Brevet FR2689539A1 — publié le 19931008

Procédé de fabrication d'un matériau comPosite utilisable en construction. matériau ainsi obtenu. et Panneau ou Plaque aui en sont constitués. La présente invention concerne un nouveau matériau, de type composite (c'est-à-dire associant des substances de natures différentes en couches distinctes), qui est utilisable dans le domaine de la construction. Il est déjà connu de donner à un matériau de construction, tel que le béton, le ciment, le plâtre, la brique, etc., une surface d'aspect métallisé en enduisant ladite surface d'une peinture métallisée. Un traitement de ce type conserve à la surface son aspect initial (rugosité, porosité) et ne donne pas, ou donne mal l'impression visuelle d'une surface métallique ou enduite d'un métal. En outre la couche métallisée ainsi déposée possède une épaisseur beaucoup trop faible pour pouvoir éventuellement assurer une fonction technique (conducteur électrique et/ou thermique, protection contre les flammes, renfort mécanique, etc.) que jouerait une couche métallique normale. Lorsqu'il est nécessaire qu'une couche métallique recouvre un matériau de construction traditionnel, quel qu'en soit le but (décoratif, renfort mécanique, conduction électrique et/ou thermique, protection contre les flammes), il est courant de plaquer une feuille ou un panneau constitué du métal approprié sur le matériau de base (mur par exemple) et de le fixer mécaniquement à celui-ci par tous moyens appropriés (vis crampons, crochets,...). Il s'agit là toutefois d'un processus lent et coûteux ; le revêtement métallique ne peut, en principe, être mis en place qu'in situ, sur des parties de constructions déjà érigées enfin, surtout pour ce qui concerne l'aspect esthétique, l'apparence finale reste celle des panneaux métalliques et il n'est pas possible d'en varier, de façon simple, l'apparence. L'invention a donc pour but de remédier aux inconvénients présentés par cet état des choses et de proposer un matériau composite original ainsi que son procédé de fabrication. A ces fins, l'invention propose un procédé pour fabriquer un matériau composite utilisable en construction et constitué par un substrat à surface rugueuse du type utilisé ou utilisable en construction recouvert d'une couche métallique, caractérisé en ce que le métal est pulvérisé à l'état fondu sur la surface rugueuse du substrat. Grâce au recours à une pulvérisation à partir de métal fondu, ce sont de très fines gouttelettes de métal fondu qui parviennent sur la surface du substrat. Compte tenu de la dimension microscopique de ces particules de métal qui peuvent ainsi pénétrer et se déposer dans toutes les aspérités, creux ou cavités, on est maître de l'épaisseur de la couche de métal qui adhère à la surface du substrat. Il est possible de faire en sorte que la couche métallique soit très fine, ensuite de quoi la surface enduite de la couche métallique présente le même aspect de rugosité ou de porosité que la surface du substrat brut.Mais il est également possible de déposer le métal en couche épaisse, par exemple en effectuant plusieurs passes de projection, ensuite de quoi les rugosités ou porosités du substrat brut se trouvent plus ou moins noyées dans la couche métallique ou obstruées par celle-ci, et la surface visible présente une plus grande continuité d'aspect. Il est également facile de réaliser une couche métallique d'épaisseur irrégulière. De la même manière, il est facile d'effectuer des pulvérisations de métaux différents, soit pour réaliser des couches successives de ces métaux dont seule la couche externe sera visible, soit pour juxtaposer ou combiner des métaux d'aspects différents et par exemple de créer ainsi des effets esthétiques particuliers. Le dépôt de la couche métallique peut être effectué soit in situ sur une surface d'une construction achevée, soit en usine ou en atelier sur des panneaux ou des carreaux individuels destinés à être assemblés ou posés ultérieurement. Là encore, il est possible de revêtir toute la surface de chaque panneau ou carreau, ou au contraire seulement une portion ou des portions de ladite surface. On notera qu'il est possible de recouvrir la couche métallique en formant, sur la surface du substrat munie de ladite couche métallique, une couche superficielle d'un matériau de recouvrement qui peut avoir un aspect traditionnel (plâtre, béton, ciment, peinture,...). On peut, de même, prévoir plusieurs couches métalliques déposées conformément à l'invention, superposées les unes aux autres avec interposition de couches de séparation par exemple électriquement isolantes. On notera également que la mise en oeuvre du procédé n'a pas de limitations eu égard à la nature du matériau constitutuf du substrat à condition que la surface dudit matériau ne soit pas lisse ou glacée. En principe, tous les matériaux traditionnellement utilisés dans le domaine de la construction (par exemple béton non lissé, ciment non lissé, plâtre non lissé, brique, béton cellulaire) peuvent servir de support à la couche métallique pulvérisée. De la même manière, on pourra projeter sur ces substrats toute substance métallique (métal, alliage métallique, oxyde métallique) susceptible d'être portée à l'état fondu pour être pulvérisée, dans la mesure bien entendu où le substrat et le métal mis en contact ne présentent pas d'incompatibilité physico-chimique. Les moyens utilisés pour mettre en oeuvre le procédé peuvent, eux aussi, être quelconques dans la mesure où ils permettent la formation et la projection de très fines gouttelettes de métal fondu. La forme physique de la substance métallique de départ est choisie en fonction de la nature des moyens utilisés pour la mise en oeuvre du procédé. Ainsi, on emploiera une substance métallique sous forme d'un fil ou d'une barre mince lorsque la source de chaleur destinée à sa fusion est un flux de gaz chaud ou un arc électrique on emploiera par contre une substance métallique sous forme d'une poudre lorsque la source de chaleur est un flux de gaz chaud ou un flux de plasma. Ensuite de quoi on obtient un matériau composite utilisable dans le domaine de la construction, qui comprend un substrat en un matériau à surface granuleuse et au moins une couche métallique de revêtement formée par pulvérisation de métal fondu et recouvrant ladite surface granuleuse du substrat en adhérant fermement à celle-ci ; dans le cas où le matériau constitutif du substrat est poreux, on peut faire en sorte que la couche de métal conserve l'aspect rugueux en question. Bien entendu de nombreuses possibilités de réalisation sont offertes et de nombreuses combinaisons sont possibles. En particulier, le substrat peut être recouvert de plusieurs couches métalliques superposées, ces couches métalliques pouvant éventuellement être séparées les unes des autres par une couche d'un matériau non métallique ; en outre, que la couche métallique soit unique ou multiple, la surface externe peut être revêtue d'une couche non métallique de recouvrement. On peut également envisager que la couche métallique (ou chaque couche métallique) soit constituée de dépôts juxtaposés présentant des caractéristiques différentes, notamment des épaisseurs différentes et/ou des couleurs différentes et/ou des métaux différents. Le matériau composite conforme à l'invention peut avantageusement être préparé en usine ou en atelier sous forme de panneaux ou de plaques utilisables pour la construction, soit sous forme d'éléments de structures principales, soit sous forme d'éléments de placage ou de recouvrement. Toutefois, notamment lorsque le revêtemenmétallique est prévu à des fins décoratives, et en particulier lorsque plusieurs dépôt métalliques sont superposés et/ou juxtaposés pour constituer des motifs ornementaux, un traitement in situ de parois déjà en place est parfaitement envisageable. L'exemple suivant permet d'illustrer ce qui précède. Le substrat brut doit tout d'abord être soigneusement nettoyé et débarassé des poussières, par exemple à l'aide d'un jet de gaz sous pression, tout particulièrement si ce substrat est poreux (béton cellulaire par exemple) de manière que les porosités soient propres. A l'aide d'un matériel de projection de métal fondu1 tel que ceux proposés par exemple par la Société METCO, division de PERKIN-ELMER, le substrat est d'abord réchauffé à la flamme, puis le métal fondu est projeté depuis une distance d'environ 40 cm, par passes croisées jusqu'à obtenir l'épaisseur de métal souhaitée. Par exemple, avec un pistolet METCO type 11E, une couche de métal, telle que de l'aluminium, d'environ 100 microns d'épaisseur peut être déposée avec une vitesse de ltordre de 8 à 10 m2 par heure. Un sablage sans poussière et un décalaminage avec des billes de verre permet de traiter l'état de surface de la couche métallique. Grâce aux dispositions conformes à l'invention, on obtient des éléments de construction incluant des parties métalliques qui peuvent avoir une fonction purement ornementale et décorative, ou bien présenter une fonction utilitaire (éventuellement combinable avec la fonction ornementale et décorative) liée aux caractéristiques propres de la couche métallique. Au titre des fonctions utilitaires ou techniques susceptibles d'être assurées par le revêtement métallique précité, on peut citer l'accroissement de la résistance mécanique de certains matériaux intrinsèquement peu résistants, voire fragile, tel que le béton cellulaire. Le béton cellulaire, matériau de faible résistance et relativement friable, peut difficilement être employé dans le domaine de la construction, pour constituer des éléments de décoration par exemple (recouvrement de piliers ou colonnes, revêtement de parois, etc.), malgré son intérêt dû à son faible coût et à son aptitude à être facilement moulé pour obtenir des pièces de formes complexes.La possibilité de revêtir un tel matériau d'une "peau" métallique, conformément à l'invention, confère à ce matériau une résistance accrue permettant son emploi dans des applications dont le matériau brut serait exclu. On notera également l'intérêt complémentaire du revêtement métallique qui est de pouvoir recevoir sans problème une couche de peinture, alors que le béton cellulaire brut, particulièrement poreux et absorbant, ne peut pas être peint dans des conditions économiques. Dans ce contexte, l'application du revêtement métallique pourra être réalisée selon les méthodes traditionnelles de projection thermique (fil métallique chauffé par une flamme ou par un arc) qui sont employés habituellement pour revêtir des supports métalliques (technique dite de "métallisation" ou de "shoopage"). Toujours au titre des fonctions techniques, on peut également citer la fonction de conduction électrique. Des revêtements métalliques appliqués sur des parois de locaux peuvent constituer des liaisons équipotentielles et il est ainsi possible de réaliser une structure du type cage de Faraday utile pour la protection contre des perturbations électromagnétiques environnantes. De même, des écrans ainsi constitués peuvent assurer le passage de courants faibles pour entrer dans la réalisation d'installations antiintrusion, la rupture d'un ou plusieurs panneaux de revêtement agencés conformément à l'invention entraînant une modification de la résistivité électrique de l'ensemble de l'écran apte à provoquer le déclenchement d'une alarme.La mise en oeuvre d'un revêtement métallique conformément à l'invention pour de telles fonctions électriques intégrées aux parois de locaux est plus simple et beaucoup moins onéreuse que le recours aux moyens (placage de grillages métalliques en cuivre par exemple) traditionnellement utilisés dans ces contextes. Egalement dans un but de protection et de sécurité, un revêtement métallique peut être projeté, en couche épaisse, sur un substrat constitutif des parois d'un local afin de procurer une protection contre les flammes. La pénétration profonde du métal dans les aspérités superficielles du substrat conduit à une liaison intime de ces matériaux qui, éventuellement renforcée par le recours à plusieurs couches de métaux de caractéristiques physiques différentes, peut permettre d'envisager une application dans ce domaine. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un matériau composite utilisable en construction, et constitué par un substrat à surface rugueuse du type utilisé ou utilisable en construction recouvert d'une couche métallique, caractérisé en ce que le métal est pulvérisé à l'état fondu sur la surface rugueuse du substrat. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après pulvérisation du métal, on forme sur la surface du substrat munie de la couche métallique une couche d'un matériau de recouvrement. 3. Matériau composite utilisable dans le domaine de la construction, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat en un matériau à surface granuleuse et au moins une couche métallique de revêtement formée par pulvérisation de métal fondu et recouvrant ladite surface granuleuse du substrat en adhérant fermement à celle-ci. 4. Matériau composite selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau constitutif du substrat est poreux et en ce que la couche de métal conserve l'aspect poreux de cette surface. 5. Matériau composite selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le substrat est recouvert de plusieurs couches métalliques superposées. 6. Matériau composite selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches métalliques sont séparées les unes des autres par une couche d'un matériau non métallique. 7. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la surface externe de la couche métallique est revêtue d'une couche non métallique de recouvrement. 8. Matériau composite selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche métallique est constituée de dépôts juxtaposés présentant des caractéristiques différentes, notamment des épaisseurs différentes et/ou des couleurs différentes et/ou des métaux différents. 9. Plaque ou panneau utilisable en construction, caractérisé en ce qu'il est constitué en un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 3 à 8. 10. Plaque ou panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce que le caractère composite du matériau constitutif ne concerne qu'une partie seulement de cette plaque ou ce panneau.