Brevet FR2674463A1 — publié le 19921002

La présente invention concerne un procédé pour modifier les caractéristiques de la surface d'un métal. L'invention vise également les articles réalisés à partir d'une feuille de métal dont les caractéristiques ont été modifiées conformément à l'invention. Dans l'une des applications de l'invention, ces articles sont des récipients culinaires. L'aluminium est un métal qui présente de nombreux avantages. Il est léger, facilement emboutissable et matriçable, et conduit bien la chaleur. De plus, il est relativement économique. Du fait de ces qualités, il est universellement utilisé dans l'industrie, notamment pour réaliser des récipients culinaires. Il présente cependant des défauts. Tout d'abord, il est relativement mou, de sorte que sa surface se raye facilement. Dans les applications ménagères, l'aluminium est souvent revêtu d'une couche anti-adhésive telle que du polytétrafluoréthylène ou d'une couche d'émail. Toutefois, la durée de vie de ces revêtements est limitée du fait que l'aluminium soit un support trop mou. Par ailleurs, les articles en aluminium et en particulier les récipients de cuisson ont tendance à se déformer facilement sous l'effet de la chaleur engendrée par exemple par une plaque électrique de cuisson ou un brûleur à gaz. Pour remédier à cette difficulté, on peut soit augmenter l'épaisseur du métal, soit appliquer sur la paroi en aluminium, par exemple par frappe à chaud, une feuille en acier inoxydable. Toutefois, dans ce cas, on augmente sensiblement le coût de fabrication et on réduit la conductibilité thermique, ce qui allonge les temps de cuisson. Par ailleurs, les ustensiles en aluminium ne peuvent pas être chauffés par induction, car ce mode de chauffage nécessite l'utilisation de récipients en métal magnétique tel que l'acier inoxydable ferritique. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'état de la technique ci-dessus, en proposant un procédé qui permette de modifier d'une manière économique, les caractéristiques de la surface d'un métal pour améliorer ses propriétés ou pour rendre ce métal apte à son utilisation dans des applications spécifiques. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on applique sur la surface dudit métal une grille d'un autre métal, et on fixe cette grille sur ladite surface par matriçage pour l'encastrer au moins partiellement dans cette dernière. Par matriçage, on entend une opération qui consiste à frapper par exemple avec un marteau-pilon ou presser fortement par exemple au moyen d'une surface ou d'un rouleau sur la grille pour l'encastrer au moins partiellement dans la surface du métal. Par grille, on n'entend pas uniquement une trame métallique composée de fils se croisant mutuellement, mais également une feuille perforée présentant des trous circulaires, carrés ou d'autres formes. On obtient ainsi une surface composite présentant des propriétés résultant de celles des deux métaux, c'est-à-dire du métal de base et de celui formant la grille. Autrement dit, les propriétés du métal de base ont été modifiées par la grille qui est intimement liée à ce métal de base. Par exemple, si la grille est en métal plus dur que celui du métal de base, la présence de la grille aura pour effet de durcir la surface du métal de base. Par ailleurs, l'utilisation d'une grille en métal dur en association avec un métal de base mou, est bien adaptée au procédé selon l'invention, car lors du matriçage, la grille dure qui présente une surface de contact faible pénètre profondément dans le métal de base mou, ce qui assure une excellente liaison entre cette grille et le métal de base. D'autre part, si le métal de base a tendance à se déformer sous l'effet de la chaleur, la présence de la grille (si celle-ci est en métal se dilatant moins à la chaleur) rendra ce métal nettement moins déformable. Dans une autre application, si le métal de base n'est pas magnétique (cas de l'aluminium par exemple), la présence d'une grille en métal magnétique ancrée à la surface du métal, rendra celui-ci apte au chauffage par induction. Dans tous les cas, l'apport d'un second métal sous forme de grille, sur un métal de base donné, ne grève pas le coût et permet de maintenir intactes les propriétés du métal de base L'invention permet ainsi de renforcer les fonds en aluminium des récipients culinaires, d'augmenter la durée de vie de leur revêtement anti-adhésif et de les rendre apte au chauffage par induction, si la grille rapportée est en métal magnétique, tel que l'acier inoxydable ferritique. D'autres particularités et avantages de 1 invention apparaitront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en perspective d'un disque métallique sur lequel est appliquée une grille d'un métal différent de celui du disque, - la figure 2 est une vue en coupe schématisant le procédé de matriçage de la grille sur le disque, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail A de la figure 2, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, montrant la grille encastrée dans le métal du disque, après matriçage, - la figure 5 est une vue partielle en plan, à échelle agrandie, montrant la grille fixée sur la surface du métal, - la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan VI-VI de la figure 5, - la figure 7 est une vue en coupe d'un récipient culinaire portant une grille sur la face extérieure de son fond, - la figure 8 est une vue à plus grande échelle du détail B de la figure 7, - la figure 9 est une vue en coupe d'un récipient culinaire portant une grille sur la face intérieure de son fond, - la figure 10 est une vue à plus grande échelle du détail C de la figure 9. Le procédé pour modifier les caractéristiques de la surface d'un métal, consiste à appliquer (voir figures 1 et 2) sur la surface 1 dudit métal, sous forme de disque, une grille 2 d'un autre métal, et à fixer cette grille 2 sur ladite surface 1 par matriçage pour l'encastrer au moins partiellement dans cette dernière. La grille 2 est de préférence en un métal plus dur que celui de ladite surface 1. La figure 3 montre, à grande échelle, la phase initiale d'application de la grille 2 sur le disque 1. Sous l'effet de la force appliquée par le marteau 3 (voir figure 2) sur la grille 2, celle-ci s'enfonce dans le métal du disque 1, comme indiqué sur la figure 4. La profondeur d'enfoncement dépend de la force d'application de la grille 2 sur le disque 1, des duretés relatives des métaux de la grille 2 et du disque 1 et du diamètre du fil avec lequel la grille 2 a été réalisée. Dans le cas de la figure 4, la grille 2 est enfoncée dans le métal du disque 1, sur une profondeur correspondant sensiblement à la moitié du diamètre du fil de la grille 2. En mettant en oeuvre une force de matriçage plus importante, il est possible d'encastrer la grille 2 entièrement dans le disque 1, comme indiqué sur la figure 6. Le métal préféré du disque de métal relativement mou 1 est de l'aluminium. Le métal peut toutefois également être du cuivre, de l'étain, du plomb, ou un alliage d'un ou plusieurs de ces métaux, ou tout autre métal ou alésage. La grille 2 peut être en métal ou acier ferreux ayant des propriétés magnétiques. Dans ce cas, non seulement la grille 2 encastrée dans la surface du disque 1 renforce et durcit celle-ci, mais en outre, rend celle-ci apte au chauffage par induction. Cette grille 2 peut ainsi être en acier inoxydable. Dans le cas d'un disque 1 en aluminium et d'une grille 2 en acier inoxydable composée de fil de diamètre compris entre quelques dixièmes de mm et un mm, la force mise en oeuvre lors du matriçage doit être égale à au moins 10 tonnes par cm2. De préférence, cette force est égale à 20 tonnes par cm2 environ. La grille 2 peut présenter toute sorte de mailles, carrées, rectangulaires, hexagonales ou autres. La grille 2 au lieu d'être réalisée par des fils, peut être constituée par une feuille de métal découpée ou en métal déployé. La figure 7 représente un récipient culinaire 5, tel que poêle, casserole, moule à gâteau réalisé à partir d'une feuille d'aluminium d'épaisseur comprise entre 1 et 3 mm. Sur la face extérieure du fond 6 du récipient 5 a été encastrée par matriçage une grille 2 en acier inoxydable ferritique qui est entièrement enfoncée dans le métal, comme indiqué sur la figure 8. La grille 2 encastrée dans le fond du récipient 5, confère à celui-ci les avantages techniques suivants a) durcissement du fond du récipient, qui permet à celui-ci de mieux résister à l'usure, b) amélioration de la résistance du fond aux déformations engendrées par les variations de température ; de ce fait le fond reste plan et le transfert thermique avec une plaque de cuisson reste optimal, c) le récipient peut être chauffé par induction, grâce à la présence de l'acier inoxydable magnétique, d) du fait que l'aluminium est un excellent conducteur de la chaleur, la chaleur emmagasinée par l'acier inoxydable de la grille, diffuse bien et uniformément à travers du fond 6 en aluminium, e) du fait que la grille en acier inoxydable est discontinue, il est possible de régler à une valeur réduite la diffusion de la chaleur à travers du fond du récipient et par conséquent d'éviter un échauffement brutal et excessif des aliments, f) la présence de la grille n'affecte que faiblement le coût de fabrication et ne gêne en rien l'emboutissage des récipients en aluminium. Par conséquent, le récipient de cuisson cidessus présente tous les avantages dus à l'utilisation de l'aluminium, tout en ayant les avantages apportés par la grille en acier inoxydable. Si la possibilité de chauffage par induction n'est pas recherchée, la grille peut être en acier ordinaire, ou tout autre métal plus dur que l'aluminium. A la figure 9, on a représenté un autre récipient culinaire 10 en aluminium, dont le fond 11 présente sur sa face intérieure une grille 2 par exemple en acier inoxydable ou autre acier relativement dur. On voit sur la figure 10, que cette grille 2 n'est que partiellement encastrée dans le métal du fond 2, de sorte qu'elle fait saillie de la surface intérieure de ce fond 2. Dans cet exemple, un revêtement anti-adhésif 12, par exemple en polytétrafluoréthylène, recouvre la surface intérieure du fond 11, ainsi que la grille 2. Du fait que cette dernière fait saillie par rapport à la surface, le revêtement 12 forme au droit des fils de la grille un relief. Les avantages techniques apportés par cette réalisation sont les suivants La présence de la grille 2 en saillie sur la surface du fond 11 du récipient engendre un durcissement de cette surface qui permet au revêtement anti-adhésif de mieux résister à l'action des outils coupants. En effet, l'outil coupant n'atteint par la surface molle en aluminium, car la grille en acier inoxydable fait saillie sur celle-ci. Par conséquent, l'outil coupant n'affecte que les parties en saillie de la grille, de sorte que seule la partie du revêtement qui recouvre la grille peut subir quelques dégradations. Ces dégradations resteront cependant pratiquement invisibles puisqu'elles seront localisées en des zones très réduites. Par ailleurs, le fait que grâce à la grille 2, le revêtement anti-adhésif forme sur la surface intérieure du récipient en relief régulier, permet de limiter la surface de contact des aliments avec la surface du récipient, ce qui limite encore davantage l'accrochage de ces aliments sur cette surface. Pour que les avantages ci-dessus soient pleinement réalisés, il y a avantage à ce que la distance comprise entre deux fils voisins de la grille ne dépasse pas quelques mm. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi l'invention s'applique à d'autres domaines que la fabrication des ustensiles culinaires. Elle peut en effet s'appliquer à tout domaine technique où l'on veut modifier les propriétés de la surface d'un métal quelconque par encastrement sur celui-ci d'une grille en un autre métal. Cette grille peut être constituée par des fils soudés ou tissés de façon à former des mailles de forme quelconque. Par ailleurs, les fils de la grille au lieu d'être de section circulaire peuvent être de section carrée ou autre. De même, dans les réalisations représentées, la grille composée de fils de section circulaire peut être remplacée par une feuille par exemple en aluminium perforée de trous circulaires par exemple de diamètre égal à 0,75 mm espacés d'environ 1,5 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé pour modifier les caractéristiques de la surface d'un métal (1), caractérisé en ce qu'on applique sur la surface dudit métal (1) une grille (2) d'un autre métal, et on fixe cette grille (2) sur ladite surface par matriçage pour l'encastrer au moins partiellement dans cette dernière. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la grille (2) est en un métal plus dur que celui de ladite surface de métal (1). 3. Procédé conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le métal (1) relativement mou de ladite surface, est en aluminium, cuivre, étain, plomb, ou alliage d'un ou plusieurs de ces métaux. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la grille (2) est en métal ou alliage ferreux ayant des propriétés magnétiques. 5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la grille (2) est en acier inoxydable. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matriçage est effectué par frappe. 7. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matriçage est effectué par laminage. 8 Procédé conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une force d'application de la grille (2) sur la surface du métal (1) au moins égale à 10 tonnes par cm2. 9. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une force suffisante pour enfoncer la grille (2) dans la surface du métal (1) d'une profondeur égale à au moins la moitié de l'épaisseur de cette grille (2). 10. Procédé conforme à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une force suffisante pour enfoncer sensiblement complètement la grille (2) dans le métal de la surface (1). 11. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la grille (2) est réalisée à partir d'un fil métallique. 12. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la grille est réalisée à partir d'une feuille découpée. 13. Article réalisé à partir d'une feuille de métal relativement mou présentant sur l'une de ses faces une grille (2) d'un métal plus dur que celui de la feuille, fixée sur ladite feuille par le procédé selon l'une des revendications 2 à 12. 14. Article conforme à la revendication 13, constitué par un récipient culinaire (5, 10). 15. Récipient culinaire conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que la grille (2) est appliquée et fixée sur la surface extérieure du fond (6) du récipient (5). 16. Récipient culinaire (5) conforme à la revendication 15, réalisé par emboutissage d'une feuille d'aluminium et pouvant être chauffé par induction, caractérisé en ce que la grille (2) est en acier inoxydable ferritique. 17. Récipient culinaire conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que la grille (2) est appliquée et fixée sur la surface intérieure du fond (11) du récipient (10). 18. Récipient culinaire conforme à la revendication 17, caractérisé en ce que la grille (2) n'est que partiellement encastrée dans le métal du fond (11) du récipient (10). 19. Récipient culinaire conforme à la revendication 18, caractérisé en ce que la grille (2) faisant légèrement saillie sur la surface du fond (11) du récipient (10) et ladite surface sont recouvertes par un revêtement anti-adhésif (12). 20. Récipient culinaire conforme à l'une des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que la grille est une feuille métallique présentant des trous.