Brevet FR2673424A1 — publié le 19920904

RIYVLI Mb INT POUR FORNES DE BOMBAGE L'invention a trait aux techniques de bombage de feuilles de verre et concerne plus spécialement un revête- ment pour une forme de bombage pleine contre laquelle la feuille de verre est appliquée au cours du processus de bombage.20 Dans les techniques de bombage les plus fréquemment utilisées, la feuille de verre chauffée au delà de sa température de déformation est appliquée au moins une fois au cours du processus de bombage contre une forme de bombage constituée par une plaque réalisée dans une tôle25 ou une céramique réfractaire qui présente éventuellement une forme plus ou moins proche de la forme définitive que l'on souhaite conférer à la feuille de verre Cette forme de bombage est le plus souvent utilisée en association avec un cadre à profil courbe ouvert en son centre, aussi par30 opposition à celui-ci est elle couramment désignée sous le terme de "forme de bombage pleine", que celle-ci présente une surface extérieure plane ou galbée. L'application de la feuille contre la forme pleine, lorsqu'elle est galbée, peut faire intervenir en outre un véritable pressage mécanique de la feuille de verre entre la forme pleine et un moule annulaire également galbé, ce pressage permettant l'obtention de vitrages de forme com- plexe et/ou particulièrement bombés localement. Qu'il y ait ou non une opération de pressage lors du bombage, la surface de contact de la forme pleine avec les feuilles de verre est obtenue par un revêtement interca- laire disposé sur celle-ci, et qui se doit de posséder des caractéristiques bien définies. Tout d'abord, quelle que soit la nature du revêtement envisagé, celui-ci doit être aisé à fixer sur la forme, de manière à rendre l'opération de changement d'intercalaire la plus courte et la plus simple possible Pour ce faire, il doit donc pouvoir facilement épouser les contours de la forme, et, notamment lorsqu'il s'agit d'un tissu, présenter pour cela une capacité à bien se tendre sur la forme, en étant relativement souple, extensible. Par ailleurs, une fois fixé sur la forme, ce revête- ment est destiné par son moelleux à adoucir le contact en- tre le verre et la forme supérieure dont il gomme notamment les petites imperfections qui peuvent subsister malgré l'usinage. De plus, même en supposant la forme de bombage par- faitement lisse, il faut encore tenir compte des poussières prises en sandwich entre le verre et la forme Le revête- ment doit en conséquence présenter une certaine porosité afin de pouvoir les absorber avant qu'elles ne risquent de marquer la surface du verre ramolli. A fortiori, la texture même du revêtement ne doit pas être susceptible, de par sa nature, de laisser des em- preintes sur le verre, pour ne pas affecter la qualité op- tique des vitrages produits Il est donc souhaitable que le revêtement soit bien dense et offre une surface de contact avec les feuilles de verre qui soit bien lisse.30 De plus, il se trouve que fréquemment des compositions d'émaillage couvrent la face supérieure de la feuille qui entre en contact avec la forme supérieure. En effet, ces compositions d'émaillage sont appliquées sous forme de pâtes à l'entrée du four destiné à chauffer les feuilles de verre à la température de bombage et/ou de trempe, et naturellement sur la face supérieure de la feuille de verre, c'est-à-dire sur la face qui n'entre pas en contact avec le convoyeur, généralement à rouleaux, acheminant le verre au travers du four. 3 uivant les compositions d'émaillage utilisées, les émaux dont la cuisson peut ne pas être totalement achevée lorsque la feuille de verre pénètre dans la station de bombage o se situe la forme de bombage présentent un 5 pouvoir collant plus ou moins grand Ce collage peut d'une part entraîner la dégradation du revêtement qui a tendance à s'arracher de la forme, à se déchirer, et d'autre part des retards aléatoires à la chute des feuilles de verre qui doivent être compensés par une baisse de cadence au prix10 éventuellement de défauts de courbure. Il est également nécessaire que ledit revêtement pré- sente une complète inertie chimique vis-à-vis des feuilles de verre, afin qu'aucune réaction chimique parasite ne vienne dégrader le revêtement et/ou les feuilles de verre.15 Une autre exigence, qui se superpose aux précédentes et qui est cruciale, est que le revêtement doit conserver intactes toutes ses propriétés le plus longtemps possible à température élevée En effet, fixé sur la forme, celui-ci doit être à même de supporter une température supérieure à20 6500 C sans se dégrader, tout au moins pendant une durée satisfaisante du point de vue industriel, sachant qu'un changement d'intercalaire implique une interruption de la production. Un premier type de revêtement utilisé est du tissu en fibres de verre E, c'est-à-dire dans un verre réfractaire non alcalin Mais la limite de température d'utilisation d'un tel matériau est très proche de la température d'une feuille de verre dans une chambre de bombage, aussi un tel tissu se dégrade rapidement par oxydation De plus, on peut30 retrouver l'empreinte de la trame du tissu visible sur la feuille de verre bombée, feuille dont la qualité optique est alors fortement affectée. Pour répondre à ce problème de dégradation par oxyda- tion à haute température, on a préconisé l'utilisation de fibres de silice et/ou d'alumine agglomérées par un liant minéral pour former un papier La texture non tissée du papier évite le marquage, et la très grande résistance à la chaleur des fibres utilisées protège le revêtement de toute oxydation à la température d'utilisation Cependant il présente certains inconvénients. Ainsi, on doit utiliser un papier d'épaisseur de l'ordre de 1 à 2 mm si on veut pouvoir le tendre cor- rectement sans qu'il se déchire sur la forme, avec, comme5 corollaire, une raideur du papier qui convient mal aux formes de bombage les plus complexes, ce qui créé un pro- blème de mise en place de l'intercalaire. De plus, le papier est généralement collé contre la forme de bombage Si l'application de la colle n'est pas effectuée avec le soin requis, il se forme de petits gru- meaux qui créent des boursouflures dont l'empreinte est visible sur le verre D'autre part, la porosité du papier permet à la colle de migrer par endroits jusqu'en surface du papier et à nouveau on observe un marquage du verre.15 En outre, lorsque les feuilles de verre sont pourvues de compositions d'émaillages relativement collantes, des lambeaux de papier entraînés par les feuilles ont tendance à se détacher, nécessitant un remplacement rapide du revê- tement. Il est connu également d'utiliser un revêtement à base de fils métalliques réfractaires assemblés, par exemple tricotés comme cela est évoqué dans la demande de brevet FR-A-2 606 398, sous forme de feutre de tissu ou de tricot comme le propose le brevet FR-A-2 644 156.25 Si ce type de revêtement présente entre autres une mise en place aisée sur la forme par la souplesse de sa texture, par simple tension au moyen de pinces par exemple, ses performances tendent à se dégrader à haute température avec le temps Ainsi il peut finir par avoir un aspect un30 peu rêche, les fibres ont tendance à s'amincir et à devenir cassantes, et cette usure progressive, bien que moins ra- pide que celle du tissu de fibres de verre, finit par mar- quer le verre Elle est due à une oxydation, qui arrive même lorsqu'on utilise des fils en acier dit "inoxydable"35 dans des conditions habituelles de température. Le problème technique auquel s'efforce de répondre l'invention est donc d'obvier à ces inconvénients par la fourniture d'un nouveau revêtement pour forme de bombage pleine et plus généralement pour tout outillage en contact avec des feuilles de verre chauffées à leur température de tamollissement, présentant les qualités requises précédem- ment évoquées et dont la durée de vie allongée permette d'en espacer davantage les remplacements. 5 Ce problème est résolu selon l'invention par l'obtention d'un revêtement comportant des fils réfractaires, les uns métalliques, les autres en céramique, ledit revêtement étant destiné aux outillages en contact avec des feuilles de verre chauffées au-delà de leur température de ramol- lissement, notamment des outils de bombage/trempe tels qu'une forme pleine. Les fils métalliques sont de préférence à base d'acier inoxydable dans les conditions normales de température, d'alliages nickel-chrome ou fer-chrome-nickel, et les fils15 en céramique sont avantageusement à base de silice. Ce qui est à la fois particulièrement avantageux et surprenant de l'invention, c'est qu'en associant ainsi dans un unique revêtement deux natures différentes de fils, on combine leurs propriétés complémentaires: les fils métal-20 liques permettent d'assurer la tenue mécanique et apportent la texture adéquate, tandis que les fils en céramique ga- rantissent la tenue en température Il s'agit donc d'une véritable synergie, qui a comme résultat un revêtement dont l'usure est très ralentie.25 L'explication la plus simple de ce phénomène serait qu'une quantité moindre de fils métalliques dans le revê- tement, puisqu'une partie d'entre eux est ainsi remplacée par des fils en céramiques, entraîne un risque affaibli d'oxydation desdits fils métalliques Diminuer, freiner30 l'oxydation de l'usure du revêtement, c'est en augmenter notablement la durée de vie. Il se pourrait également qu'un contact très étroit entre du métal et un matériau céramique influe sur le phé- nomène de propagation de la corrosion du métal due à la35 diffusion de l'oxygène ambiant à haute température. Ce revêtement est avantageusement constitué d'un tissu ou d'un tricot, car ces textures autorisent un montage sur une forme pleine par simple étirage sur celle-ci puis ac- crochage derrière celle-ci par des pinces. On évite ainsi d'avoir à fixer le revêtement par collage, opération toujours assez délicate comme on l'a vu précédemment. Le tricot est en général la texture qui présente le plus d'extensibilité Par contre, c'est plutôt le tissu qui présente la surface de contact la plus lisse, surtout lorsque celui-ci a été préalablement calandré. Le choix peut donc se porter sur l'une ou l'autre des textures, en prenant éventuellement en compte la complexité de la forme pleine à recouvrir. Tout se fait à partir de fibres élémentaires métalli- ques et en céramique, qu'il est nécessaire d'associer entre elles pour obtenir des fils métalliques d'une part et des fils en céramique d'autre part, qui soient manipulables,15 car les fibres élémentaires sont d'une extrême finesse, lesdites fibres ayant des diamètres compris entre 7 et 16 microns On constate que très avantageusement, que les fils soient de nature métallique ou céramique, ils sont fabri- qués actuellement dans des gammes de diamètre similaires,20 ce qui favorise grandement leur possibilité d'association. De manière connue dans l'industrie textile, les fils métalliques ne sont stables et aptes à être tissés ou tri- cotés que s'ils sont "retordus" Là, deux options sont possibles: on peut le "retordre", c'est-à-dire torsader le25 fil métallique sur lui- même ou avec au moins un fil de même nature On obtient alors des mèches 100 % métalliques On peut aussi les retordre avec des fils en céramique, en si- lice notamment, et l'on obtient alors des mèches que l'on pourrait qualifier "d'hybrides" puisqu'en partie métallique30 et en partie en céramique. Quant à l'intégrité du fil en céramique, elle est ga- rantie usuellement par son ensimage On peut les torsader entre eux pour obtenir alors les mèches 100 % en céramique d'un diamètre similaire à celui des mèches 100 % métalli-35 ques. On peut avantageusement utiliser toutes les techniques connues dans l'industrie textile pour associer entre elles des mèches 100 % métallique et 100 % en céramique, ou des mèches "hybrides" afin de réaliser le revêtement On peut 7 notamment faire un tricot (ou un tissu) qui soit par- faitement homogène quant à la répartition métal/céramique sur toute l'épaisseur du revêtement Mais on peut aussi avantageusement fabriquer un revêtement qui présente deux 5 faces non identiques, chaque face ayant sa propre réparti- tion métal/céramique En effet, on peut ainsi distinguer la face destinée à être en contact avec le métal de la f orme pleine et la face destinée à être en contact avec la feuille de verre ramollie.10 La proportion globale massique du métal par rapport à la silice est très variable, elle est comprise entre 90/10 et 10/90, et de préférence entre 60/40 et 40/60. Les caractéristiques et avantages de l'invention ap- paraîtront dans la description détaillée suivante d'exem- ples de réalisation non limitatifs: On précise que l'on utilise en général deux unités pour caractériser un brin apte à être tricoté ou tissé, qu'il soit métallique ou en céramique: ce sont le numéro métrique et le Tex Le numéro métrique indique le nombre de20 mètres linéaires de brin obtenu pour 1 gramme de matière, tandis que le tex indique le nombre de grammes d'un kilo- mètre dudit brin. Selon l'invention, les brins aptes à être tissés ou tricotés ont une valeur de Tex compris entre 20 et 200, soit un numéro métrique compris entre 50 et 5. EXEMPLE i Le revêtement est constitué par un tricot de maillage type Jersey, à partir de mèches hybrides constitués de fils en inox 316 L et de fils en silice à partir de fibres de30 diamètres respectifs 12 et 14 microns La proportion mas- sique globale entre le métal et la silice dans ce revête- ment est de 50/30 L'épaisseur du tricot final est de 0,7 mm et la distance entre deux rangées de tricot d'environ 1,4 mm. EXEMPLE 2 Le revêtement est constitué par un tricot de maillage type Jersey à partir des mèches constituées de fils en al- liage au nickel en Inconel 601 et de mèches à partir de fils de silice, chacune des fibres de départ ayant un diamètre de 10 microns. Le tricotage se fait sur un métier cylindrique avec les mèches en Inconel 601, des mèches en silice étant in- sérés progressivement dans le tricot métallique La pro- 5 portion finale massique entre le métal et la silice est de /40. Dans les deux cas, on observe une augmentation de la durée de vie très notable des revêtements par rapport à un revêtement uniquement à base de fibres métalliques, se10 traduisant par une usure très ralentie due à une meilleure résistance à haute température Ils sont utilisés, avec succès, aussi bien pour des formes pleines supérieures que pour des moules annulaires de pressage notamment. REVENDICATIONS l Revetement en fils réfractaires pour outillages en contact avec des feuilles de verre chauffées au-delà de leur température de ramollissement, notamment pour des 5 outils de bombage/trempe, caractérisé en ce que lesdits fils sont pour partie des fils métalliques et pour partie des fils en céramique. 2 Revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils métalliques sont à base d'acier inoxydable dans des conditions normales de température, d'alliages nickel-chrome ou fer-chrome-nickel. 3 Revêtement selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les fils en céramique sont à base de silice. 4 Revêtement selon une des revendications 1 à 3, ca- ractérisé en ce qu'il est sous forme de tissu ou de tricot. Revêtement selon une des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce qu'il est constitué à partir de mèches as- sociant des fils métalliques et des mèches associant des20 fils en céramique. 6 Revêtement selon une des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce qu'il est constitué à partir de mèches "hybrides" associant chacune au moins un fil métallique et au moins un fil en céramique. 7 Utilisation du revêtement selon une des revendica- tions 1 à 6, pour recouvrir une forme pleine. 8 Utilisation du revêtement selon une des revendica- tions 1 à 6 pour recouvrir un moule annulaire.