Brevet FR2709259A1 — publié le 19950303

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT DE CONSTRUCTION CONSTITUE D'UN MATERIAU FERREUX L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de construction moulé en fonte constitué d'un matériau ferreux ainsi qu'un élément de construction moulé en fonte fabriqué selon ce procédé. Des éléments de construction de ce type constitués d'un matériau ferreux comprennent par exemple des plaques et des couvercles antidérapants de toutes formes, des couvertures de puits, des grilles de recouvrement pour recouvrir des gorges d'écoulement, des grilles de maison et de jardin, des cadres de support, etc., en bref, tous les éléments de construction sur lesquels on peut marcher ou rouler et dont la surface doit donc présenter une propriété antidérapante fiable. Apres qu'il se soit avéré que la circulation passant par ces éléments de recouvrement est rendue dangereuse par la faible rugosité des matériaux, on a cherché des possibilités pour munir les pièces moulées en fonte concernées d'une rugosité de surface protégeant contre les accidents, c'est-à-dire présentant des propriétés antiglissantes. En fonction de cela, il a déjà été proposé de réaliser des éléments de construction moulés en fonte de ce type avec des creux ouverts vers le haut, et de remplir ces creux avec un béton contenant un composant à gros grains. Suivant une autre proposition connue, la surface de la pièce moulée en fonte à laquelle on souhaite conférer des propriétés antidérapantes est munie d'une couche de recouvrement qui est composée de sable silicieux avec une résine époxy servant de liant. Les deux procédés connus présentent l'inconvénient que les matériaux ayant des propriétés différentes et que les matériaux ayant des propriétés différentes et partiellement divergentes doivent être liés les uns aux autres et l'élément de construction fini moulé en fonte ne représente plus un corps homogène, ce qui peut avoir des conséquences défavorables pour la résistance et la durabilité de cet élément. Il s'est en particulier avéré que le recouvrement d'un élément de construction en fonte de fer par une couche de béton conduit à certaines difficultés dans la mesure o l'on ne peut pas lier les deux matériaux de façon assez bonne à long terme pour que cette liaison soit à la hauteur de la charge alternative résultant de la circulation du véhicule à moteur. En outre, les deux procédés connus nécessitent qu'à la suite d'un premier cycle de coulée soit intercalé un deuxième cycle de coulée avec un matériau à couler différent, ce qui rend le produit considérablement plus onéreux. C'est donc l'objectif de la présente invention que de proposer un procédé de fabrication et, comme produit de celui-ci, un élément de construction moulé en fonte ayant des propriétés antiglissantes, lesquels procédé et produit ne présentent pas les inconvénients mentionnés. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de construction moulé en fonte constitué d'un matériau ferreux, comme notamment des couvercles, des plaques de recouvrement ou des grilles, destinés à recouvrir des cavités se trouvant dans la zone de voies ou de rues o l'on peut marcher ou rouler, qui présente au moins sur une partie de sa surface une rugosité suffisante pour assurer de bonnes propriétés antiglissantes, un matériau ferreux liquide étant introduit dans un moule creux correspondant à l'élément de construction à réaliser, caractérisé en ce qu'un modèle initial est tout d'abord réalisé au moyen d'un prototype de l'élément de construction souhaité, lequel modèle initial présente un support solide et, au moins sur une partie de sa surface, une couche d'un sable pourvu d'un liant ayant au moins partiellement une granulométrie comprise entre 0,5 et 3 mm, en ce que l'on réalise ensuite à partir de ce modèle initial un moule creux en sable de fonderie, moule dans lequel est coulé l'élément de construction en fonte à mouler, de telle façon que la rugosité de surface du modèle initial se reporte sur le moule creux en sable de fonderie, et de celui-ci sur l'élément de construction homogène composé de matériau ferreux. L'invention concerne également un élément de construction fabriqué selon le procédé ci-dessus, caractérisé en ce que ledit élément, y compris sa couche antidérapante constituant au moins partiellement sa surface, est composé d'un matériau ferreux solide homogène. De l'invention résulte maintenant l'avantage que l'élément de construction moulé en fonte présente d'un côté, sur sa surface ou l'on peut marcher ou rouler, la rugosité nécessaire à l'obtention des propriétés antiglissantes fiables, mais d'un autre côté, au contraire des réalisations connues, est constitué d'un matériau homogène, à savoir un matériau ferreux, et peut donc être réalisé en un seul cycle de coulée sans traitement ultérieur, et possède en outre une résistance à l'usure et une durabilité (durée de vie) améliorées. Le terme "matériau ferreux" employé dans le présent contexte comprend tous les matériaux pouvant être coulés, réalisés à base de fer, tels que notamment l'acier, la fonte grise, la fonte nodulaire, etc., ainsi que d'autres alliages de fer. Le procédé de fabrication suivant l'invention est décrit ci-dessous au moyen d'un exemple de réalisation préféré. On fabrique tout d'abord un modèle initial du produit fini à réaliser, par exemple une grille de recouvrement pour une gorge d'écoulement pratiquée dans la chaussée d'une rue ou un couloir d'écoulement, ledit modèle présentant un support solide composé d'un matériau facilement déformable tel que du bois. Ce support solide qui, à l'exception de sa formation de surface, correspond déjà à la forme finale du produit fini, est muni d'une couche antidérapante sur les segments de surfaces auxquelles on souhaite conférer des propriétés antiglissantes. Cette couche antidérapante est un mélange constitué de sable et d'un liant, le sable devant présenter au moins partiellement une granulométrie comprise entre 0,5 et 3 mm, et une résine époxy - avec un durcisseur - étant utilisée comme liant. Le sable et la résine époxy sont mélangés de préférence avec un taux de volumes de 10 à 1. Lors de la fabrication du modèle initial, le mélange sable/liant peut être appliqué sur la surface d'un support formé en conséquence, constitué de bois ou partiellement de métal. Par exemple un noyau de bois pourrait être muni d'une couche de recouvrement métallique, celle- ci étant alors particulièrement appropriée pour recevoir le mélange sable/liant. Il serait également possible de fabriquer le modèle initial entièrement avec le mélange sable/liant. Au cas o l'on ne prévoit qu'une fabrication avec un nombre de pièces relativement restreint, c'est-à-dire par exemple plusieurs centaines de pièces par modèle, ce modèle initial peut directement servir à la réalisation du moule négatif qui est composé du mélange sableux connu de tous les spécialistes de la fonderie et dans lequel le produit final - un élément solide de construction moulé en fonte composé d'un matériau ferreux ayant des propriétés antiglissantes - est alors obtenu. Pour la production en série visant à obtenir un plus grand nombre de pièces, on réalise cependant un modèle définitif de ce modèle initial, de la manière connue, c'est à dire en utilisant un moule négatif, en vue du processus de moulage prévu, modèle définitif qui cette fois est moulée dans sa totalité de façon homogène à partir d'une résine pour outils et présente également la rugosité souhaitée. Des résines pour outils de ce type sont par exemple des systèmes de résine époxy araldite et des systèmes de polyuréthanne uréole tels qu'ils sont fournis par les usines Ciba-Geigy à Bâle. A l'aide de ce modèle définitif, on réalise au moyen de sable de fonderie le moule négatif final dans lequel on verse ensuite le matériau ferreux liquide. Le produit fini final se différencie des articles connus de cette technique par sa structure homogène en fonte de fer, car il est composé exclusivement d'un seul et même matériau, ce qui confère à la couche antiglissante de surface une résistance à l'usure, une adhérence et une durée de vie exceptionnelles. Le procédé décrit est qualifié pour la fabrication de tous éléments de construction, tels que des plaques, des couvercles et des grilles de recouvrement en matériau ferreux, qui servent, dans la zone des voies et routes o l'on peut marcher ou rouler, à recouvrir des cavités telles que des rigoles, des gorges d'écoulement, etc. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un élément de construction moulé en fonte constitué d'un matériau ferreux, comme notamment des couvercles, des plaques de recouvrement ou des grilles, destinés à recouvrir des cavités se trouvant dans la zone de voies ou de rues ou l'on peut marcher ou rouler, qui présente au moins sur une partie de sa surface une rugosité suffisante pour assurer de bonnes propriétés antiglissantes, un matériau ferreux liquide étant introduit dans un moule creux correspondant à l'élément de construction à réaliser, caractérisé en ce qu'un modèle initial est tout d'abord réalisé au moyen d'un prototype de l'élément de construction souhaité, lequel modèle initial présente un support solide et, au moins sur une partie de sa surface, une couche d'un sable pourvu d'un liant ayant au moins partiellement une granulométrie comprise entre 0,5 et 3 mm, en ce que l'on réalise ensuite à partir de ce modèle initial un moule creux en sable de fonderie, moule dans lequel est coulé l'élément de construction en fonte à mouler, de telle façon que la rugosité de surface du modèle initial se reporte sur le moule creux en sable de fonderie, et de celui-ci sur l'élément de construction homogène composé de matériau ferreux. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'après l'achèvement du modèle initial mentionné, un moule négatif de celui-ci est tout d'abord réalisé et dans ce dernier est coulé un modèle définitif constitué d'une résine pour outils, puis, au moyen de ce modèle définitif présentant la rugosité de surface souhaitée, le moule creux en sable de fonderie mentionné est réalisé et l'élément de construction moulé en fonte est coulé. 3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on emploie pour la couche mentionnée un mélange composé de sable et de résine époxy avec un taux de volume de 10 à 1. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support solide du modèle initial est composé d'une matière facilement déformable, de préférence du bois. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le support solide du modèle initial présente un noyau de bois pourvu d'une couche de recouvrement métallique. 6. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le modèle initial est une pièce homogène composée d'un mélange de sable et de liant, comprenant le support et sa couche de surface. 7. Elément de construction fabriqué selon le procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit élément, y compris sa couche antidérapante constituant au moins partiellement sa surface, est composé d'un matériau ferreux solide homogène.