Brevet FR2602706A1 — publié le 19880219

FUSIL D'AVIVAGE D'ARETE DE COUPE La présente invention concerne Le domaine de L'avivage des arêtes de coupe d'outils ou instruments divers et, plus particulièrement, celui de l'entretien de ces aretes ayant fait, au préalable, L'objet d'affûtage ou d'aiguisage par tout- moyen convenable. L'arête de coupe d'un instrument ou outil est, généralement, définie par deux faces soigneusement affûtées ou aiguisées, occupant deux plans convergents dont le lieu d'intersection définit l'arête de coupe. Les facultés tranchantes d'une telle arête sont d'autant meilleures que l'angle de convergence entre les faces est aigu et que cette arête possède ce qu'il est convenu d'appeler un fil régulier, de très faible dimension et occupant, de préférence, un plan bissecteur de l'angle de convergence. Les utilisations successives d'un objet tranchant aboutissent, tout d'abord, à détériorer le fil qui peut aussi être infléchi hors du plan bissecteur, ensuite à le faire disparaître par érosion matérielle puis, finalement, à détériorer la régularité de l'angle de convergence formé par les deux faces affûtées. Dans la mesure où les détériorations de L'arête tranchante correspondent à une usure normale, il est possible de réaviver l'arête tranchante en utilisant un outil d'avivage dénommé fusil. Un tel outil se compose d'une poignée, d'une garde protectrice et d'une broche ou tige réalisée en un alliage métallique possédant une forte dureté. En général, l'alliage métallique utilisé est un acier à haute teneur en carbone permettant, par un traitement thermique adéquat, d'atteindre une dureté élevée, généralement de 600 à 700 Hv. La fabrication de la broche ou tige d'avivage d'un tel fusil consiste aussi à marquer, dans la surface extérieure de cette broche, des stries ou rainures sensiblement parallèles, de direction axiale, qui sont prévues pour constituer des organes d'abrasion lorsqu'une arête tranchante est frottée dans le sens convenable sur ces stries. La dureté du métal permet, par le frottement, d'enlever des copeaux métalliques de l'arête de coupe et, par conséquent, de reconstituer un fil sensiblement bissecteur. Les fusils, actuellement réalisés de cette façon, constituent des outils fragiles, en raison de la dureté du métal de la broche ou de la tige qui peut être cassée ou rompue par simple choc. Outre cet inconvénient, il convient de noter que les stries ou rainures sont, généralement, de faible profondeur et de faible écartement et présentent, par conséquent, une résistance toute relative. L'utilisation fréquente d'un tel outil conduit, rapidement, à émousser les arêtes des stries qui ne sont plus alors à mêmes d'assumer leur fonction d'avivage d'une arête de coupe. Au contraire, dans un tel cas, les stries ou rainures ont souvent alors pour effet, lorsqu'une arête tranchante est frottée contre le fusil, de provoquer l'inflexion partielle du fil qui se couche, alternativement, d'un côté ou de l'autre du plan bissecteur qu'il doit occuper, ce qui, en définitive, ne permet pas de conférer à L'arête de coupe les qualités tranchantes recherchées. La présente invention vise à remédier aux inconvénients connus des fusils d'avivage actuels, en proposant un nouveau fusil dont la conception particulière est choisie de manière à assurer une durée de service particulièrement longue et efficace, sans risque d'usure sensible dans le temps. L'objet de l'invention est aussi de proposer un nouveau fusil d'avivage, de grande résistance mécanique et pouvant être considéré comme insensible aux risques de cassure provoquée par les chocs ou les coups. Un autre objet de l'invention est de produire un nouveau fusil d'avivage pouvant présenter la caractéristique de posséder des qualités d'avivage localement différentes, de manière à rendre possible un premier travail préparatoire de reconstitution d'une arête de coupe, puis un travail de finition consistant en L'avivage proprement dit de cette arête et la constitution du fil de coupe. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le fusil d'avivage conforme à l'invention est caractérisé en ce que la broche est constituée par une âme rigide pourvue au moins localement d'un revêtement de matériau céramique de granulométrie comprise entre 5 et 22 microns et d'épaisseur comprise entre 3 et 8/100e de millimètre. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation d'un fusil d'avivage conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe transversale illustrant une variante de réalisation du fusil. Selon l'invention, le fusil comprend une broche ou tige 1 associée, par l'intermédiaire d'une garde 2, à une poignée 3. Divers modes de réalisation peuvent etre retenus pour fabriquer le fusil qui peut etre en toute matière appropriée, à l'exception des matières plastiques, en raison du caractère de l'une des phases ultérieures de fabrication. Le fusil peut donc être réalisé par usinage, forgeage, coulage, pressage, etc... et etre constitué d'une seule pièce ou non. Dans un tel cas, la broche ou tige 1 peut comporter une soie 4 permettant l'adaptation avec la garde 2 et la poignée 3 qui peuvent donc être réalisées en des matériaux identiques ou différents. Selon le procédé de l'invention, la broche ou tige 1 comprend une âme 5 qui est pourvue d'un revêtement 6 en un matériau céramique choisi, dans un exemple de fabrication, de granulométrie uniforme, par exemple, comprise entre 5 et 22 microns. Le revêtement 6 présente, également, de préférence, une épaisseur uniforme comprise entre 3 et 8/love de millimètre, généralement, entre 4 et 6 et, de préférence, égal à 5. Par matériau céramique, il convient de retenir tous les mélanges d'oxydes ou de nitrures ayant un pouvoir d'abrasion suffisant. Un tel matériau peut être mono ou pluricomposant. A titre d'exemple, un tel matériau convenant particuliérement bien comprend de l'alumine, de l'oxyde de chrome et de l'oxyde de titane. Un mélange approprié peut comprendre 70 % d'alumine, 26 X d'oxyde de chrome et 4 X d'oxyde de titane. Le revêtement 6 est rapporté sur la surface périphérique de l'âme 5, selon un procédé consistant, tout d'abord à préparer la surface à recouvrir pour lui conférer des aspérités par création de cratères ou cavités lui donnant un aspect rugueux. Ceci peut être obtenu en procédant à un sablage de type industriel, tel que ceux fréquemment utilisés pour le traitement de surface de piéces métalliques. Un tel sablage est effectué en mettant en oeuvre un fluide neutre, sous une atmosphère neutre, sèche et exempte de pollution. Le matériau céramique est ensuite projeté sur la surface traitée à l'aide d'un plasma gazeux, notamment d'hydrogène, d'argon, éventuellement d'hélium. Le plasma gazeux est choisi d'une puissance suffisante pour provoquer la fusion des grains du matériau céramique pour produire, après dépôt sur la surface, un revêtement cohérent et stable adhérant à ladite surface. A titre d'exemple, la puissance mise en oeuvre est choisie pour atteindre, à la sortie de la torche de projection, une température de fusion sensiblement égale à 18 0000 C. Une telle projection peut être menée à bien à l'aide d'une installation METCO 7 M commercialisée par la Société de droit US METCO. Dans l'exemple de réalisation, l'âme 5 présente une section droite transversale circulaire et comporte un revêtement 6 s'étendant sur toute sa surface périphérique. Il pourrait être envisagé de constituer un revêtement 6 local et de laisser subsister une partie de La surface périphérique de l'âme 5 en lui conférant une réalisation traditionnelle à base de stries ou rainures, lorsque l'âme5 est réalisée en un acier allié, du type de ceux mis en oeuvre pour la fabrication des fusils d'avivage traditionnels. Il peut être envisagé, aussi, de constituer le revêtement 6 de manière qu'il soit formé par deux couches 6a et 6b s'étendant localement et, par exemple, de part et d'autre d'un plan diamétral x-x'. Chaque couche est formée par un matériau céramique différent, afin de posséder une granulométrie également différente. Il devient ainsi possible de conférer à la tige ou broche 1 et sur une partie de sa surface périphérique, des caractéristiques d'avivage favorables à la reconstitution d'une arête de coupe régulière et, par la seconde partie de sa surface, des caractéristiques d'avivage permettant une finition, en vue de la constitution d'un fil conférant de réelles qualités de coupe à une arete tranchante. A titre d'exemple, la couche 6a peut être en un matériau céramique présentant une granulométrie comprise entre 5 et 12 microns, alors que la granulometrie du matériau céramique de la couche 6b peut être comprise entre 12 et 22 microns. La composition retenue pour les couches 6a et 6b peut être la même ou différente. La fig. 3 illustre une variante de réalisation selon laquelle l'âme 5 est réalisée pour présenter une section droite transversale, de forme biconvexe symétrique, de part et d'autre du plan x-x'. L'une des faces convexes, par exemple 7a, peut être revêtue d'une couche 6a de préparation de finition, alors que la face convexe 7b est revêtue d'une couche 6b de dégrossissage. L'objet de l'invention trouve une application particuliqrement avantageuse dans le domaine des fusils d'avivage des couteaux. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Fusil d'avivage du type comprenant une poignée (3), une garde (2) et une broche ou tige (1), caractérisé en ce que la broche est constituée par une âme rigide (5) pourvue, au moins localement, d'un revêtement (6) de matériau céramique de granulométrie comprise entre 5 et 22 microns et d'épaisseur comprise entre 3 et 8/100e de millimètre. 2 - Fusil d'avivage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau céramique est constitué à base d'un mélange d'oxydes et/ou de nitrures métalliques. 3 - Fusil d'avivage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'âme rigide (5) comporte, au moins localement, un revêtement (6) constitué, pour une partie de la surface recouverte, par une couche (6a) de matériau céramique de granulométrie comprise entre 5 et 12 microns et, pour une autre partie de cette surface, par une couche (6b) de matériau céramique de granulométrie comprise entre 12 et 22 microns. 4 - Fusil d'avivage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'âme (5) présente une section droite transversale biconvexe symétrique, une des faces biconvexes (7a) étant revêtue d'une couche de matériau céramique de granulométrie plus grande que celle du matériau céramique de la seconde face biconvexe (7b).