Brevet FR2462970A1 — publié le 19810220

1. Produit à polir solide et son procédé de fabrication i n v e n t i o n concerne, d'une part, un pro- duit à polir qui, constitué par de l'alumine finement divi- sée servant d'agent de polissage et par un liant pour celui- ci, est particulièrement apte à être utilisé dans des têtes oscillantes pour le travail de la pierre et, d'autre part, un procédé pour sa fabrication. En tant que substances à rectifier et/ou à polir sont déjà connus des abrasifs en poudre (grains d'abrasif), des abrasifs liés par des matières molles (pâtes abrasives), des abrasifs liés par des matières souples (papiers émeri et toiles abrasives) ainsi que des abrasifs liés rigidement (produits abrasifs solides). les produits solides à recti- fier ou polir peuvent être liés par des silicates, de la magnésite ou des résines naturelles ou synthétiques et peu- vent contenir entre autres de l'alumine et en particulier de l' x-alumine ou du corindon en tant qu'abrasif ou agent de polissage proprement dit. Dans l'industrie de la pierre on a cependant jusqu'à présent, notamment pour le polissage de pièces en roche du- re telle que le granite, utilisé des feutres à polir et un agent de polissage liquide, ce qui oblige à appliquer l'a- gent de polissage manuellement sur la pièce avec un pinceau ou d'une autre manière. Il a également déjà été tenté d'utiliser des produits à polir solides pour le travail de pièces en pierre. Ces tentatives ont montré qu'il est possible d'une certaine ma- nière de travailler des espèces de pierres relativement tendres, comme par exemple le marbre, avec de tels produits à polir solides. Il s'est cependant avéré que ces produits à polir ne convenaient pas au travail de roches dures et en particulier du granite. En conséquence, la présente invention consiste à créer un produit à polir solide convenant au travail de roches dures et en particulier du granite et permettant à cet égarid d'obtenir des résultats au moins aussi bons, sinon meil- leurs, que ceux obtenus par l'utilisation traditionnelle de produits à polir liquides ou pâteux. Or il s'avère à présent que ce but peut être atteint en combinant dans des rapports quantitatifs déterminés une alumine synthétique d'une composition bien définie avec certains liants. En conséquence, la présente invention a pour objet un produit à polir solide qui, constitué par de l'alumine fi- nement divisée servant d'agent de polissage et par un liant pour celui-ci, est caractérisé en ce qu'il contient I - en tant qu'alumine une alumine synthétique présen- tant la composition suivante: à 99,5 % en poids de Al203 (" -Al203), 0,02 à 0,05 % en poids de SiO2 et 0,03 à 0,1 % en poids de Fe203, et II - en tant que liant a) une résine polyester durcie comportant éven- tuellement de 0,05 à 40 % en poids d'un diluant pour résine synthétique et/ou de 0,05 à 30 % en poids de sulfate de sodium et/ou de chlorure de sodium ou b) un liant à base de magnésite, et en ce que le rapport de poids entre l'alumine et le li- ant est compris dans l'intervalle de 3: 7 à 9: 3. L'alumine finement divisée contenue dans le produit à polir suivant l'invention peut comporter, outre la silice et l'oxyde ferrique, éventuellement encore de faibles quan- tités d'autres oxydes métalliques. Avantageusement, l'alu- mine présente une grosseur de grains ou d'agglomérats infé- rieure à 44 microns, moins de 2,L des particules en forme 246 2970 d'agglomérats présentant une grosseur de grain supérieure à 44 microns, comporte des grains et/ou agglomérats tendres et très fins et comprend des cristaux primaires présentant une grosseur de particule d'environ un micron. L'alumine est avantageusement utilisée avec une densité apparente de 500 à 550 g/i. La résine polyester durcie utilisée en tant que liant dans le produit à polir suivant l'invention est obtenue de préférence en durcissant un polyester insaturé liquide en présence de styrène formant diluant pour la résine synthéti- que et en présence d'un catalyseur de durcissement usuel, comme par exemple notamment un catalyseur du type peroxyde, et éventuellement en présence d'un accélérateur usuel comme par exemple un sel de cobalt ou d'une amine tertiaire. la résine polyester durcie est avantageusement obtenue par dur- cissement d'une résine polyester insaturé contenant de 30 à % en poids de styrène et présentant à 200C une viscosité de 1800 à 2100 cPo. Des résines à base de polyester insa- turé de ce genre sont disponibles dans le commerce et con- nues de ceux spécialisés dans ce domaine, de même que les catalyseurs de durcissement et accélérateurs utilisés pour leur durcissement. Suivant une forme de réalisation préférée de l'inven- tion le produit à polir peut être obtenu à partir de 30 à 90 % en poids de l'alumine synthétique en poudre, à 80 % en poids du polyester insaturé liquide, 0,05 à 40 % en poids du diluant pour résine synthéti- que, en particulier de styrène) 0,01 à 5 % en poids d'un catalyseur de durcissement, en particulier d'un catalyseur du type peroxyde, 0,01 à 5 % en poids d'un accélérateur, en particulier d'un sel de cobalt ou d'une amine tertiaire, et 0,05 à 30 % en poids de sulfate de sodium. Si le liant du produit à polir suivant l'invention est un liant à base de magnésite, alors celui-ci est obtenu de manière usuelle à partir de magnésie calcinée en-poudre, 246?9t'O d'une solution concentrée de chlorure de magnésium et éven- tuellement de chlorure de sodium (sel à usage industriel). Le produit à polir peut avantageusement être obtenu à partir de: 30 à 90 % en poids de l'alumine synthétique en poudre, à 32 % en poids d'une solution très concentrée de chlorure de magnésium (lessive), à 80 % en poids de magnésie calcinée (magnésite en poudre), et 5 à 20 % en poids de chlorure de sodium (sel à usage industriel). Suivant l'invention il est de préférence donné au pro- duit à polir une forme déterminée qui s'est avérée particu- lièrement avantageuse pour le domaine d'application envisa- gé, à savoir le travail de roches dures par abrasion. Ainsi le produit à polir se présente, suivant une forme de réali- sation particulièrement préférée de l'invention, sous l'as- pect d'un bloc parallélépipédique dont la face située du côté de la matière devant être polie est bombée de manière convexe au moins dans une direction et dont la face éloi- gnée de la matière devant être polie est plane et porte une saillie en queue d'aronde destinée à la fixation du produit à un support et-qui va en se rétrécissant dans le sens d'insertion de la saillie en queue d'aronde. Avanta- geusement, la face située du côté de la matière devant être polie est réalisée sous la forme d'une surface cylindrique bombée de manière convexe transversalement à la direction d'insertion de la saillie en queue d'aronde. L'invention. et expliquée ci-dessous plus en détail à l'aide de la planche de dessins annexée dans laquelle: la figure 1 est une vue- latérale en perspective du produit à polir suivant l'invention fixé à un support; la figure 2 est une vue frontale du produit à polir suivant la figure 1 fixé au support; et la figure 3 est une vue de dessous du produit à polir suivant la figure 1 fixé à un support. Comme le montre la figure 1, le produit à polir 1 sui- vant l'invention présente du côté de la matière devant être polie une face 2 qui est bombée de manière convexe dans la direction longitudinale du produit à polir parallélépipédi- que et est de préférence réalisée sous la forme d'une.sur- face cylindrique convexe. Du c8té éloigné de la matière de- vant,être polie le produit à polir suivant l'invention pré- sente une face plane 3 qui porte une saillie en queue d'a- ronde 4 au moyen de laquelle le produit à polir peut être fixé au support 5. La saillie en queue d'aronde 4 est réa- lisée de manière à se rétrécir dans le sens d'insertion du produit à polir, comme représenté notamment sur la figure 3'. Normalement l'outil à polir comporte plusieurs, de préfé- rence six, produits à polir 1 de ce genre qui sont fixés par l'intermédiaire de supports 5 montés de manière appro- priée, les guides en queue d'aronde allant en se rétrécis- sant à partir de l'axe central de l'outil en direction ra- diale vers l'extérieur de sorte que dans. les conditions d'u- tilisation correctes les différents produits à polir se trouvent solidement serrés dans le support 5 sous l'action des forces centrifuges de l'outil amené à tourner. L'invention concerne en outre un procédé pour la fa- brication des produits à polir suivant l'invention, ce pro- cédé étant caractérisé en ce que l'alumine synthétique en poudre est mélangée avec les constituants du liant et en ce que le mélange, après avoir été placé dans un moule traité avec un agent de démoulage, est amené à durcir dans le mou- le. De préférence, l'alumine en poudre est mélangée avec un polyester liquide, un catalyseur de durcissement liquide pour ce dernier, un accélérateur liquide et éventuellement le diluant pour la résine synthétique ainsi qu'éventuelle- ment du sulfate de sodium, puis le mélange amené à la vis- cosité désirée est versé dans un moule préparé d'o les produits à polir peuvent être retirés au bout de douze heu- res pour devenir utilisables au bout d'un temps de durcis- sement subséquent d'environ quatre semaines. Suivant un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention une solution de viscosité moyenne d'un polyes- ter insaturé dans le styrène, contenant de 30 à 35 % en poids de styrène, est mélangée avec le catalyseur de dur- cissement, puis l'accélérateur et éventuellement du sulfate de sodium finement divisé sont ajoutés, le tout est bien mélangé et on ajoute alors de manière progressive, l'alu- mine en poudre et éventuellement encore du diluant pour la résine synthétique, comme par exemple du styrène, jusqu'à ce que le mélange présente une consistance lui permettant de couler, après quoi le mélange est versé dans le moule et amené à durcir pendant dix à douze heures à une température supérieure à 160C. Ensuite on retire le produit à polir du moule et le conserve durant quatre semaines pour lui permet- tre de subir un durcissement complémentaire. Suivant un autre mode de réalisation du procédé sui- vant l'invention,une solution concentrée de chlorure de ma- gnésium est mélangée avec de la magnésie calcinée en poudre et avec l'alumine en poudre, puis du chlorure de sodium est ajouté, après quoi le mélange amené à la consistance dési- rée est versé dans le moule pour lui permettre de durcir à une température de 18 à 250C. Ensuite on retire le produit à polir du moule et le conserve avant son utilisation pen- dant quatre semaines en vue du durcissement complémentaire. En fabriquant les produits à polir suivant l'invention avec l'aide du liant à base d'un polyester insaturé, on peut faire appel à des accélérateurs usuels quelconques et utiliser, outre le chlorure de sodium, également du thiosul- fate de sodium et des diluants organiques, comme par exem- ple le méthanol, pour conférer au mélange la consistance désirée lui permettant d'être versé. Les produits à polir suivant l'invention sont éminem- ment aptes à abraser et polir des roches dures et en parti- culier le granite et permettent d'obtenir des qualitésde polissage aussi bonnes,sinon meilleures, que celles pouvant être atteintes avec les méthodes de polissage onéreuses traditionnelles utilisant des feutres à polir et un agent de polissage liquide. De plus, les produits à polir sui- vant l'invention peuvent étre utilisés en.particulier dans des chaines de polissage entièrement automatisées pour le travail du granite, ce que les abrasifs en poudre, les pâ- tes à polir et meme les produits à polir solides tradition- nels ne permettaient pas de faire. Ainsi les produits à po- lir connus jusqu'à présent pour le traitement du marbre se montrent inadaptés au travail du granite alors que les pro- duits à polir suivant l'invention permettent d'obtenir des résultats étonnamment satisfaisants. REVENDICATIONS 1 - Produit à polir solide constitué par.de.'alumine finement divisée servant d'agent de polissage et par un li- ant pour celui-ci, caractérisé en ce qu'il contient: I - en tant qu'alumine une alumine synthétique présentant la composition suivante: à 99,5 % en poids de A1203, 0,02 à 0,05 % en poids de Si02 et 0,03 à 0,1% en poids de Fe203, et II - en tant que liant a) une résine polyester durcie comportant éventuel- lement de 0,05 à 40 % en poids d'un diluant pour résine synthétique et/ou de 0,05 à 30 % en poids de sulfate de sodium et/ou de chlorure de sodium ou b) un liant à base de magnésite, et en ce que-la poportion.en poids entre l'alumine et-le li- ant est comprisedans l'intervalle de 3: 7 à 9: 3. 2 - Produit à polir suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'alumine présente une grosseur de grains ou d'agglomérats inférieure à 44 microns et comprend des cristaux primaires d'une grosseur moyenne d'environ 1 mi- cron. 3 - Produit à polir suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la résine polyester durcie est obte- nue par durcissement d'un polyester insaturé liquide en présence de styrène servant de diluant pour la résine syn- thétique, d'un c a t a i y s e u r et éventuellement d'un ac- célérateur. 4 - Produit à polir suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que la résine polyester durcie est obtenue par durcissement d'une résine polyester insaturé contenant de à 35 % en poids de styrène et présentant à 200C une vis- cosité de 1800 à 2100 cPo. 5 - Produit à polir suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir de à 90 % en poids de l'alumine, à 80 % en poids du polyester insaturé liquide, 0,05 à 40 % en poids du diluant pour résine synthéti- que, en particulier de styrène, 0,01 à 5 % en poids d'un catalyseur, 0,01 à 5 % en poids d'un accélérateur et 0,05 à 30 % en poids de sulfate de sodium. 6 - Produit à polir suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant formé de magnésite est obte- nu à partir de magnésie, d'une solution concentrée de chlo- rure de magnésium et éventuellement de chlorure de sodium, 7 - Produit à polir suivant la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il est obtenu à partir de 30 à 90 % en poids de l'alumine, à 32 % en poids d'une solution concentrée de chlo- rure de magnésium, à 80 % en poids de magnésie calcinée et à 20 % en poids de chlorure de sodium. 8 - Produit à polir suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un bloc parallélépipédique (1) dont la fa- ce (2) située du côté de la matière devant être polie est bombée de manière convexe au moins dans une direction et dont là face (3) éloignée de la matière devant être polie est plane et porte une saillie en queue d'aronde (4) desti- née à la fixation du produit à un support (5) et qui va en se rétrécissant dans le sens d'insertion de la saillie en queue d'aronde. 9 - Produit à polir suivant la revendication 8, carac- térisé en ce que la face (2) située du côté de la matière devant être polie est réalisée sous la forme d'une surface cylindrique bombée de manière convexe transversalement à la direction d'insertion de la saillie en queue d'aronde (4). - Procédé pour la fabrication du produit à polir sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'alumine synthétique en poudre est mélangée avec les constituants du liant et en ce que l'on place le mélange ainsi obtenu dans un moule enduit d'un agent de démoulage et le laisse durcir dans le moule. 11 - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'une solution de viscosité moyenne d'un polyester insaturé dans le styrène, qui contient de 30 à 35 % en poids de styrène, est mélangée avec un catalyseur de dur- cissement, puis l'accélérateur et éventuellement du sulfa- te de sodium finement divisé sont incorporés au mélange et ensuite l'alumine en poudre et le diluant pour la résine synthétique sont ajoutés progressivement jusqu'à ce que le mélange présente une consistance lui permettant d'gtre ver- sé, en ce que l'on verse alors le mélange dans le moule et le laisse durcir durant dix à douze heures à une tempéra- ture supérieure à 1600, après quoi on retire le produit à - polir du moule et lui permet de subir encore un durcisse- ment complémentaire pendant environ quatre semaines avant qu'il ne soit utilisé. 12 - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'une solution concentrée de chlorure de magnésium est mélangée avec de la magnésie calcinée en poudre et avec l'alumine en poudre, puis du chlorure de sodium est incor- poré au mélange et en ce que l'on verse alors le mélange dans le moule et le laisse durcir à une température de 18 à 250C, après quoi on retire le produit à polir du moule et lui permet de subir un durcissement complémentaire pen- dant environ quatre semaines avant qu'il ne soi-t utilisé.