Brevet FR2580974A1 — publié le 19861031

Dispositif et procédé polissage. La présente invention est relative aa dispo- sitifset procédée de polissage et, plus particulièrement, vise de tels dispositifs et procédés de polissage de la face d'un objet qui est généralement plane mais qui comporte une ou plusieurs parties creuses de petite dimension. Ce sont notamment des parties creuses, d'une profondeur maximale de 3 mm et dont la plus grande dimension, en section transversale, '-sL également au plus de 3 tnn. I1 peut y avoir aussi des parties en relief. On trouve des surfaces métalliques de ce type à polir dans des boîtiers de montre, dans certaines pièces d'électronique et dans des pièces d'orfèvrerie industrielle, telles qu'un porte-billets, une boucle de ceinturon, des boutons de manchettes, etc... Jusqu'à maintenant, on polit de tels objets à l'aide d'une meule ou d'une série de meules imprégnées d'une matière abrasive. Chaque meule comprend un disque rigide sur le pourtour duquel est fixée une matière textile à l'état comprimé. Pour ébavurer et polir une pièce, on l'approche de la tranche de la meule jusqu'd ce qu'elle vienne écraser le tissu de celle-ci afin d'augmenter la surface de contact et d'obtenir un effet de polissage suffisant. Il en résulte que l'effet de polissage sur une surface plane ne peut pas être constant , à moins de compenser l'écrasement indiqué ci-dessus par une grande habileté manuelle, ce qui rend difficile toute automatisation du procédé. En outre, notamment lorsque le creux est relativement profond et étroit, le tissu comprimé ne peut atteindre le fond du trou qui n'est pas poli. Enfin, la productivité est médiocre, puisque l'on ne peut pas effectuer de polissage pendant le stade où l'on injecte de la matière abrasive. L'établissement du cycle de polissage est aléatoire, puisqu'il dépend de la force d'application de la pièce sur la meule. L'invention pallie ces inconvénients par un dispositif et par un procédé de polissage d'un objet, qui permet de polir d'un coup une grande surface avec un effet de polissage identique en tous les emplacements de cette surface, avec la possibilité de polir même le fond d'un creux ménagé dans cette surface, le dispositif et le procédé pouvant traiter un grand nombre de pièces à la fois avec une possibilité aisée d'automatisation. Le dispositif de polissage, suivant l'invention, qui comprend un disque et des moyens pour obtenir un mouvement relatif de rotation entre le disque et l'objet,est caractérisé en ce que des touffes de poils, de longueur sensiblement uniforme, sont enfichées directement dans des ouvertures correspondantes ménagées dans l'une des faces du disque, en étant sensiblement perpendiculaire à celle-ci et les poils sont imprégnés ou contiennent une matière abrasive liquide ou pâteuse. On comprend ainsi, que l'on puisse traiter dans une même passe, une grande surface qui, même si elle comporte des creux, est, dans sa totalité, en con tact avec la surface définie par les extrémités libres des poils. S'il y a un creux, le poil est suffisamment long pour y pénétrer et y projeter la matière abrasive en sorte que le fond du creux est poli lui aussi. Comme l'on dispose de toute la surface d'une face du disque et non plus de sa tranche pour exécuter le polissage, il est aisé de traiter plusieurs pièces à la fois. Le polissage est uniforme en tous points, puisque la surface de la brosse est sensiblement parallèle à la surface de la pièce à traiter, alors qu'auparavant la surface abrasive de la meule était incurvée par rapport à la surface plane à traiter. L'obtention d'un mouvement relatif de l'objet à traiter et du disque est aisée à obtenir par des systèmes d'entraînement classiques de disques et de porte-objets, de sorte que l'automatisation du dispositif ne soulève aucune difficulté. On a obtenu des résultats satisfaisants avec des touffes de poils d'une longueur de 3 à 10 mm environ et avec un nombre de touffes d'un diamètre de 2 à 5 mm environ, de 3 à 5 par cm2 de surface de la face du disque. Les poils peuvent être en matière plastique, par exemple en nylon ou en matière textile d'origine animale ou végétale, chaque poil pouvant avoir un diamètre, notamment dans le cas de fibres d'origine animale, de 0,08 mm à 0,12 mm environ. La matière abrasive est, en général, une pâte ou un liquide à base de diamant, d'oxyde métallique ou de carbure de silicium. Ces substances abrasives représentent, en général, de 1 à 3 % du poids du liquide abrasif et de 10 à 30 % du poids de la pâte abrasive. Suivant un mode de réalisation particulièrement préféré, le dispositif, suivant l'invention, com prend un porte-objets interposé entre deux disques munis de touffes de poils sur les faces tournées vers le porte-objets, le disque supérieur étant muni de trous traversants d'alimentation en la matière abra sive. On peut, ainsi, polir simultanément deux faces d'un même objet tout en conservant un bon parallélisme de ces faces. Le mouvement relatif entre le disque et le porte-objets peut être obtenu par des mouvements de rotation impartis à la fois au porte-objets et au disque, le porte-objets tournant autour d'un axe décentré par rapport à celui du disque. Dans la variante comprenant deux disques, ceux-ci peuvent être entraînés tous deux en rotation, le cas échéant en sens inverse, ou dans le même sens mais à des vitesses différentes, le porte-objets pouvant lui aussi être entraîné dans un sens ou dans l'autre à des vitesses différentes, de nréférence au moyen de deux pignons engrenant sur une #e#- ture ménage sur la tranche du porte-objets. L'invention vise également un procédé de polissage qui consiste à polir un objet à laide du dispositif suivant l'invention, en appliquant l'objet sur la face du disque comportant des touffes de poils, et en alimentant le dispositif en matière abrasive, l'intervalle de temps entre chaque alimentation étant inférieur à 1 minute et de préférence compris entre 20 et 40 secondes. Il importe, en effet, que la matière abrasive entraînée par les extrémités libres des poils viennent frapper la pièce à traiter et que toute la matière abrasive n'ait pas eu le temps de descendre dans les intervalles entre les touffes éloignées de la surface de la pièce à traiter. L'expérience a montré que la matière abrasive reste efficace pour autant que son alimentation soit renouvelée suffisamment souvent. Il est avantageux d'appliquer la pièce à polir sur les touffes de poils avec une certaine pression (5 . 150150 g/cm2), de manière, notamment, à ce que les poils puissent pénétrer au fond des creux à polir. On alimente, en général, le dispositif à raison de 30 à 300 cm3 environ de matière abrasive à l'heure, l'alimentation pouvant s'effectuer, à la différence des dispositifs à meule connus, en même temps que le stade de polissage. Dans le cas d'un dispositif suivant l'invention à un seul disque inférieur, l'alimentation peut s'effectuer par injection sur les parties de la brosse qui sont comprises entre deux porte-objets,tandis que dans le cas d'un dispositif de polissage à deux disques, l'alimentation peut s'effectuer en continu ou en discontinu par les trous traversants d'alimentation ménagés dans le disque supérieur. On a obtenu des résultats de polissage satisfaisants lorsque la vitesse relative linéaire du disque par rapport à l'objet est comprise entre 100 et 400 cm à la seconde. Suivant une variante de l'invention, l'un des constituants des poils eux-mêmes est une matière abrasive. Quand, dans le présent mémoire, on indique que les touffes de poils ont une longueur sensiblement uniforme, cela signifie que leursextrémitéslibressont situées sensiblement dans un même plan, cette planéité étant obtenue,en général,en coupant, de manière appropriée, les poils. Au dessin annexé, donné uniquement à titre 'f d'exemple la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif de polissage suivant l'invention ; la figure 2 est une vue en #lan correspondant à la figure 1, les porte-objets n'étant pas représentés la figure 3 est un schéma d'une variante préférée du dispositif de polissage suivant l'invention. Le dispositif de polissage décrit aux figures 1 et 2 comprend un disque 1 en matière plastique ou en métal, solidaire en rotation d'un arbre 2 entraîné par un moteur 3. L'arbre 2 passe par le centre du disque 1. Dans la face supérieure du disque 1, sont ménagées des ouvertures borgnes 4 de réception de touffes de poils 5. Les ouvertures sont régulièrement réparties sur toute la surface du disque 1 et débouchent sur la face 6 supérieure de celui-ci. Dans chaque ouverture est enfichée une touffe 5 de poils d'une longueur de 5 mm. Cela signifie que la distance entre l'extrémité libre des poils et la face 6 est de 5 mm. Sur la brosse constituée des touffes 5 sont posés trois anneaux 7 répartis angulairement d'une manière régulière. Le diamètre de chaque anneau est inférieur au rayon du disque 1. Dans chaque anneau sont disposées quatre pièces P dont la face tournée vers les brosses comporte des creux C. La face de ces pièces P comportant les creux C, doit être polie. Sur ces pièces est posé, à l'intérieur de l'anneau 7, un porte-objets 8, les pièces P pouvant être éventuellement collées au porte-objets, et le porte-objets pouvant avoir la forme d'une grille dans les alvéoles de laquelle sont maintenus les objets. Chaque porteobjet 8 est monté tournant par rapport à un axe 9 vertical. Autour de chaque axe 9 vertical est disposé un vérin 10 dont la tige vient appliquer une pression sur le porte-objets 8. Entre deux porte-objets 9 est disposée une buse 11 de pulvérisation d'une matière abrasive 12 sur les extrémités libres des touffes de poils 5. Pour polir des pièces P, on les dispose, comme indiqué au dessin, dans le porte-objets 8 et l'anneau 7, puis on entraîne en rotation l'arbre 2 par le moteur 3 et donc le disque 1, tout en alimentant au moins toutes les 20 secondes en matière abrasive 12 par la buse 11, en sorte que la matière abrasive projetée par les touffes de poils 5 sur la surface et dans les creux C des pièces P à polir, enlève la matière par percussion et permet obtenir un polissage uniforme des pièces, aussi bien dans les creux que dans la partie plane, car le porte-objets 8 tourne aussi. Dans le mode de réalisation suivant la figure 3, il est prévu un disque inférieur 13 comportant des touffes de poils 14 et un disque supérieur 15 comportant des touffes de poils 16. Les touffes de poils 14 et 16 se font face. Dans l'espace compris entre elles, sont disposées au moins deux grilles 17 dans les alvéoles desquelles sont disposés les objets P dont les deux faces parallèles opposées, supérieures et inférieures, doivent être polies. Le disque 13 est solidaire en rotation d'un arbre 18 entraîné par un moteur 19. Le disque 15 est fixe. Sur l'arbre 18 est monté un pignon 20 dans lequel engrènent des dentures 21 extérieures de chaque grille 17, lesquelles se trouvent ainsi montées en satellite. Le disque 15 supérieur est traversé de part en part par des ouvertures 22 permettant d'alimenter en matière abrasive l'intervalle compris entre les deux disques 13 et 15. Les dispositifs décrits permettent d'obtenir un polissage excellent, grâce à un bon croisement des traits de polissage. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de polissage d'un objet, qui comprend un disque et des moyens pour obtenir un mou vementrelatif de rotation entre une face du disque et l'objet caractérisé en ce que des touffes de poilswde longueur sensiblement uniforme, sont enfichées directement dans des ouvertures correspondantes ménagées dans la face du disque, en étant sensiblement perpendiculaires à celle-ci et les poils sont imprégnés ou contiennent une matière abrasive liquide ou pâteuse. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poils ont une longueur de 3 à 10 mm environ. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un nombre de touffes > d'un diamètre de 2 à 5 mm environ, de 3 à 5 par cm2 environ. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les poils sont en matière plastique ou en matière textile d'origine animale ou végétale. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par un porte-objets de diamètre inférieur au rayon du disque et par des moyens pour entraîner le porte-objets autour de son axe qui est décentré par rapport à l'axe du disque. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un porte-objets interposé entre deux disques munis de touffes de poils sur les faces tournées vers le porte-objets, le disque supérieur étant muni de trous traversants d'alimentation en matière abrasive. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière abrasive est à base de diamant, d'oxydes métalliques ou de carbure de silicium. 8 - Procédé de polissage d'un objet, caractérisé en ce qu'il consiste à le polir à l'aide d'un dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7 en appliquant l'objet sur la face du disque comportant les touffes de poils et en alimentant le dispositif en matière abrasive, l'intervalle de temps entre chaque alimentation étant inférieur à 1 minute et, de préférence, compris entre 20 et 40 secondes. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter le dispositif en matière abrasive à raison de 30 à 1000 cm3 à l'heure. 10 - Procédé suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la vitesse relative linéaire du disque par rapport à l'objet est comprise entre 100 et 400 cm à la seconde.