Brevet FR2639858A1 — publié le 19900608

La présente invention concerne un procédé destiné à permettre la réalisation de couteaux monobloc en acier c'est-à-dire comportant une structure unitaire monolithique formant une seule pièce. L'invention concerne plus spécialement les procédés dans lesquels les couteaux formant une structure monobloc après fabrication sont réalisés à partir de deux éléments constituant d'une part le manche et d'autre part la lame qui sont formés et préparés séparément puis assemblés par soudure. Dans de tels procédés chaque élément est propagé séparément et peut être ainsi mis en forme appropriée selon des techniques et procédés adaptés à la configuration finale respectivement du manche et de la lame, après quoi la lame est soudée sur le manche par des procédés de soudure classique laissant par conséquent subsister un cordon de soudure lequel doit être meulé en laissant d'ailleurs subsister une trace et une solution dans la continuité de surface du couteau ; après quoi la lame est soumise aux opérations d'affûtage par meulage, tandis que parallèlement l'ensemble est soumis aux opérations de trempage puis de polissag#e final. Ces procédés traditionnels ne permettent pas d'aboutir à un aspect continu dans la surface extérieure du couteau et laissent subsister, comme précédemment indique, une solution de continuité entre le manche et la lame, soulignée par un bleuissement du métal dû à la surchauffe du métal à proximité de la soudure. Cette réalisation est illustrée aux figures î et 2 ci-dessus. De plus et surtout il est nécessaire pour assurer une solidarisation convenable et efficace entre les deux éléments assemblés, à savoir la lame d'une part et le manche d'autre part, que les qualités d'acier respectivement des deux éléments soient compatibles. Alors que précisément il est souhaitable par ailleurs d'utiliser pour le manche et pour la lame des qualités d'acier présentant des caractéristiques différentes et répondant à des spécifications particulières. Il est ainsi souhaitable pour la lame d'utiliser un acier riche en carbone susceptible de donner après la trempe une dureté permettant un affûtage et une qualité de coupe satisfaisante. Alors qu'au contraire on souhaitera utiliser pour le manche un acier à couverts à faible teneur en carbone et présentant des qualités de résistance à la corrosion d'un acier inoxydable. Il est cependant difficile dans les conditions actuelles de réaliser une soudure efficace entre de telles qualités d'acier de sorte que l'on est contraint dans les procédés de réalisation d'un couteau de structure monobloc en acier, d'utiliser des aciers voisins, voire un acier identique pour le manche comme pour la lame. On choisit alors un acier présentant un compromis entre ce qui est nécessaire pour un acier coupant après trempe et affûtage au niveau de la lame et les qualités d'un acier inoxydable et ductile souhaitables pour le manche. C'est-à-dire que l'acier utilisé finalement constitue une moyenne ou un compromis entre ce qui serait souhaitable pour chacun des éléments mais il ne donne précisément satisfaction ni au niveau du manche ni au niveau de la lame. On peut dans la recherche d'un compromis favoriser un élément par rapport à un autre ; on pourra obtenir par conséquent un couteau utilisant un acier du type coutellerie dont la lame sera relativement efficace mais dont le manche sera difficile à travailler. Et on peut inversement utiliser un acier se rapprochant de l'acier inoxydable qui sera par conséquent relativement ductile et auquel on pourra conférer les formes souhaitées mais dont la lame ne présentera que de médiocres qualités de coupe. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et à cet effet un premier objet de l'invention consiste à permettre la réalisation de couteaux présentant une structure monobloc en acier présentant une lame en acier à haute teneur en carbone donc susceptible après trempe d'être travaillée, meulée et affûtée en offrant d'excellentes qualités de coupe .; parallèlement, le même couteau présentant cette lame pourra comporter un manche utilisant un acier à couverts faible en carbone et facilement mis en forme pour obtenir des effets décoratifs tout en présentant des qualités dé résistance à la corrosion. Un autre objet de l'invention est de réaliser un tel couteau en acier monobloc dont la surface extérieure présente une continuité d'aspect satisfaisante entre le manche et la lame. A cet effet. l'invention concerne en premier lieu un procédé pour la fabrication de couteaux monobloc en acier notamment de couteaux de table du type réalisé à partir d'un manche et d'une lame solidarisés ensemble par soudure et le procédé est caractérisé en ce que la solidarisation des deux éléments à savoir la lame et le manche est obtenu par l'action d'un rayon laser. L'invention concerne plus spécialement un procédé tel que défini ci-dessus et caractérisé en outre en ce que la lame d'une part et le manche d'autre part destinés à conformer le couteau monobloc sont réalisés en acier de qualité différente. Et plus spécialement on prévoit dans le cadre du procédé de l'invention que la solidarisation entre les deux éléments à savoir la lame et le manche est réalisée sa:#s laisser subsister de cordons de soudure nécessitant un travail d'ébavurage, le couteau ne comportant aucune solution de continuité visible entre les deux éléments assemblés. L'invention concerne encore un procédé tel que spécifié et caractérisé en ce que l'on utilise une lame en acier du type coutellerie riche en carbone associée à un manche en acier du type couvert faible en carbone et présentant une bonne résistance à la corrosion. Selon une autre caractéristique de l'invention la lame est travaillée pour être amenée à son stade final avant solidarisation sur le manche. Et plus spécialement la lame avant solidarisation est soumise à un trempage suivi d'un affûtage par meulage. Plus spécialement encore le manche de son côté est soumis, avant solidarisation sur la lame à une opération de polissage. L'invention concerne encore un couteau en acier du type monopièce réalisé à partir du procédé tel que défini ci-dessus et caractérisé en outre en ce qu'il comporte une lame et un manche solidarisés entre eux par l'action d'un rayon laser et tel que les deux parties ainsi assemblées présentent une continuité de surfaces satisfaisante. L'invention concerne encore un couteau tel que défini ci-dessus et caractérisé en ce que le manche d'une part et la lame d'autre part sont réalisés à partir d'acier de qualité différente. Et plus spécialement la lame est réalisée à partir d'un acier du type coutellerie riche en carbone et elle est soumise à trempe et affûtage avant solidarisation sur le manche, tandis que le manche de son côté réalisé à partir d'un acier de type couvert et inoxydable, pauvre en carbone, est mis en forme et poli avant assemblag#e sur le couteau. Ainsi selon l'invention, chacune des pièces avant assemblage peut subir les opérations spécifiques qui lui sont propres sans interférer avec l'autre partie. De sorte que les deux -éléments avant assemblage peuvent ainsi être conduits jusqu'à un stade final de leur préparation permettant une finition séparée adaptée à la qualité du carbone qui compose cet élément et au rôle qu'il doit jouer. Et les deux éléments à l'état pratiquement fini sont alors assemblés définitivement par soudure par rayon laser enobtenant ainsi immédiatement et sans opération de finition ou d'ouvraison ultérieure un produit fini et marchand. On peut ainsi selon l'invention et de façon nouvelle et surprenante rompre avec les fabrications traditionnelles qui, comme exposé précédemment, nécessitaient un compromis dans le choix des matériaux et dans la conduite des opérations. Il était en effet nécessaire dans l'art antérieur pour obtenir un couteau monobloc et présentant par conséquent une homogénéité suffisante, de partir de matériaux suffisamment compatibles et donc sinon identiques au moins assez proches l'un de l'autre, de sorte qu'il n'était pas possible d'utiliser les qualités d'acier répondant aux spécifications et nécessités propres à chacun des deux éléments. Mais de plus la soudure devant être réalisée avant toute opération notamment de trempe, il suit que la soudure des deux éléments intervenait au niveau pratiquement des ébauches et c'est sur le couteau à l'état d'ébauche mais comportant déjà les deux éléments assemblés, que le travail trempe, polissage, affûtage devait être effectué ; on comprend que ces différentes opérations spécifiques soit à la lame, soit au manche, devant être conduites sur l'ensemble du couteau, l'opérateur se trouvait quelque peu handicapé d'une part en devant manipuler un couteau dans sa totalité alors que les opérations pouvaient ne concerner qu'une partie de ce dernier ; et d'autre part les opérations destinées à la finition d'une partie du couteau peuvent ou pouvaient être non seulement inutiles mais nuisibles pour la qualité et la présentation de l'autre partie. Alors que dans le cadre de la présente invention chacune des deux parties séparées à savoir la lame et le manche peuvent donc ainsi être préparés et leur fabrication conduite à leur terme final avant l'assemblage qui constitue ainsi lui-même le stade final et la réunion des deux éléments déjà achevés dans la perfection de leur finition. Outre que la réunion des deux parties ainsi assemblées peut être obtenue dans des conditions d'efficacité parfaite, elle assure par elle-même une finition de qualité et respecte le bel aspect de l'objet terminé obtenu dès le stade de la soudure. En effet si la soudure reste sans doute visible, elle ne nécessite pas de reprise du fait même : - qu'elle peut être au ras de la mitre et donc ne pas nuire à l'esthétique, - qu'elle est très légèrement en creux et ne nécessite pas d'opération de meulage du cordon en surépaisseur d'une soudure classique, - qu'il n'y a pas bleuissement ou surchauffe du métal à proximité de la soudure. On améliore ainsi la qualité du produit ainsi que statistiquement le pourcentage de produit de haute qualité -est accru en réduisant considérablement les seconds choix ou les pièces insuffisantes ; en effet le contrôle peut être effectué sur chacun des éléments avant leur assemblage et les défauts éventuels peuvent être détectés ; et les éliminations peuvent ainsi se faire non pas au niveau du produit fini avec une perte accrue mais au niveau des éléments individuels. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec un exemple de réalisation mettant en oeuvre l'invention. Dans les dessins annexés les figures 1 et 2 représentent des vues de face et de profil d'un couteau réalisé selon l'art antérieur avec soudure classique, tandis que les figures 3 et 4 représentent des vues de face et de profil d'un couteau réalisé selon le procédé de l'invention avec soudure laser. On réalise par les procédés traditionnels deux ébauches à partir d'une section de fer rond ou carré. Une première ébauche est travaillée de façon à définir la lame du couteau et elle est réalisée à partir d'acier de qualité coutellerie riche en carbone. Parallèlement on a réalisé une ébauche destinée à conformer le manche à partir d'un acier rond ou carré et choisi dans les aciers de qualité inoxydable. La lame après mise en forme est soumise à un trempage et ensuite à un meulage en vue d'assurer son affûtage. Tandis que parallèlement le manche est travaillé jusqu'à obtention de sa forme définitive après quoi il est soumis à une opération de polissage jusqu'à ce qu'il comporte et présente la forme et le fini de surface voulus. Après quoi, chacune des pièces étant obtenue à son état final, les deux pièces mises en contact sont solidarisées par soudure au moyen d'une soudure par rayons laser. Le couteau ainsi obtenu et représenté aux figures 3 et 4 ne fait apparaître aucune excroissance laissant trace d'un cordon de soudure et la continuité entre les deux éléments, en leur point de jonction est parfaite en assurant une finition complète et le bel aspect du produit. En effet la soudure linéaire et sans zone bleutée ou noircie périphérique se confond avec l'extrémité de la nitre ; aucun meulage n'est nécessaire sur la ligne de soudure légèrement en creux. On évite encore l'inconvénient des soudures classiques qui en provoquant un échauffement important du métal modifient la structure moléculaire et engendrent dès lors une neutralisation de la trempe à proximité de la soudure. De plus cette surchauffe locale et la modification dans la structure moléculaire qui en résulte entraine des tapures c'est-à-dire des zones où la résistance à la corrosion est affaiblie, ce qui ne se produit plus dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé ici décrit. On a ainsi obtenu un couteau dont chaque élément composant de départ à savoir le manche et la lame a subi, #séparément la succession des traitements qui lui sont propres pour l'amener à sa phase finale. Et chaque élément ayant subi la succession des traitements nécessaires et propres à sa finition, a pu être traité selon les processus appropriés sans interférence avec la préparation de ltautre élément nécessitant par ailleurs des traitements différents et spécifiques. On obtient ainsi selon l'invention un couteau d'un bel aspect répondant par ailleurs à des spécifications techniques de haute qualité. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication de couteaux monobloc en acier notamment de couteaux de table du type réalisé à partir d'un manche et d'une lame solidarisés ensemble par soudure, caractérisé en ce que la solidarisation des deux éléments à savoir la lame et le manche est obtenuepar l'action d'un rayon laser. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que la lame d'une part et le manche d'autre part destinés à conformer le couteau monobloc sont réalisés en acier de qualité différente. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la solidarisation entre les deux élément s à savoir la lame et le manche est réalisée sans laisser subsister de cordons de soudure nécessitant un travail d'ébavurage, le couteau ne comportant aucune solution de continuité visible entre les deux éléments assemblés. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que-l'on utilise une lame en acier du type coutellerie riche en carbone associée à un manche en acier du type couvert faible en carbone et présentant une bonne résistance à la corrosion. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lame est travaillée pour être amenée à son stade final avant solidarisation sur le manche. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la lame avant solidarisation est soumise à un trempage suivi d'un affûtage par meulage. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le manche de son côté est soumis, avant solidarisation sur la lame à une opération de polissage. 8 - Couteau en acier du type monopièce réalisé à partir du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 ci-dessus, caractérisé en outre en ce qu'il comporte une lame et un manche solidarisés entre eux par l'action d'un rayon laser et tel que les deux parties ainsi assemblées présentent une continuité de surfaces parfaite ne laissant subsister aucune solution susceptible de laisser apparaitre les deux éléments de départ. 9 - Couteau selon la revendication 8, caractérisé en ce que le manche d'une part et la lame d'autre part sont réalisés à partir d'acier de qualité différente. 10 - Couteau selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lame est réalisée à partir d'un acier du type coutellerie riche en carbone et elle est soumise à trempe et affûtage avant solidarisation sur le manche, tandis que le manche de son côté réalisé à partir d'un acier de type couvert et inoxydable, pauvre en carbone, est mis en forme et poli avant assemblage sur le couteau.