Brevet FR2508830A1 — publié le 19830107

L'invention se rapporte à un procédé et à une installa- tion pour la soudure d'une lame de scie à ruban, notamment en vue de la réparation des criques mais aussi en vue de la jonction des deux extrémités d'une lame pour en former un ru- ban sans fin. Comme la lame elle-même, sa soudure doit présenter une grande flexibilité et résister à la fatigue dûe aux flexions élastiques répétées qu'elle subit A l'opération de soudure est, à cet effet, associé un revenu. Pour que cette jonction des deux extrémités d'une lame de scie à ruban, diffirents procédés sont déjà utilisés. Il s'agit tout d'abord du brasage pour lequel les extré- mités doivent toutefois être soigneusement préparées et notam- ment être sectionnées perpendiculairement aux bords de la lame 1 i; puis biseautées en sens contraire sur une largeur égale à dix fois l'épaisseur de manière telle que, lors du brasage, les deux extrémités puissent se superposer largement sans créer de surépaisseur. Avant brasage, l'arête vive des biseaux est encore sup- primée. Le brasage s'opère alors, et ce, généralement, à la bra- sure d'argent. Après un revenu, le joint est terminé A la complexité des opérations de préparation des extrémités, le brasage ajou- te l'inconvénient d'un prix très élevé de la brasure. Un autre procédé connu prévoit un soudage et un revenu au chalumeau oxyacétylénique pour lequel les extrémités doivent être bien parallèles et, tout en étant écartées entre elles d'environ le tiers de l'épaisseur de la lame, doivent être serrées sur le dessus d'une enclume. Pour éviter tout gauchissement, la soudure est constituée d'une série de points après la formation de chacun desquels points, alors qu'il est encore chaud, ce point doit être martelé. Lorsque la soudure est terminée, pour le revenu, le cor- don de soudure formé par les points est réchauffé au chalumeau jusqu'au rouge sombre, couleur qui correspond à environ quatre cents degrés puis on attend qu'il refroidisse. 2 2508830 Un meulage et/ou limage ramène ensuite le cordon à la mê- me épaisseur que le reste de la lame. Les avantages de ce procédé sont, d'une part, que la sou- dure est autogène et donc avec un métal d'apport de prix moins élevé que la brasure et, d'autre part, une préparation plus simple des extrémités. Par contre, les opérations de soudure et de martelage sont complexes. Quant au revenu, outre que la température de revenu est faible, l'appréciation de cette température de revenu par ré- férence à la couleur rouge sombre du métal est assez imprécise et par ailleurs, du fait du chauffage à la flamme vive, dès la coupure du chalumeau, le point subit un refroidissement brutal créant, au contraire du revenu, une trempe à l'air. Le résultat du revenu est donc très aléatoire. Un autre procédé préconise toujours le revenu comme dans le procédé précédent et donc avec le même inconvénient, l'originalité de cet autre procédé venant de la technique de soudage utilisée, laquelle consiste à faire jaillir un arc électrique dans une atmosphère protectrice constituée par un gaz inerte, tel l'argon, entre la lame et une électrode infusible ou entre la lame et un fil électrode fusible, ces techniques de soudage étant en elles-même bien connues et communément dénommées "T I G (tungstène-interte-gaz) et M I G (métal-inerte-gaz)". Selon ce troisième procédé, si la soudure s'opère plus simplement, d'un bord à l'autre, en un cordon continu, les hommes de métier sont persuadés que les extrémités doivent toujours être sectionnées perpendiculairement aux bords de la lame et fixées avec un certain écartement entre elles. Que ce soit la préparation des biseaux, dans le procédé avec brasage, ou le dressage des extrémités et le maintien entre elles d'un certain écartement, dans les deux autres pro- cédés, cela interdit, au delà des joints entre les extrémités, de réaliser des réparations de lame ayant par ailleurs au moins une crique qui se présente toujours avec des faces en vis à vis qui sont brutes et directement au contact l'une de l'autre. 3 2508830 Ces lames, jusqu'à ce jour irréparables, sont donc très rapidement mises au rebut et les frais dûs à leurs remplacements fréquents, se répercutent bien sûr dans les coûts des opérations de sciage. Par ailleurs, dans les réalisations connues, les postes de soudure ne peuvent en dehors de l'exécution des joints de lames être utilisés à d'autres fins ce qui en retarde la rentabilité. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un procédé et une installation de soudure et de revenu d'une lame de scie à ruban qui permet aussi bien de réparer les criques que de former le joint entre les extrémités de la lame et qui est en outre simple et d'un prix de revient peu élevé. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est un tel procédé et une telle installation assurant un revenu avec chauffe à température précise suivi d'un refroidissement très lent. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type cité plus haut notamment caractérisé en ce qu'au lieu d'être dressées et écartées l'une de l'autre, les deux faces en vis à vis, que ce soit de la crique à réparer ou des extrémités à assembler, qui sont laissées brutes et plaçées bout à bout, en appui l'une sur l'autre, sont fixées sur une table de soudage. On place alors un petit morceau d'acier à lame de scie contre chaque bord de lame et qui facilite l'amorçage de l'arc électrique et la soudure est alors opérée en un cordon conti- nu d'un bord à un autre à l'aide d'une torche de soudage comportant une amenée de métal d'apport et une amenée de gaz de protection, tel l'argon plus ou moins pur, selon la technique de soudage communément dénommée "M I G", ensuite, de la zone o s'opère le soudage, le cordon de soudure est déplaçé sur la table pour être amené à un poste distinct o s'opère le revenu, et on entoure le cordon de soudure d'un trait de crayon thermochromique d'un type changeant de couleur à par exemple six cent soixante dix degrés, puis on opère alors le revenu à l'aide d'un brûleur chauf- fant un accumulateur-diffuseur de chaleur qui, par radiation 4 2508830 et/ou convection, transmet sa chaleur au cordon, dès que tout le trait de crayon a viré, le brûleur est éteint mais à l'aide du diffuseur ayant accumulé une grande quantité de chaleur, on continue d'assurer au cordon un chauffage qui ne décroît que très progressivement, en fin de refroidissement, par usinage, que ce soit à la lime et/ou à la meule, le cordon est ramené à la même épaisseur que le reste de la lame et les bords de la lame sont rectifiés. L'invention a également pour objet l'installation en vue de la mise en oeuvre de ce procédé. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ciannexé qui représente, schématiquement, figure 1: l'installation vue de face, figure 2: une coupe selon II-II de la figure 1, figure 3: l'installation vue de dessus. De manière caractéristique, dans le procédé selon l'in- vention, au lieu d'être dressées et écartées l'une de l'autre, les deux faces en vis à vis recevant le cordon de soudure, que ce soit une crique ou les extrémités 1, 2 de la lame 3, sont laissées brutes et bout à bout, en appui l'une sur l'autre, et sont fixées sur une table de soudage 4. On place alors un petit morceau d'acier à lame de scie contre chaque bord de lame et qui facilite l'Xms age de l'arc électrique et la soudure est alors opérée en un cordon continu d'un bord à un autre à l'aide d'une torche 6 de soudage comportant une amenée de métal d'apport et une amenée de gaz de protection, tel l'argon plus ou moins p r, selon la technique de soudage communément dénommée "M I G", ensuite, de la zone 7 o s'opère le soudage, le cordon est déplaçé sur la table 4 pour être amené à un poste distinct 8 o s'opère le revenu, on entoure alors le cordon 5 d'un trait de crayon ther- mochromique d'un type changeant de couleur à température de revenu telle par exemple à six cent soixante dix degrés,puis on opère alors le revenu à l'aide d'un brûleur 9 chauf- fant un accumulateur-diffuseur de chaleur 10 qui, par radiation et/ou convection, transmet sa chaleur au cordon 5, dès que tout le trait a viré, le brûleur 9 est éteint mais le diffuseur ayant accumulé une grande quantité de cha- leur, il continue d'assurer au cordon un chauffage qui ne dé- croît que très progressivement, en fin de refroidissement, par usinage, que ce soit à la lime et/ou à la meule, le cordon est ramené à la même é- paisseur que le reste de la lame et les bords de la lame sont rectifiés. Si nécessaire, la lame subit alors, dans la zone médiane du cordon, un tensionnage semblable à celui donné à la partie médiane de toute la lame. On comprend que, travaillant avec des bords bruts, donc non chanfreines ou dresses, et sans interstices entre eux, ce procédé peut, directement sans nécessiter leur préparation, s'appliquer aux criques. L'instaiia i on pour la mise en oeuvre de ce procédé com- prend une table 4 sur laquelle repose les deux extrémités 11 2, de la lame 3. 2 o Ces deux extrémités 1, 2 sont appuyées l'une sur l'autre. Au dessus de a zone 7 o s'opère le soudage, est fi:ée i torcne de soudcsge 6 alimentée en fil électrode 1 l et en gaz de protection 12 à travers une gaine 13 reliée à un poste de soudure 'non repreésenté). Pour la fixation de la lame 3, à la table 4 sont asso- ciées des brides 1 3 appuyant la lame près du cordon de soudure 5 el des brides 149 15 appuyant la lame près des ex- trémités de la table 4. Au poste de soudure de cette installation est combiné un "o poste de revenu 8 disposé par exemple à une extrémité de la table 4. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ce poste de revenu 8 comprend un brûleur 9 chauffant un accu- mulateur-diffuseur de chaleur 10, tel une plaque perforée en céramique qui, par radiation et/ou convection plutôt que par conduction transmet sa chaleur à la zone de la lame 3 qui doit subir le traitement thermique. Pour que la lame 3 soit en bonne place par rapport au 6 i SO 88830 diffuseur 10, il suffit de la fixer sur la table 4 de l'ins- tallation à l'aide de la même bride 14 que celle ayant permis de fixer la lame pendant le soudage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la torche 6 est associée par des moyens démontables à un berceau 18 lui-même porté par un coulisseau 19 guidé en translation dans un support 20 rendu solidaire de la table 4. Grâce à ce coulisseau 19, la torche a sa buse 21 qui peut être guidée afin d'être à la fois maintenue à une hauteur constante et déplaçée parallèlement au cordon de soudure à réaliser, que ce cordon soit parallèle aux bords de la lame ou incliné par rapport à cette direction dans les limites permi- ses par les moyens (non représentés) rendant le support 20 solidaire de la table. La particularité de l'invention ne vient toutefois pas du coulisseau mais du fait que la torche n'est pas fixée à demeure par rapport à ce coulisseau mais, au contraire, sim- plement déposée dans un berceau d'o notamment elle peut être ôtée, tant pour la réparation des criques qui ne seraient pas rectilignes et celles qui ne seraient pas perpendiculaires aux bords de la lame ou du moins dont l'inclinaison ne pourrait être prise par le support, que pour l'utilisation du poste de soudure à d'autres fins. Dans un mode préféré, le berceau 19 est associé à un moyen 22 en vue de sa commande en translation tel un verin à fluide ou un vérin à vis à commande manuelle 23 ou mécanique. Dans l'exemple représenté o il s'agit d'un vérin à vis, celui-ci comprend une vis 24 guidée en rotation mais immobili- sée en translation dans des paliers 25, 26 et sur laquelle vis est monté un écrou 27 libre en translation mais immobilisé en rotation par un bras de commande 28 relié au coulisseau 19. Le but d'une commande du coulisseau est bien entendu d'obtenir une régularité de la vitesse de déplacement de la torche et par là même une soudure régulière. 7 2508830 REVENDICATIONS 1 Procédé pour la soudure d'une lame ( 3) de scie à ru- ban, notamment en vue de la réparation des criques et pour la jonction des extrémités ( 1, 2) de cette lame ( 3) pour en former un ruban sans fin, selon lequel procédé d'une part, la lame ( 3) est serrée sur une table ( 4), sur laquelle la soudure entre les faces en vis à vis est alors opérée en un cordon continu ( 5) à l'aide d'une torche ( 6) comportant une amenée de fil électrode fusible ( 11) et une amenée de gaz de protection ( 12), tel l'argon, puis, d'autre part, au cordon ( 5) de soudure, on fait subir un revenu, ce procédé étant CARACTERISE en ce que au lieu d'être dressées et écartées l'une de l'autre, les deux faces en vis à vis sont laissées brutes et en appui l'une sur l'autre, et sont fixées sur une table de soudage ( 4), on place alors un petit morceau d'acier à lame de scie contre chaque bord de lame et qui facilite l'amorçage de l'arc électrique et la soudure est alors opérée en un cordon continu ( 5) à l'aide d'une torche ( 6) de soudage comportant une amenée de métal d'apport ( 11) et une amenée de gaz de protection ( 12), tel l'argon plus ou moins pûr, selon la technique de soudage communément dénommée "M I G ", ensuite, de la zone ( 7) o s'opère le soudage, le cordon ( 5) est déplaçé sur la table ( 4) pour être amené à un poste distinct ( 8) o s'opère le revenu, on entoure alors le cordon ( 5) d'un trait de crayon thermochromique d'un type changeant de couleur à température de revenu telle par exemple à six cent soixante dix degrés, puis on opère alors le revenu à l'aide d'un brûleur ( 9) chauffant un accumulateur-diffuseur de chaleur ( 10) qui transmet sa chaleur au cordon ( 5), dès que tout le trait de crayon a viré, le brûleur ( 9) est éteint mais, à l'aide du diffuseur ayant accumulé une grande quantité de chaleur, on continue d'assurer au cordon un 8 2508830 chauffage qui ne décroît que très progressivement, en fin de refroidissement, par usinage, que ce soit à la lime et/ou à la meule, le cordon est ramené à la même é- paisseur que le reste de la lame et les bords de la lame sont rectifiés. 2 Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une table ( 4) au dessus de la zone ( 7) de laquelle o s'opère le soudage, est fixée une tor- che ( 6) alimentée en fil électrode fusible ( 11) et en gaz de protection ( 12) et sur laquelle table, la lame ( 3) est fixée au moyen de brides ( 12, 13, 14, 15), cette installation, au poste de soudure de laquelle est combiné un poste de revenu ( 8), étant caractérisée en ce que ce poste de revenu ( 8) com- prend un brûleur ( 9) chauffant la lame par l'intermédiaire d'un accumulateur-diffuseur de chaleur ( 10). 3 Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que l'accumulateur-diffuseur de chaleur 10 consiste en une plaque perforée en céramique. 4 Installation selon la revendication 2 ou 3 caractéri- sée en ce qu'elle comprend au moins un moyen ( 14) de maintien de la lame en bonne place par rapport au diffuseur ( 10). Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 4 caractérisée en ce que la torche ( 6) est associée par des moyens démontables à un berceau ( 18) lui-même porté par un coulisseau ( 19) guidé en translation dans un support ( 20) rendu solidaire de la table ( 4). 6 Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que le berceau porte un bras ( 28) relié à un moyen ( 22) de commande de sa translation.