Brevet FR2670684A1 — publié le 19920626

" Procédé pour la production d'une couche de sorption régénérable sur une surface métallique ". La présente invention concerne un procédé, une couche de sorption régénérable (à base de matériau adsorbant) ainsi que l'utilisation des appareils appropriés pour leur mise en oeuvre Le procédé est destiné à la production d'une couche de sorption adhérente dans la zone allant environ de 40 K à 3000 C, régénérable ou réactivable en granulé poreux, sur une surface métallique lisse, par exemple une couche régénérable en granulé de charbon actif sur la paroi intérieur d'une cryopompe La couche de sorption consiste en une surface métallique comme base en une surface métallique comme base, en une couche de colle appliquée par dessus en colle de céramique résistante à la température et en particules enrobées dans la couche de colle en matériau de sorption, les côtés ou les faces des particules opposées à la couche de colle ou de métal n'étant plus recouvertes de colle ou demeurant libres L'appareillage destiné à la mise en oeuvre comporte un pistolet de pulvérisation de peinture pour pulvériser une colle et un pistolet de sablage pour l'application pneumatique du matériau de sorption. Il est connu de recouvrir, par exemple, des surfaces de sorption de cryopompes avec des matériaux sorbants Comme matériaux sorbants de ce type, on utilise de préférence des particules de charbon actif ayant une taille de grains, allant de la forme pulvérulente à environ 10 mm de diamètre Les particules sont collées dans un cas, dans lequel la colle est appliquée à l'aide d'un pinceau ou de spatules et les particules sont ensuite introduites par pression dans la couche de colle En outre, il est connu de fixer les particules mécaniquement par introduction dans une structure en nid d'abeilles ou de les fixer par des colles métalliques appliquées à l'aide d'un procédé de pulvérisation de flamme, avec un traitement thermique consécutif. Tous ces procédés ont cependant le défaut commun d'être très coûteux en temps et de ne garantir aucun recouvrement homogène En outre, seul le revêtement de surfaces horizontales est possible sans défaut. En partant de cet état de la technique, c'est maintenant le problème de la présente invention de produire une couche stable dans la zone de température d'environ 40 K à 3000 C, à base de matériau adsorbant sous forme de granulé, de taille de grains allant de 0,1 à 2 mm ou un peu plus grand, sur une surface métallique lisse, de préférence sur les surfaces internes d'une cryopompe tout en évitant les inconvénients décrits. L'invention doit indiquer pour cela non seulement la couche comme telle pour laquelle la face de la couche dirigée vers le vide par rapport à la paroi doit être complètement active, c'est-à-dire que les pores sur cette face du granulé doivent ne pas être bouchés par la colle Pour atteindre cet objectif, l'invention doit aussi indiquer l'équipement côté outillage, en vue de l'obtention de la couche. Pour résoudre le problème, l'invention propose un procédé comportant les étapes de procédé suivantes: a) préparation de la surface métallique par, par exemple nettoyage et/ou dégraissage, b) pulvérisation d'une couche uniforme d'une colle de céramique liquide, pulvérisable ayant une épaisseur prédéterminée, c) directement ensuite pulvérisation pneumatique et application par bandes du granulé sur la couche de colle humide en un seul trait sur la totalité de la surface sans s'arrêter entre les bandes, avec un excès de matériau rapporté à la quantité à fixer par collage. d) élimination du granulé en excès, en vrac, qui n'est pas solidement accroché par la couche de colle, e) durcissement et/ou chauffage de la couche qui s'est formée. La couche elle même est caractérisée par les étapes prévues pour sa fabrication. a) préparation de la surface métallique par, par exemple, nettoyage et/ou dégraissage, b) pulvérisation d'une couche régulière d'une colle de céramique pulvérisable, liquide ayant une épaisseur prédéterminée, c) pulvérisation pneumatique et application par bandes du granulé sur la couche humide de colle en un trait sur la totalité de la surface sans interrup- tion entre les bandes avec un excès de matériau rapporté à la quantité à fixer par collage, d) élimination de l'excès de granulé en vrac qui n'est pas accroché solidement par la couche de colle, e) durcissement et/ou chauffage de la couche formée. L'appareillage pour la production de la couche est caractérisé par l'utilisation d'un pistolet de pulvérisation de peinture pour pulvériser une couche d'une colle de céramique pulvérisable liquide pour la fixation d'un matériau de sorption granuleux appliqué ensuite par soufflage sur une surface métallique lisse et par l'utilisation d'un pistolet de pulvérisation de sablage pour l'application pneumatique de matériau de sorption granuleux sur une surface métallique lisse sur laquelle une couche encore humide c'est-à-dire qui colle, d'une colle de céramique pulvérisable, est appliquée par pulvérisation. Selon une caractéristique de l'invention, le pistolet de peinture au pistolet possède une buse annulaire agrandie ayant un diamètre d'environ 2-3 mm. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pistolet de sablage possède un orifice de sortie environ 2 à 5 fois plus grand, par rapport à l'utilisation usuelle comme appareil abrasif. Des particularités du nouveau procédé et de la couche améliorée, sont décrits plus précisément dans ce qui suit: Avec le procédé, une couche de granulé de charbon actif réactivable doit être appliquée pour le but mentionné en premier lieu, sur une surface lisse métallique Etant donné que la couche doit être résistante dans une zone allant de 40 K à 3000 C, une colle de céramique est nécessaire pour le collage, colle dont la viscosité doit être ajustable, car elle doit être pulvérisée Des colles de céramique renfermant de l'eau se sont avérées être utilisables. La première étape est la préparation de la surface métallique, par exemple, par nettoyage et/ou dégraissage Ensuite, une couche uniforme de colle en céramique liquide apte à la pulvérisation avec une épaisseur prédéterminée est appliquée par pulvérisation, pour laquelle la viscosité est ajustée, de sorte que la colle se répartisse efficacement par écoulement, mais cependant sans goutter Pour cela, on utilise un pistolet de pulvérisation à peinture ou vernis pour lequel pour un cas d'utilisation spécial on utilise une buse circulaire ayant un diamètre de 2 mm. Directement dessus, ensuite ou en même temps le granulé est pulvérisé à l'aide d'une sableuse du commerce avec un appareil apporté ultérieurement et est soufflé ou appliqué par bandes sur la surface encore humide ou apte au collage. Cette application se produit d'un seul trait sur la totalité de la surface sans s'interrompre entre temps, en travaillant avec un excès de matériau - rapporté à la quantité qui doit être fixée par collage Ainsi, il est garanti qu'une surface pratiquement compacte de particules solidement collées se forme, dans laquelle les plus extérieures, c'est-à- dire les plus efficaces ne peuvent plus être imbibées de colle et que leur surface efficace demeure presque complètement adsorbante. Pour ce processus, le matériau adsorbant appliqué à une colle de céramique contenant de l'eau, extrait immédiatement l'eau Cette colle n'est de cette façon dès l'application du matériau de sorption plus active C'est pourquoi l'application du matériau de sorption doit s'effectuer de façon très continue, c'est-à-dire en un passage. Ensuite, le granulé en vrac qui n'est pas fixé solidement par la couche de colle, en excès, est éliminé par brossage ou par soufflage Avec une position verticale de la surface, ce matériau se détache tout seul. Les pistolets de sableuse utilisés comme appareils sont facilement modifiés, c'est-à-dire que leur orifice de sortie est agrandi à l'opposé de l'utilisation comme appareil abrasif de deux à cinq fois, car la taille de grains du granulé est plus grande que le sable, pour jet de sable Le granulé est alimenté au dispositif de sablage par en haut par gravité et ensuite dans l'appareil, il est diffusé dans la buse à l'aide d'un gaz propulseur par exemple dans un cas concret d'utilisation à l'aide d'azote et appliqué Dans une dernière étape de procédé, la couche formée est durcie complètement Ceci peut se produire en 24 heures à température ordinaire, ou à température de chauffage de 1000 C Les deux étapes l'une derrière l'autre se sont avérées être avantageuses La couche ainsi produite montre une bonne adhésivité pour un abaissement répété à basse température Avec le procédé décrit, il est également possible de recouvrir des surfaces autres très facilement et très vite à la machine et automatiquement REVENDICATIONS 1) Procédé de production d'une couche de sorption adhérente dans la zone allant d'environ 40 K à 3000 C, régénérable ou réactivable en granulé poreux, sur une surface métallique lisse, par exemple une couche régénérable en granulé de charbon actif sur la paroi intérieur d'une cryopompe, et comportant les étapes de procédé suivantes: a) préparation de la surface métallique par, par exemple nettoyage et/ou dégraissage, b) pulvérisation d'une couche uniforme d'une colle de céramique liquide, pulvérisable ayant une épaisseur prédéterminée, c) directement ensuite pulvérisation pneumatique et application par bandes du granulé sur la couche de colle humide en un seul trait sur la totalité de la surface sans s'arrêter entre les bandes, avec un excès de matériau rapporté à la quantité à fixer par collage. d) élimination du granulé en excès, en vrac, qui n'est pas solidement accroché par la couche de colle, e) durcissement et/ou chauffage de la couche qui s'est formée. ) Couche de sorption régénérable pour les parois intérieures des cryopompes ayant une zone de température efficace allant de 40 K à 3000 C, qui consiste en une surface métallique comme base, en une couche de colle appliquée par dessus en colle de céramique résistante à la température et en particules enrobées dans la couche de colle en matériau de sorption, les côtés ou les faces des particules opposées à la couche de colle ou de métal n'étant plus recouvertes de colle ou demeurant libres, caractérisée par les étapes de procédé suivantes en vue de leur production: a) préparation de la surface métallique par, par exemple nettoyage et/ou dégraissage, b) pulvérisation d'une couche régulière d'une colle de céramique pulvérisable, liquide ayant une épaisseur prédéterminée, c) pulvérisation pneumatique et application par bandes du granulé sur la couche humide de colle en un trait sur la totalité de la surface sans interrup- tion entre les bandes avec un excès de matériau rapporté à la quantité à fixer par collage, d) élimination de l'excès de granulé en vrac qui n'est pas accroché solidement par la couche de colle, e) durcissement et/ou chauffage de la couche formée. ) Utilisation d'un pistolet de pulvérisation de peinture pour pulvériser une couche d'une colle de céramique pulvérisable liquide pour la fixation d'un matériau de sorption granuleux appliqué ensuite par soufflage sur une surface métallique lisse. 40) Utilisation d'un pistolet de sablage pour l'application pneumatique de matériau de sorption granuleux sur une surface métallique lisse sur laquelle une couche encore humide c'est-à-dire qui colle, d'une colle de céramique pulvérisable, est appliquée par pulvérisation. ) Utilisation selon la revendication 3, dans laquelle le pistolet de peinture au pistolet possède une buse annulaire agrandie ayant un diamètre d'environ 2-3 mm. 60) Utilisation selon la revendication 4 dans laquelle le pistolet de sablage possède un orifice de sortie environ 2 à 5 fois plus grand, par rapport à l'utilisation usuelle comme appareil abrasif.