Brevet FR2577240A1 — publié le 19860814

La présente invention concerne un procédé pour déposer un revêtement du dureté élevée, en particulier de monoxyde de silicium (SiO) sur le tranchant de lames fines, d'outils coupants tels que cutters et notamment de lames de rasoir. On connait déjà des procédés pour déposer un revêtement sur le tranchant de lame de rasoir, par exemple, selon le Brevet n" 73 20840. Toutefois, il s'agit de procédés classiques différents, utilisant la décomposition thermique de composés métalliques, par exemple, de métaux carbonyles tels que l'hexacarbonyle de tungstène, l'hexacarbonyle de molybdène, ou bien par d'alcoolates métalliques tel que le butoxyde d'aluminium. Ces procédés concernent également des revêtements mixtes obtenus à partir des composés cités plus haut et du polytétrafluoroéthylène (PTFE). Ces procédés classiques utilisent également des réactions chimiques en partant d'oxydes, de carbures, de borures, de nitrures. Ces procédés sont relativement complexes et nécessitent plusieurs paramètres. Les procédés selon le brevet nO 73 20840 utilisent, en outre, un gaz porteur selon les exemples, qui peut être : soit réactif, soit inerte avec le composé vaporisé, tout en maintenant le tranchant de la lame (selon l'exemple) à une température à laquelle a lieu la décomposition thermique du composé vaporisé ou la réaction entre ce composé et le gaz porteur. On note que tous les exemples du brevet nO 73 20840 font état de l'utilisation uniquement de lames de rasoir en acier inoxydable. Le demandeur a découvert, selon l'invention, un matériau qui, sous forme de film sur le tranchant de la lame, améliore dans de bonnes proportions, la durée de coupe de celui-ci. Le revêtement désiré est obtenu par sublimation thermique d'un oxyde de silicium (SiO) qui entre en contact avec le tranchant de la lame. Toutefois, on peut aussi obtenir le dépôt par procédé ionique, tel que bombardement ionique par cathode de silicium. Le procédé est obtenu dans une chambre de dépôt à une pression réduite. Avant d'être traitées par ces procédés, les lames sont nettoyées avec un grand soin par le dégraissage,par tempage dans du trichloréthylène, puis installées dans la chambre de dépôt par des montages facilement déterminables à partir de l'état antérieur de la technique. Un nettoyage supplémentaire s'effectue dans la chambre de dépôt par ionisation d'air sec résiduel dosé (effluvage), à pression réduite. Une vis pointeau permet l'ajutage d'air sec à la pression recherchée, ce qui provoque ledit nettoyage par bombardement ionique sur les tranchants de lame, lesdites lames formant une des électrodes. Les conditions de voltage de courant et de vide requises pour créer et maintenir l'effluvage sont déterminables à partir de l'état antérieur de la tchnique. Ensuite, quand dans la chambre de dépôt la pression est suffisamment basse, le monoxyde de silicium est chauffé dans un creuset à la température de sublimation dudit composé, pendant un certain temps par visualisation optique matérialisée par une courbe. De plus, un mesureur d'épaisseur de revêtement (quartz) situé à l'intérieur de la chambre de dépôt, peut, à tout instant donner la mesure de ladite épaisseur du revêtement. Le revêtement ainsi obtenu par le procédé selon l'invention, permet un rasage de plus longue durée, dû, sans doute, à sa dureté et à son adhérence, et il peut améliorer la resistance à la corrosion des lames en acier au carbone. La présente invention est illustrée par l'exemple suivant, sans limiter pour autant la portée de cette invention. Exemple sur 50 lames. 25 lames de rasoir en acier inoxydable, 25 lames de rasoir en acier au carbone, convenablement aiguisées, sont dégraissées dans un bain de trichloréthylène bouillant pendant 15 mn. Elles peuvent subir d'autres nettoyages facilement déterminables à partir de l'état anterieur de la technique. Les lames sont empilées sur un support métallique, luimême adapté sur un plateau fixé sur un axe tournant à vitesse variable selon les cas. Ce plateau a un alésage central qui permet la visualisation d'une transmission optique matérialisée par un tracé de courbe et par l'intermédiaire d'une plaque de verre parfaitement nettoyée qui s'opacifie plus ou moins en fonction du dépôt, et sur laquelle on peut mesurer l'épaisseur et l'indice de réfraction du revêtement. Un nettoyage des lames par effluvage à pression réduite (dans la gainme de 1,10-2-2 mn de Hg) parfaitement maintenue par un ajutage d'air sec régle par une vis pointeau micrométrique , provoque un bombardement ionique sur les tranchants de lame. Ce nettoyage est préconisé avant l'obtention du vide recherche pour déposer le revêtement et pouvant se situer entre 1*10 5 et 6.10 6 mn de Hg. Le creuset contenant le monoxyde de silicium est fixé entre 2 électrodes et chauffé jusqu la température de sublimaion de SiO (1200 C) qui se dépose ainsi sur le tranchant des lames. L'intérêt de cette invention est Durée de coupe du tranchant de la lame nettement améliorée par un procédé relativement simple et rapide. Toutes les lames de rasoir peuvent être ainsi traitées, quelle que soit leur composition, acier au carbone ou acier inoxydable. Un chauffage des lames pendant le revêtement n'est pas nécessaire, toutefois, une température allant jusqu'à, par exemple, de la température ambiante de la chambre de dépôt à 1500C par rayonnement, peut augmenter l'adhérence et la résistance dudit dépôt. Durée d'effluvage réduite : 30 s à une pression de 1.10 2 mn de Hg, à une tension de 3 500 volts et un courant de 140 mA. Pas de gaz porteur pendant la sublimation thermique de SiO (des.10 5 6.10 mm de Hg). Durée de sublimation de SiO : de O à 3 mn. Epaisseur du dépôt : de O à 3 000 A L'épaisseur et l'indice de réfraction du revêtement peuvent être mesurés de manière précise avec un ellipsomètre sur la plaque de verre utilisée pour la transmission optique. Par sublimation, l'indice de réfraction (n) de SiO = 1,85. Par sublimation, l'indice de réfraction de SiO de notre exemple est égal à 1,88. On peut aussi effectuer le dépôt par bombardement ionique, par cathode de silicium avec un gaz porteur réactif, tel que l'oxygène ou un mélange dosé d'argon et d'oxygène, les lames ainsi traitées formant l'anode. On opère dans ce procédé d'une manière connue en soi. REVENDICATIONS 1) Procédé pour former un revêtement de dureté élevée sur le tranchant d'une lame, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en contact du tranchant de la lame à recouvrir avec du monoxyde de silicium (SiO). 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on forme un revêtement dur avec ledit composé qui est sublimé thermiquement. 3) Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le monoxyde de silicium est chauffé dans un creuset à la température de sublimation dudit monoxyde. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 caractérisé en ce qu'on forme le revêtement dans une chambre de dépôt directement sans gaz porteur. 5) Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'on forme le revêtement à une pression inférieure à la pression atmosphérique. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on forme le revêtement à une température comprise entre la température ambiante et 1500C 7) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on forme le revêtement dans une chambre de dépôt à pression réduite avec gaz porteur réactif tel que l'oxygène, ou mélange de gaz dosé tels que l'argon et l'oxygène, par bombardement ionique en utilisant une cathode de silicium, les lames à recouvrir étant électriquement connectées, conjointement pour former l'anode. 8) Tranchant de lame revêtu de monoxyde de silicium, selon le procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.