Brevet FR2577241A1 — publié le 19860814

L'invention concerne un procédé pour retoucher une couche d'émail présentant un défaut qui est dû, par exemple, à un pore dans la couche d'émail constituée d'une couche de base et d'une couche de revêtement sur un élément de construction réalisé en métal de support, procédé dans lequel une zone entourant le défaut est découpée jusqu'à la surface du métal de support avant que la retouche soit réalisée. La résistance à la corrosion d'une couche d'émail appliquée sur un élément de construction est basée sur le fait que la surface du métal de support est totalement recouverte de la couche d'émail. Si cette dernière présente un pore, il est nécessaire d'obturer ce dernier à l'aide d'une matière à haute résistance à la corrosion. Si le problème de la réparation apparaît pendant la fabrication, ce pore ou point faible peut être obturé à l'aide d'un émail similaire à celui utilisé précédemment, lors de l'étape suivante de cuisson portant sur la pièce complète. Si la cause du défaut présenté par l'émail résiste à une certaine profondeur dans la couche d'émail ou même dans le métal de support, trois ou quatre étapes supplémentaires de cuisson peuvent devenir nécessaires. Bien que ce procédé de réparation puisse être considéré comme étant optimal, il présente encore 1 'in- convénient de ne pouvoir être exécuté, en pratique, que pendant la fabrication, et, en outre, il entraîne une élévation des coûts. Un procédé plus simple et moins coûteux de réparation consiste à obturer la zone défectueuse, après meulage, à l'aide de vis provenant d'une ou plusieurs pièces, ou à l'aide de plaques à fixer par des vis. La matière dépend de l'utilisation finale. Le tantale est relativement coûteux, mais possède une résistance à la corrosion similaire à celle des revêtements de verre, même dans les conditions chimiques les plus sévères. Des alliages à base de platine ou d'or occupent un rang intermédiaire.L'argent, l-acier inoxydable, certains alliages à base de nickel peuvent donner satisfaction dans le cas de conditions chimiques relativement modérées, de même que dans le domaine des réacteurs de polymérisation et des cuves à boissons. Entre la vis et l'émail, dans le cas de conditions hautement corrosives, il est normalement prévu un disque d'étanchéité en polytétrafluoréthylène ou matiere analogue. Dans le cas de conditions faiblement corrosives, il est en outre possible d'obturer les pores de la couche d'émail par calfatage à l'or. L'étanchéité constitue le point faible d tous les procédés de réparation dans lesquels, après cuisson, des pores sont obturés. Etant donné que, par exemple, la matière d'étanchéité coule si elle est soumise à des températures et à des pressions supérieures, étant donné qu'elle peut être l'objet d'une attaque chimique, étant donné qu'elle peut être perméable à certains produits chimiques ou étant donné que, dans le cas d'une réparation sans matière d'étanchéité, des produits risquent de fluer ou de diffuser le long des liaisons ou des filets vers la base, ces points de réparation sont normalement à l'origine de défaillance avant la matière qui les entoure. Par conséquent, on a consenti de grands efforts depuis de nombreuses années, visant à améliorer encore les procédés de réparation du type mentionné. Le problème à résoudre par l'invention est donc d'améliorer un procédé pour retoucher une couche d'émail présentant un défaut, de manière que la réparation puisse être effectuée aussi économiquement que possible, en particulier avec un minimum d'opérations de cuis- son nécessaire, sans réduire la résistance de la couche d'émail réparée par rapport à celle obtenue avec des procédés de réparation connus comparables. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait qu'une ouverture conique, dont l'angle de conicité est inférieur à 10 , est formée dans la couche d'émail, l'ouverture dans laquelle un disque complémentaire, découpé dans de l'émail, est emboîté à force, après quoi une seule étape supplémentaire de cuisson est effectuée. Dans ce procédé, il est possible, par rapport au procédé optimal connu, dans lequel plusieurs opérations de cuisson sont nécessaires, d'obtenir une résistance comparable de la couche d'émail réparée. Une autre solution à ce problème consiste à former une ouverture conique ayant un angle de conicité de moins de 10 , à chauffer la zone de la couche d'émail entourant cette ouverture conique, puis à emboîter à force dans l'ouverture chauffée un disgLie complémentaire~ découpé dans de l'émail et surdimensionné par rapport à l'ouver- ture conique non chauffée, de manière que le disque soit fixé par retrait lorsque la matière entourant l'ouverture conique refroidit ensuite.Dans ce procédé, aucune operation supplémentaire de cuisson n'est nécessaire, mais seulement un échauffement de la zone entourant ltouver- ture conique dans lafcouche d'émail, jusqu a une température suffisante pour provoquer un retrait sur le disque emboîté à force. Un avantage de ce procédé apparat dans le fait Que la réparation peut être effectuée sur le lieu d'utilisation de l'appareil émaillé, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de transporter l'appareil jusque chez son fabricant. Des essais ont montré que les contraintes de rappel apparaissant pendant le refroidissement permettent une charge thermique qui correspond approximativement aux limites de charge admissibles d'une couche d'émail non réparée ou d'une couche d'émail réparée par le premier mode opératoire décrit.Cependant, étant donné que le polissage n'assure pas une étanchéité à 100 X, dans le cas de conditions hautement corrosives, une faible corro sion du métal de support pourrait apparaître par suite d'une diffusion. Dans le cas de conditions moins corrosives, il est cependant possible d'apporter par ce procédé une solution avantageuse et satisfaisante en pratique. L'angle du cône de l'ouverture conique pratiquée dans les deux procédés est avantageusement d'environ 2 à 3 et le diamètre de l'ouverture et du disque est d'environ 3 à 4 mm. Des disques taillés ou polis convenablement, en émail, et des outils destinés à polir ou tailler les ouvertures coniques peuvent être fournis par les fabricants à l'utilisateur de l'appareil émaillé. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel les figures 1 à 3, 5 et 6 sont des coupes transversales d'une matière de support portant une couche d'émail, permettant d'expliquer les étapes du procédé de l'invention ; et la figure 4 est une coupe transversale d'un disque réalisé en email pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.. La figure 1 représente un métal 1 de support recouvert d'une couche 2 d'émail qui présente un pore 3. Tout d'abord, le pore de la couche d'émail est meulé ou poli de manière que la paroi laterale du trou forme une coupe légèrement conique, divergeant vers le haut, d'un diamètre d'environ 3 à 4 mm et d'un angle de cône de moins de 10 , avantageusement un angle de cône d'environ 2 à 3 . A cet effet, un trou initialement perpendiculaire est ménagé lors d'une seconde étape de travail, à l'aide d'un cône, ou bien le trou est réalisé en une seule passe à l'aide d'un polissoir conique particulier. On-obtient ainsi l'état tel que montré sur la figure 2. La figure 4 représente un disque 6 qui peut être utilisé dans les deux formes du procédé de l'invention, lequel disque est réalisé dans un émail autoportant massif et présente des bords coniques. Le verre massif nécessaire est soit étiré sous forme d'un barreau provenant de la fusion d'une bouillie d'émail séchée et cuite, soit obtenu à partir de pièces brutes constituées d'une poudre comprimée. A cet effet, de l'émail en poudre (4125 micromètres) est mélangé à une masse plastique avec une solution d'alcool polyvinylique (100 g d'alcool polyvinylique dans 1000 ml d'eau) dans la proportion de 100:8 et est comprimé sous une pression de 600 daN/cm2.Les pièces brutes comprimées sont chauffées lentement de 20 à 500"C pendant 2 à 3 heures afin que les constituants organiques soient décomposés et elles sont finalement cuites à 820"C et refroidies lentement pendant 16 heures dans le four (température de sortie d'environ 200"C). Dans le cas du premier procédé selon l'invention, le disque 6 est ajusté dans l'ouverture conique 4 de la figure 2 et est coupé en hauteur. Il est apparu peu important que le disque dépasse de quelques dixièmes de millimètre de la surface de la couche d'émail. La zone de la réparation peut recevoir par pulvérisation une bouillie 7 d'émail pour assurer la stabilisation du disque dans une position suspendue. Après séchage, la pièce est cuite de façon habituelle. Pendant la cuisson, tout positionnement de la pièce ou de l'appareil peut être assuré, car le disque ou plusieurs disques (dans le cas de plusieurs réparations effectuées simultanément) ne retombent pas. Pendant la mise en oeuvre de ce procédé, il faut prendre soin, avant et pendant l'étape de cuisson, qu'aucune inclusion d'air n'est présente sous le disque. Dans le cas de certains métaux de support, ceci pourrait être obtenu, par exemple, par la coupe à dimension et la mise en place d'un getter métallique sur la surface polie du métal de support. Dans- ces cas, il peut être avantageux d'utiliser un disque qui, non seulement, est constitué de l'émail de revêtement, mais qui contient également une couche d'émail polie au-dessous de la couche de revêtement. On peut déterminer par des essais sur un petit échantillon du métal de support concerné le métal de support pour lequel un tel dégazage est possible. Le procédé le plus commode et le plus fiable pour éviter des inclusions d'air consiste à percer un trou d'évent 5 à travers le métal de support, comme montré sur la figure 3. Après pulvérisation de la bouillie 7 d'émail comme montré sur la figure 5 et cuisson, on obtient une couche d'émail continue sur le métal 1 de support, comme montré sur la figure 6. Une fois l'émaillage achevé, le trou d'évent du métal de support peut être obturé, par exemple, au moyen d'un goujon vissé. Bien qu'il soit également possible de boucher le trou depuis l'extérieur par soudage, ceci est normalement moins favorable, car l'échauffement local engendre des contraintes dans les couches d'émail. Dans le cas de la seconde forme du procédé et avec une grande précision de la pièce coupée, cette dernière peut également être insérée dans la surface de l'émail sans fusion. A cet effet, on utilise un disque 6 qui est surdimensionné de quelques micromètres par rapport à l'ouverture conique 4 montrée sur la figure 2. Avant d'emmancher à force un disque froid dans l'ouverture, on chauffe à une température d'environ 100 à 300"C, avantageusement à 200tu, la zone de la couche d'émail entourant l'ouverture conique afin que le disque soit fixé par les contraintes de rappel provoquant un retrait et apparaissant lors du refroidissement qui suit. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour retoucher une couche d'émail (2) présentant un défaut dû, par exemple, à un pore (3) dans cette couche d'émail qui est constituée d'une couche de fond et d'une couche de revêtement sur un élément de construction en métal de support, procédé dans lequel une zone entourant le défaut est découpée jusqu'à la surface du métal (1) de support et, pour retoucher une couche d'émail continue, une autre cuisson est effectuée, le procédé étant caractérisé en ce qu'une ouverture conique (4) ayant un angle de cône de moins de 10 est formée dans la couche d'émail, ouverture dans laquelle un disque complémeltaire (6), découpé dans de l'émail, est emboîté à force, après quoi une seule autre étape de cuisson est exécutée. 2. Procédé pour retoucher une couche d'émail (2) présentant un défaut dû, par exemple, à un pore (3) dans la couche d'émail qui est constituée d'une couche de fond et d'une couche de revêtement sur un élément de construction réalisé en métal de support, procédé dans lequel une zone entourant le défaut est découpé jusqu'à la surface du métal de support et un élément de retouche, destiné à recouvrir la zone entourant le défaut, est disposé et fixé, le procédé étant caractérisé en ce qu'une ouverture conique (4), ayant un angle de cône de moins de 10", est formée, en ce que la zone de la couche d'émail entourant l'ouverture conique est chauffée, et en ce qu'un disque complémentaire (6), taillé dans de l'émail et surdimensionné par rapport à l'ouverture conique non chauffée, est ensuite emboîté à force dans l'ouver- ture chauffée, lequel disque est fixé par retrait lors du refroidissement qui suit. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'angle du cône de l'ouverture conique est d'environ 2 à 3 et le diamètre de cette ouverture est d'environ 3 à 4 mm. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, après l'insertion du disque réalisé en émail et avant l'exécution de l'étape de cuisson, de la bouillie d'émail est disposée dans au moins la zone de la circonférence du disque. 6. Fabrication et/ou utilisation d'un disque découpé en émail, ayant un angle de cône de moins de 10 pour l'exécution du'procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.