Brevet FR2494859A1 — publié le 19820528

L'invention concerne une monture de lunettes perfectionnée, réalisée en titane ou en alliage de titane. Des montures de lunettes réalisées en titane ou en alliage de titane sont déjà connues. Par exemple, la monture de lunettes décrite dans la demande de brevet japonais N 34743/1976 est réalisée en titane ou en alliage de titane. Le titane ou un alliage de titane est léger et d'une excellente résistance à la corrosion, et il convient donc à la réalisation de montures de lunettes. Cependant, les montures de lunettes sont d'une forme compliquée à mouler et le point de fusion du titane s'élève à environ 1700 C. Il est donc très difficile de réaliser des montures de lunettes, ein particulier des i5 montures avant, en titane moulé. Par conséquent, pour fabriquer une monture-de lunettes en titane ou en alliage de titane, plusieurs pièces, par exemple des châsses, un pontet, des blocs de montage, des pièces d'extrémité des articulations, etc., doivent d'abord dtre réalisées sénarément zn titane ou en alliage de titane, puis assem- blises par brasage. La demande N 34743/1976 précitée ne mentionne pas d'opération de brasage. Cependant, d3une manière géné- ra!e, un r:étal d'apo L de braage tel. que de l'argent, un métal d'apport de L!tage:a 'iaegent, un méta- d'apport de brasage au nicke1 ou des torsions. sur la -r brasée d'une mon- -tue de lunettes a chaque fois que -'on pcos ou enlève ses lunettes et, par conséquert, la partie bras-e doit avoir une résistanice suffisante por supporter ces forces extérieures. Lorsque le métal dtapport de brasage à l'argent indiqué dans la norme industrielle Japonaise (JIS) Z3261 (qui correspond à la norme AWS 5.8 - 69) ou le métal d'apport de brasage au nickel, indiqué dans la norme JIS Z3265 (qui correspond à AWS A5.8 - 69) est utilisé pour le brasage de titane ou d'alliage de titane, le cuivre ou le nickel contenu dans ces matériaux réagit avec le titane sous l'effet de la température élevée qui appa- ralt pendant le brasage et il en résulte un composé fra- cile. Par conséquent, lorsque lesdites forces extérieures s@exercent sur la partie brasée, la surface brasée risque de s'-ailer et se détacher de ce crcsé s'étendant entre la piece o réalisée en titane et le.rtal d'aport de brasage. Des métaux d'apport de brasage pour le titane sont également cornnerciaiises, mais ils présentent un risque de détache- ment de la surface brasée sous l'effet re forces exté- rieures. Par conséqUent, le métal d'apport de brasage à l'argent, le métal ld'apport de rage au nickel et des i,.tau.x d'apport de b.rasa-ea, disponibles dans le cormmerce, pour le tita^,e ne co _.ne._, pas ca s ta1i p sces en titana-. etnes, s -m-.on-tures qe iunuCttes. S tireurs, l c6'- I '9 t D-p esit- utilisé C-t O,ffiCe.t, =; rf se e 6ea brass ée estcis ie r t e ';=S -"- t Snces cru.. e dne,- aoe.! :- '.s "- a i!oae -, -... -; ies -Si-t S s -na s i De. ' a -e de i- arc-ent es 1evt, par co nts-. -e mices éléments tels u!es pe c s d'une montrure deunett nt soumis {-u'e ecsdEn lo.uedeuete s_,nc soumLis au risque dsirab1l e e défor--ations pendant le brasage. La suppression de cese déformations demande, le cas échéant, beaucoup de temps et, inaiement: le brasage à l'argent pur risque de diminuer la productivité des montures de lunettes. C'est la raison pour laquelle le métal d'apport de brasage à l'argent, le métal d'apport de brasage au nickel, les métaux d'apport de brasage disponibles dans le commerce pour le titane, et l'argent pur, qui sont bien connus, ne conviennent pas au brasage de pièces de monture de lunettes réalisées en titane ou en alliage de titane. L'invention a donc pour objet d'améliorer le métal d'apport de brasage utilisé dans une monture de lunettes réalisée en titane ou en alliage de titane et comportant, en au moins un emplacement, une partie brasée de titane ou d'alliage de titane et de titane ou d'alliage. de titane, ou bien de titane ou d'alliage de titane et d'un autre métal. Autrement dit, l'invention a pour objet une monture de lunettes réalisée en titane ou en alliage de titane et ayant une résistance suffisante même lorsqu'elle est soumise à des forces extérieures telles que des flexions ou des torsions, ou bien à un électrolyte tel que la sueur ou de l'eau de mer, y adhérant, et ayant une productivité élevée résultant de la faible température de fusion du métal d'apport de brasage. Des recherches intenses ont révélé que l'alliage d'argent et de zinc, décrit ci-après, convient le mieux comme matière de soudage utilisée dans la fabrication de montures de lunettes réalisées en titane ou en alliage de titane. L'invention concerne donc une monture de lunettes réalisée en titane ou en alliage de titane et comportant, en au moins un emplacement, une partie brasée de titane ou alliage de titane et titane ou alliage de titane, ou de titane ou alliage de titane et autre métal, caractérisée en ce qu'il est utilise un alliage d'argent et de zinc comprenant 95-70 % en poids d'argent et 5-30 % en poids de zinc. L' invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi- tatif et sur lequel - la figure 1 est un graphique montrant la différence de potentiel entre une électrode de calomel et un alliage Ag-Zn; - la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de la monture de lunettes selon l'invention; - - la figure 3 est une vue partielle suivant la flèche A de la figure 2; et - la figure 4 est une coupe partielle suivant la flèche B de la figure 2. La figure 1 montre le résultat de la mesure du potentiel d'un alliage d'argent pur et de zinc par rapport à une électrode de calomel dans de l'eau salée ordinaire à 3 %. Ainsi qu'il ressort de cette figure, la différence de potentiel augmente lorsque la proportion en zinc augmente. A 100 % de zinc, la différence de poten- tiel est de -1,0V, ce qui correspond approximativement à la différence de potentiei du titane activé. Par consé- quent, en additionnant du zinc à de l'argent pur, il est possible de supprimer la formation d'une pile locale sur la surface brasée entre une pièce réalisée en titane et un métal d'apport de brasage et d'obtenir un métal d'apport de brasage dans lequel toute corrosion par un électrolyte est suppriméeo De plus, cet alliage argent- zinc présente une bonne caractéristique d'adhérence sur le titane, et il ne réagit pas avec ce dernier pour former une substance fragile. On a procédé aux essais suivants destines à comparer les tenues de divers métaux d'apport de brasage. (1) Préparation d'un barreau d'essai: Premièrement, les faces extrêmes de fils de 2 mi de diamètre, réalisés en titane pur recuit et dis- ponibles dans le commerce, ont été mises bout à bout et les parties ainsi aboutées ont été brasées l'une à l'autre au moyen de chacun des métaux d'apport de brasage énuméres dans le tableau I ci-après. Le brasage a été effectué par chauffage à induction à haute fréquence, sous atmosphère gazeuse d'argon. Après le brasage, la partie brasée a été meulée de manière à présenter un diamètre extérieur égal à celui du fil de titane pur pour que l'on obtienne ainsi un barreau d'essai. Deux barreaux d'essai ont été préparés avec le même métal d'apport de brasage, et l'un d'eux a été utilisé, à l'état intact, pour un essai de flexion, et l'autre pour un essai de corrosion, puis un essai de flexion. (2) Essai de flexion: Conformément à la méthode d'essai de flexion des métaux de la norme JIS Z2204 (correspondant à la norme ASTM E16-64), un essai de flexion a été conduit au moyen d'un équipement de poussée, avec une distance de mm entre supports, et la profondeur du creux a été mesurée jusqu'à ce que la surface brasée se détache. Plus la valeur mesurée est grande, plus la résis- tance au-brasage est élevée. (3) Essai de corrosion Cet essai a été conduit pendant 16 heures, sur la base de l'essai CASS ("Copper Accetic Acid Salt Spray Testing") (qui correspond à la norme ASTM B368-68) indiqué dans la norme JIS H8617. TABLEAU I *1 Ag:51 % - Cu:15 % - Zn:15 % - Cd:16 % - Ni:3%, en poids *2 Ag:68 % Cu:27 % - Pd:5 %, en poids *3 Ag:82 % - Pd:9 % - Ga:9 %, en poids *4 Cu:15 % - Ni:15 % - Ti:70 %, en poids. Ainsi qu'il ressort du tableau I, le brasage effectué à l'argent pur présente une grande résistance à la flexion à l'état tel que brasé, tandis que, après qu'il a été soumis à l'essai CASS, la surface brasée pré- sente déjà un détachement avant la réalisation de l'essai de flexion et, dès qu'une force est communiquée par l'appareil de poussée, la partie brasée se détache. Cer- taines autres matières de soudage telles que de la soudure Métal d'apport de Profondeur de flexion (mm) brasage Brut de Après essai brasage CASS Ag >20 0 Métal d'apport de brasage à l'argent BAg3 *1 8 O Métal d'apport de brasage à l'argent BPdl *2 8 5 Métal d'apport de brasage disponible dans le commerce, pour le titane *3 15 10 "1 *4 15 10 Alliage argent- Contenant 5 % en zinc poids de Zn >20 10 Contenant 10 % en poids de Zn >20 >20 Contenant 20 % en poids de Zn >20 >20 Contenant 25 % en poids de Zn >20 >20 Contenant 30 % en poids de Zn >20 >20 à l'argent et des soudures disponibles dans le commerce, pour le titane, sont résistantes à l'état brut de brasage mais, lorsqu'elles sont soumises à l'essai CASS, leur résistance diminue et devient insuffisante pour convenir à une monture de lunettes. Des matières contenant de l'ar- gent et 10 % ou plus, en poids, de zinc, ne présentent aucune diminution de résistance à la flexion, même après avoir été soumises à l'essai CASS, et elles conviennent comme matière de soudage pour des montures de lunettes. La description portera à présent sur le résultat d'un essai étudiant la longévité, en pratique, de montures de lunettes. La figure 2 est une vue en perspective d'une monture de lunettes constituée de pièces réalisées en titane, alors que la figure 3 est une vue partielle sui- vant la flèche A de la figure 2 et que la figure 4 est une coupe suivant la flèche B de la figure 2. Comme montré sur ces figures, une monture de lunettes est réalisée par brasage de pattes 2, 2' de patins, d'un pontet 3 et de blocs 4, 4' d'assemblage (voir figure 4) sur des châsses 1, 1', et d'articulations 7, 7' sur des pièces d'extrémité , 5' et des branches 6, 6', sous atmosphère gazeuse à l'argon, par chauffage par effet Joule. Dans ce cas, on a réalisé trois types de montures de lunettes en utilisant un alliage argent-zinc (Ag-2OZn), un métal d'apport de brasage à l'argent (BAg3) et un métal d'apport de brasage, disponible dans le commerce, pour le titane (*3). Ces montures de lunettes ont été soumises à l'essai CASS comme décrit précédemment, puis à un essai de longévité. Deux types d'essais de longévité ont en fait été conduits, à savoir (1) le type dans lequel une flexion est effectuée de façon répétée sur 1200, au niveau de la partie brasée entre les pattes 2, 2' de patins et les châsses 1, 1', et (2) le type dans lequel, alors que l'écartement entre les branches 6, 6', en un point situé à 100 mm des pattes 2, 2' de patins, vers les parties passant sur les oreilles est porté à sa valeur maximale, des forces dirigées vers l'extérieur sont appliquées aux branches 6 et 6' afin de les écarter davantage l'une de l'autre sur 80 mm. Le résultat est que, (1) dans l'essai de flexion des pattes de patins, la partie brasée au Ag-20Zn ne présente aucune anomalie, même après cinq flexions, alors que la partie brasée au BAg3 présente un détachement à la première flexion et que la partie brasée au métal d'apport de brasage, disponible dans le commerce, pour le titane (*3) présente un détachement à la seconde flexion. Ceci montre que le brasage au BAg3 et le brasage au métal d'apport de brasage, disponible dans le commerce, pour le titane (*3) ne peuvent conserver la résistance demandée à une monture de lunettes en raison de la progression de la corrosion par la sueur ou autre, mais que le brasagé au Ag-2OZn permet de conser- ver une résistance suffisante, en pratique, pour une monture de lunettes. De plus, (2) dans l'essai d'ouverture des bran- ches, la monture de lunettes brasée au Ag-20Zn ne présente aucune anomalie, même après que les branches ont été 5000 fois ouvertes de façon répétée. Par ailleurs, la température de fusion de l'ar- gent est de 960,50C, mais elle est abaissée à environ 840'C si l'argent contient 10 % de zinc, à environ 755WC si l'argent contient 20 % de zinc, et à environ 7100C si l'argent contient 30 % de zinc. Par conséquent, lorsqu'un alliage _ d'argent et de zinc est utilisé comme métal d'apport de brasage, les pièces d'une monture de lunettes ne sont pas déformées par la chaleur pendant le brasage et les caracté- ristiques de travail du brasage s'améliorent, ce qui accroit la productivité. De plus, la température de fusion de l'alliage de nickel et d'argent utilisé pour les arti- culations ou autres n'est que d'environ 1100WC, et, par conséquent, il est avantageux que la température à laquelle cet alliage est brasé sur le titane puisse être limitée à une faible valeur au moyen d'un alliage d'argent et de zinc utilisé comme métal d'apport de brasage. De plus, l'alliage argent-zinc présente une conductivité thermique inférieure à celle de l'argent et, par conséquent, lorsque l'opération de "brasage" au cours de laquelle un métal d'apport de brasage est mis sous la forme d'un cordon allongé, c'est-à-dire l'opération dite de "brasage par avance de face", est effectuée, la chaleur ne se dégage jamais de la partie chauffée pour entraver la fusion du métal d'apport de brasage. Si la proportion du zinc contenu dans l'argent est rendue inférieure à 5 %, la différence de potentiel par rapport au titane activé est réduite, ce qui atténue l'effet d'amélioration de la résistance à la corrosion. Si la proportion de zinc dépasse 30 %, l'ouvrabilité plastique se détériore et la possibilité de travailler le métal sous la forme d'un mince cordon (par exemple 0,2 mm de diamètre) ou d'une mince feuille, nécessaire pour le métal d'apport de brasage pour une monture de lunettes, diminue. Par conséquent, l'alliage argent-zinc ayant une teneur en zinc de 5%-30 % est préférable comme métal d'apport de brasage pour le brasage des pièces d'une mon- ture de lunettes réalisées en titane ou en alliage de titane. L'alliage argent-zinc utilisé dans la présente invention peut contenir sans problème une petite quantité d'un autre métal (par exemple du cuivre, du nickel, du titane ou autre) et des impuretés qui ne produisent pas d'effet nuisible sur les caractéristiques du métal d'apport de brasage. En particulier, il est préférable de donner à cet alliage 0,5 à 5 % en poids de cuivre, car cette addition augmente la résistance propre du métal d'apport de brasage. Il est donc préférable d'utiliser un alliage d'argent et de zinc ayant la composition suivante Argent 70-95 % en poids Zinc 5-30 % en poids (notamment -30 % en poids) Cuivre 0,5 à 5 % en poids. Selon l'invention et comme décrit précédemment, lorsque des pièces réalisées en titane ou en alliage de titane, par exemple Ti-6A-f-4V ou Ti3A. -2,5V doivent être brasées les unes aux autres, ou bien lorsque de 1 0 telles pièces doivent être brasées à des pièces constituées d'un autre métal, par exemple d'un alliage de nickel et d'argent, d'acier inoxydable ou de laiton, le brasage est effectué avec un alliage argent-zinc utilisé comme métal d'apport de brasage et on obtient ainsi une monture de lunettes en titane ayant une excellente résistance à la corrosion et réalisée avec une bonne productivité. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportée à la monture de lunettes décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Monture de lunettes en titane ou en alliage de titane, comportant, en au moins un emplacementune partie brasée de titane ou alliage de titane et titane ou alliage de titane, ou de titane ou alliage de titane et autre métal, caractérisée en ce qu'un alliage argent- zinc, comprenant 70-95 % en poids d'argent et 5-30 % en poids de zinc, est utilisé comme métal d'apport pour le brasage. 2. Monture de lunettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alliage argent-zinc comprend -90 % en poids d'argent et 10-30 % en poids de zinc. 3. Monture de lunettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alliage argent-zinc comprend 70- 95 % en poids d'argent, 5-30 % en poids de zinc et 0,5-5 % en poids de cuivre.