Brevet FR2532108A1 — publié le 19840224

PROCEDE DE PREPARATION DES PIECES FERREUSES D'UN TUBE DE TELEVISION EN COULEURS ET FOUR POUR LA MISE EN OEUVRE D'UN TEL PROCEDE. La présente invention concerne un procédé de préparation des pièces ferreuses d'un tube de télévision en couleurs et un four pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. A l'intérieur du tube sous vide, trois canons à électrons émettent trois faisceaux d'électrons Chaque point de l'image en couleurs est obtenu par excitation d'une triade "Rouge-Vert-Bleu". Pour celà, le tube, perpendiculairement aux faisceaux d'électrons, est fermé par une dalle de verre qui sert de substrat interne de l'écran L'écran comprend une couche de phosphores préparés, déposée sur la face intérieure de la dalle Physiquement, une triade est constituée par trois segments de bandes rectilignes contigues sur la couche des phosphores, chaque bande comportant un phosphore préparé émettant des photons lumineux de l'une parmi les trois couleurs précitées Pour cela, la couche de phosphores préparées est organisée en bandes parrallèles, successivement un phosphore à luminescence Rouge, puis un Vert, puis un Bleu Chaque bande est d'une largeur égale environ au tiers de la largeur d'une triade quelconque Pour définir les trois segments de bandes d'une triade et ainsi éviter que d'autres triades que celle adressée soient excitées par l'ensemble de déviation qui permet de piloter les faisceaux d'électrons et donc d'obtenir une image par balayage de l'écran, il faut que la face arrière de l'écran soit protégé par un masque percé de trous en regard de chaque triade. Le masque est monté dans un cadre qui est placé sur la face arrière de l'écran Un premier problème concernant l'objet de l'invention se rapporte au dépot naturel de rouille En effet pour des raisons de coût, de tenue mécanique et électrique, l'ensemble cadre- masque est constitué par du fer qui s'oxyde en un oxyde Fe 2 03 Cet oxyde se crée en surface de la pièce ferreuse et gagne vers le coeur de la pièce en la rongeant Il y a donc une détérioration de la pièce. De plus se forment ainsi des particules peu adhérentes de rouille qui peuvent se détacher des pièces ferreuses et perturber le bon fonctionnement du tube. D'autre part, le tube comporte derrière la dalle déjà décrite un cône terminé par un col en verre qui permettent d'obtenir un tube fermé sous vide Comme il est connu le col porte les canons à électrons et l'ensemble de déviation magnétique Le cône est doublé intérieurement d'un blindage magnétique constitué d'une pièce fer- reuse qui épouse la forme du cône Cette pièce ferreuse permet de fermer les lignes du champ magnétique émis par l'avant de l'ensem- ble de déviation (conduction magnétique) d'une part, d'autre part de former un corps noir avec le masque pour les divers rayonnements. Le dépot naturel de rouille est lui aussi préjudiciable. Un second problème concernant l'objet de l'invention se rap- porte à la constitution naturelle de contraintes mécaniques induites dans les pièces métalliques Ces contraintes doivent être annullées pour que la forme de chaque pièce soit stable Un traitement de recuit des pièces ferreuses s'impose. Dans l'art antérieur la rouille est décapée par une réduction chimique à chaud Puis il est connu dans un second temps de réaliser une oxydation particulière En effet, il est connu que l'oxyde Fe 3 04, dit aussi oxyde de fer Il ou oxyde magnétique, possède de bonnes qualités de conduction magnétique Il est donc intéressant de constituer un dépot d'oxyde magnétique Fe 304 sur l'ensemble mas- que-cadre-blindage de cône. Dans l'art antérieur, les opérations sont réalisées séparément les unes des autres dans des fours spécialisés On a ainsi un four de recuit et de réduction et un four d'oxydation La présente invention concerne un procédé de préparation de pièces ferreuses, comme le cadre, le masque ou le blindage du cône On réalise dans un four unique les quatre opérations de recuit, de réduction de la rouille, de 2532 1 08 première oxydation et de seconde oxydation, de façon à ce que soient formées successivement sur la surface de fer des couches adhérentes d'oxyde de fer I puis d'oxyde de fer Il. L'invention concerne aussi un four unique en trois sections: de recuitréduction, de première puis de seconde oxydations. Les avantages principaux de l'invention sont: une réduction notable de coût de fabrication unitaire, une amélioration des qualités physicochimiques des pièces ferreuses. Selon les modalités particulières de fabrication dûes à la nature ou la provenance des pièces, d'autres traitements que ceux décrits ici sont à envisager On peut citer des opérations de dégraissage des pièces livrées à la chaîne de montage, de roulage du masque, etc Ces opérations, non exclues ni évitées par le procédé selon l'invention, ne sont pas, concernées par elle. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention seront développés à l'aide-de la description et des figures qui sont:- la figure 1: un cycle thermique du four de recuit-oxydation selon l'invention dans un exemple d'utilisation, la figure 2: un schéma de four selon l'invention. Dans la suite de la description, on va donner l'exemple du traitement des cadres Il faut, pour les autres pièces ferreuses, adapter les cycles thermiques en fonction des capacités thermiques de chaque type de pièce. Selon l'invention, en une seule passe chaque pièce ferreuse subit: un recuit, une réduction, une première oxydation, = une secondeoxydation. A la figure 1, on a indiqué la répartition des températures dans le four Les pièces métalliques sont introduites dans le four et avancent continûment à des vitesses variables Un tel four est décrit à la figure 2 Le four comporte un corps chauffant qui est réparti le long de l'axe X du four Sur l'axe X, on peut déterminer trois sections principales et deux sas A l'entrée du four on dispose d'un sas d'entrée 2 Les pièces sont introduites continûment sur un organe de transport, par exemple un tapis roulant Elles pénètrent alors dans une première section 3, dite de recuit et de réduction Le traitement de recuit permet de réduire ou d'éliminer les contraintes mécaniques dans les pièces La réduction est une opération chimique qui permet de transformer la rouille formée à l'air libre sur les pièces ferreuses en fer pur A la fin de la section 3 de recuit et de réduction, on obtient donc des pièces mécaniquement satisfaisantes et sans rouille On rentre ensuite dans une seconde section 4 dite de première oxydation Dans cette zone, on transforme le fer superfi- ciel en oxyde de fer I dit Fe O A la fin de cette section 4 on pénètre dans une seconde section d'oxydation 5 Dans cette section, l'opéra- tion d'oxydation consiste à transformer superficiellement la couche d'oxyde de fer I en un oxyde de fer Il dit Fe 3 04 A la fin de la deuxième section d'oxydation 5, on pénètre dans un sas de sortie par lequel s'échappe les pièces préparées Le long du corps de chauffe, on atteint par des rampes de températures une température d'envi- ron 760 à 780 dans l'exemple des cadres La température d'entrée de la section de recuit et de réduction, est de 40 'C environ, tandis qu'à la sortie XI de cette section elle est d'environ 700 'C Dans la seconde section dite section de première oxydation 4, la tempéra- ture se stabilise à environ 7601 C A l'abssice X 2, on commence une rampe de descente de température qui amène en sortie de la section de seconde oxydation 5 à une température d'environ 5001 C Puis la température décroit dans le sas de sortie. Une telle préparation des parties ferreuses permet d'obtenir des couches dioxydes très homogènes et une bonne adhérence sur le fer superficiel En effet, on passe d'un degré d'oxydation 0 jusqu'à un degré d'oxydation 2 en croissant continûment Cette préparation est nettement améliorée par rapport à l'art antérieur o l'oxydation se faisait séparément de la réduction de la rouille. D'autre part, on réalise une économie dans le coût de traite- 25321 08 ment puisqu'un seul four est utilisé et que le temps de traitement est réduit On augmente ainsi la capacité de la chaine de fabrication des tubes. Les opérations chimiques de réduction et d'oxydation sont réalisées par la coordination du cycle de température décrit avec l'utilisation d'atmosphère dont les constituants chimiques sont dosés régulièrement Dans la section de recuit et de réduction 3, l'atmos- phère utilisée est une atmosphère réductrice C'est à dire que le rapport oxydant ou taux d'oxydation qui est égal au rapport entre le nombre de môles réductrices et le nombre dé môles oxydantes plus réductrices est de valeur proche de un Selon la présente invention, une telle atmosphère est obtenue par un mélangeur de gaz On réalise aussi un dosage des produits qui sont l'azote N 2 et l'hydro- gène H 2, de façon à ce que leurs proportions relatives soient de 95 et de 5 parties pour cent Dans l'exemple de réalisation, le débit de l'atmosphère réductrice est de 12,5 m 3 par heure. L'atmosphère utilisée dans les sections suivantes est une atmosphère oxydante Dans une telle atmosphère le rapport oxydant à une valeur permettant l'oxydation Dans l'exemple de réalisation décrit plus haut, dans la section d'oxydation 4 la valeur de ce rapport est proche de 0,4 (quatre dixièmes) puis de 0,25 dans la section de seconde oxydation 5. L'atmosphère réductrice composée d'azote et d'hydrogène peut être obtenue notamment par un mélangeur de gaz dont on contrôle en permanence les parties réductrices L'atmosphère oxydante est réalisée à partir d'une telle atmosphère réductrice par adjonction d'une pression de vapeur d'eau qui sert de corps oxydant. La présente invention n'est pas limitée au traitement de l'une ou l'autre des pièces métalliques incluses derrière la dalle dans le tube de télévision D'autres atmosphères peuvent être utilisées de la même façon. Les temps de traitementi sont, par exemple d'environ sept minutes pour le recuit-réduction, d'environ six minutes pour la première oxydation, 25321 08 d'environ trois minutes trente seconde pour la seconde oxydation, d'environ neuf minutes vingt secondes pour ramener les pièces à leur température de sortie. Soit une durée totale d'environ vingt six minutes, les pièces étant translatées en permanence dans le four. 2532 1 08 REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation des pièces ferreuses d'un tube de télévision en couleurs, caractérisé en ce que chaque pièce ferreuse subit un traitement de recuit en atmosphère réductrice pour élimi- ner la rouille, puis est oxydée par des atmosphères oxydantes à taux d'oxydation variable pour former à partir de la surface de fer pur des couches successives d'oxydes de fer I et Il, dans un four unique. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport oxydant de l'atmosphère du four, en une première étape réductrice, est proche de la valeur unité pour une température de chauffe de 760 maximum de façon à réaliser une réduction de la rouille. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport oxydant est proche de la vapeur 0,4 (quatre dixième) pour une température de chauffe d'au moins 700 de façon à réaliser une oxydation superficielle en oxyde de fer I. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lé rapport oxydant est proche de la valeur 0,25 pour une température inférieure de peu à -550 C de façon à réaliser une oxydation superficielle en oxyde de fer Il. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'atmosphère oxydante est obtenue à partir de l'atmosphère réduc- trice par adjonction d'une pression de vapeur d'eau. 6 Procédé selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que l'atmosphère réductrice est constituée d'azote et d'hydrogène, dans des proportions respectives de 95 et 5 parties pour cent. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'atmosphère azote-hydrogène est obtenue par un mélangeur de gaz. 8 Four de préparation mettant en oeuvre le procédé selon 2532 1 08 l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il com- porte un corps ( 1) chauffant séparé en autant de sections ( 3, 4, 5) qu'il y a d'étapes de traitement.