'emplacement des roues de certains véhicules; - l'exécution des surfaces d'appui pour les couronnes appartenant à des tourelles de véhicules blindés; - la réalisation de bases de grues à tour, ou de tous autres engins ou machines nécessitant un plan de montage parfaitement horizontal. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre de ce procédé, et à ses seuls cas d'application, qui ont été indiqués ci-dessus à titre d'exemples;elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes fondées sur le même principe. -REVENDIGÂTIONS 1.- Procédé d'obtention d'une surface rigoureusement plane sur un support de planéité imparfaite, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à placer et immobiliser le support dans une position sensiblement horizontale, à délimiter sur ce support une surface au moyen d'éléments étanches disposés sur le pourtour de cette surface et situés en relief par rapport à cette surface, à déposer sur cette surface une résine synthétique en phase liquide apte à se -solidifier sans dilatation ni retrait en un temps relativement réduit à température ambiante, tout en adhérant sur le support, la face supérieure de la résine solidifiée constituant la surface horizontale désirée. 2.- Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le support est rendu au préalable rugueux, par exemple par meulage, avant de recevoir la résine. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce qu'on dispose les éléments étanches légèrement à l'extérieur du pourtour de la surface définitive désirée et, après durcissement de la résine et retrait de ces éléments, on élimine le bord surélevé de la surface obtenue, de sorte que la surface restante est rigoureusement plane y compris sur son pourtour. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 appliqué à l'obtention d'une surface destinée à la fixation d'une pièce rapportée, par exemple au moyen de boulons, caractérisé en ce que le support est préalablement percé de trous, des éléments d'obturation destructibles sont posés sur le support,à l'endroit des chaque trou, avant le dépôt de la résine liquide et, après solidification de cette dernière, on la perce au droit de chaque trou du support. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la réalisation d'une surface d'appui supportant une couronne appartenant à un dispositif tel qu'dyne tourelle. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine utilisée est une résine époxydique résultant de la polycondensation du bisphénol A et de l'épichlorhydrine, le durcisseur étant un adduct de résines polyaminoamides sans solvant. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu t une faible quantité de pâte époxydique est ajoutée à la résine époxydique, suivant l'opacité désirée. 8. - Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les composants précités sont employés à raison de 71,5% environ en poids de résine époxydique, et 28,5% environ en poids de durcisseur.