Brevet FR2705257A1 — publié le 19941125

La présente invention a pour objet un récipient métallique notamment en acier du type boîte de conserve, formé d'un corps présentant des moulures de rigidification et muni à chacune de ses extrémités d'un fond. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel récipient et une machine pour réaliser des moulures de rigidification sur un tel récipient. Il est connu pour améliorer la résistance à la corrosion de revêtir de tels récipients métalliques d'un matériau tel que par exemple de l'étain ou d'un alliage métallique à base d'étain. Généralement, ces récipients métalliques sont revêtus intérieurement d'étain présentant en plus de ses qualités de protection du métal de base, la faculté de pouvoir être en contact avec le milieu alimentaire. Le plus souvent, ce type de récipients métalliques est formé à partir d'une virole par conformation d'un flan de tôle et soudage longitudinal de celui-ci. Puis, des moulures de rigidification sont formées sur cette virole soudée et revêtue de cette couche de matériau protecteur, avant de poser les fonds. Pour réaliser ces moulures de rigidification, la virole est par exemple emmanchee sur un mandrin annelé d'une machine à moulurer et un second mandrin annelé extérieur entraîné en rotation est amené en contact de ladite virole en regard de premier mandrin de façon à réaliser ces moulures. Au cours de cette opération, le métal constituant la virole est déformé pour prendre la forme annelée des mandrins de moulurage. Or, la Demanderesse a constaté que, même avec un revernissage extérieur, on assiste parfois à des phénomènes de corrosion au niveau des moulures de rigidification. Ces phénomènes se traduisent par l'apparition de quelques tâches blanches, puis d'oxyde de fer au niveau de ces moulures. L'analyse de ces récipients métalliques, en particulier au niveau des moulures de rigidification, a révélé qu'il se produit, dans une zone localisée, une détérioration de la couche protectrice et une apparition de micro-fissures dans l'acier. Une analyse plus approfondie de ces récipients métalliques et en particulier des moulures a permis de constater qu'aux emplacements les plus atteints par les micro-fissures, il se produit une déformation non homogène de l'acier ce qui se traduit par une variation d'épaisseur relativement importante dans les moulures de rigidification. Des coupes longitudinales dans l'épaisseur des moulures de rigidification ont permis de se rendre compte, après mesure au microscope, que l'épaisseur de l'acier au niveau des moulures de rigidification peut varier parfois jusqu'à 10% et c'est cette variation importante d'épaisseur qui engendre la détérioration de la couche protectrice et surtout les micro-fissures préjudiciables à la tenue à la corrosion de ces récipients. L'invention a pour but de proposer un récipient métallique du type boîte de conserve, résistant mieux à la corrosion au niveau des moulures de rigidification et un procédé de fabrication de ce type de récipients métalliques. L'invention a donc pour objet un récipient métallique notamment en acier du type boîte de conserve comprenant un corps formé à partir d'une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, ladite virole présentant des moulures de rigidification et ledit corps étant muni à chacune de ses extrémités d'un fond, caractérisé en ce que le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification est sensiblement constant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 3%, - le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 2%. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un récipient métallique, notamment en acier, tel que mentionné ci-dessus, dans lequel on réalise une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, on forme sur ladite virole des moulures de rigidification et on solidarise, par exemple par sertissage, un fond à chaque extrémité de ladite virole, caractérisé en ce que l'on réalise lesdites moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique de déformation maximale comprise entre 10 et 30% et de module d'élasticité supérieur à 50 N/mm2. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 15 et 25%, - on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A et de préférence égale à 95 Shore A. L'invention a encore pour objet une machine à moulurer pour réaliser des moulures de rigidification sur une virole formant le corps d'un récipient tel que mentionné ci-dessus, ladite machine comprenant un outil à moulurer formé de deux mandrins annelés, caractérisé en ce qu'au moins un des deux mandrins annelés est en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité supérieur à 50N/mm2. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la déformation maximale dudit mandrin annelé est comprise entre 15 et 25%, - au moins un desdits mandrins annelés est en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A et de préférence égale à 95 Shore A. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple. Le récipient métallique notamment en acier selon l'invention est du type boîte de conserve comprenant un corps formé à partir par exemple d'une virole soudée longitudinalement et revêtue sur ses faces intérieure et extérieure d'une couche protectrice en étain de 2,8 gr d'étain par m2 Le corps est muni à chacune de ses extrémités d'un fond. Le corps présente une série de moulures de rigidification dont le profil d'épaisseur de l'acier est sensiblement constant, c'est à dire que le profil d'épaisseur de l'acier au niveau des moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 3% et de préférence d'au plus 2%. Cette condition permet d'éviter, plus tard la formation de micro-fissures dans l'acier au niveau de ces moulures de rigidification, et d'autre part, la détérioration du revêtement protecteur. En effet, lorsque le profil d'épaisseur dans les moulures de rigidification est sensiblement constant, cela signifie que la répartition de déformation de l'acier a été homogène au moment de la déformation pour réaliser lesdites moulures de rigidification. En d'autres termes, l'acier s'est mieux écoulé sous les outils. Pour réaliser un récipient métallique, notamment en acier possédant ces caractéristiques, une solution consiste à limiter le nombre de moulures de rigidification à quelques unes, trois ou quatre par exemple. Dans ce cas, l'apport d'acier nécessaire pour l'allongement du à la réalisation des moulures de rigidification est moindre et le profil d'épaisseur de l'acier au niveau de ces moulures de rigidification est sensiblement constant. Mais, pour des raisons de rigidité du récipient métallique, il est nécessaire dans la plupart des cas de réaliser un nombre plus important de moulures de rigidification, de l'ordre d'une dizaine. Dans ce cas, une solution consiste à réaliser les moulures de rigidification par paquets de trois ou quatre, chaque paquet étant espacé du paquet adjacent de quelques centimètres de l'ordre de 0,5 à 3 cm. Mais, cette solution n'est pas toujours possible car la hauteur du récipient métallique limite le nombre de paquets de moulures de rigidification qu'il est possible de réaliser. Le procédé de fabrication d'un tel récipient, selon l'invention, consiste à réaliser une virole soudee et revêtue d'un matériau de protection, à former sur ladite virole des moulurer de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité supérieur à 50N/mnfl, puis à solidariser par exemple par sertissage un fond à chaque extrémité de ladite virole. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un récipient métallique sans être limité par le nombre de moulures de rigidification. De préférence, le matériau de l'outil à moulurer a une déformation maximale comprise entre 15 et 25%. Ces caractéristiques permettent à l'acier constituant la virole de bien couler lors de sa déformation du fait de l'élasticité du matériau constitutif de l'outil à moulurer, car ce matériau retient moins l'acier au moment de la formation des moulures de rigidification. Un exemple de matériau constitutif de l'acier à moulurer peut être en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A, de préférence égale à 95% Shore A. Pour réaliser de telles moulures de rigidification sur une virole formant le corps d'un récipient métallique notamment en acier, on utilise une machine à moulurer comprenant deux mandrins annelés dont au moins un de ces mandrins est en matériau défini ci-dessus. Préférentiellement, les deux mandrins de la machine à moulurer sont réalisés dans ce matériau. Des essais ont été réalisés pour montrer l'influence du profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification sur la corrosion. Deux récipients métalliques ont été réalisés à partir d'une tôle d'épaisseur de l9lpm, l'une A sans aucune précaution particulière, avec un profil d'épaisseur au niveau des moulures de rigidification variant de plus de 3%, et une seconde B selon l'invention, en utilisant le procédé selon l'invention, l'outil à moulurer étant en élastomère d'une dureté Shore égale à 95 Shore A, de déformation maximale égale à 25% et possédant un module d'élasticité égal à 133N/mm2. Le profil d'épaisseur de chacun des récipients métalliques a été relevé en mesurant l'épaisseur de l'acier avant et après la zone moulurée et pour chaque moulure en cinq points : creux, milieu, sommet, milieu et creux, la valeur du second creux d'une moulure de rigidification correspondant à la valeur du premier creux de la moulure de rigidification suivante. Les tableaux ci-dessous regroupent les valeurs des épaisseurs relevées en microns. N0 MOULURE CREUX MILIEU SOMMET MILIEU CREUX 1 183 188 179 186 185 2 185 186 180 188 180 3 180 188 177 186 180 4 190 186 180 186 179 5 179 188 176 188 180 6 180 188 178 186 177 7 177 186 180 188 179 8 179 - 186 180 186 180 9 180 186 180 188 183 RECIPIENT A N0 MOULURE CREUX MILIEU SOMMET MILIEU CREUX 1 185 186 185 189 185 2 185 186 185 186 183 3 183 186 185 188 183 4 183 187 183 188 182 5 182 186 182 188 182 6 182 188 182 186 182 7 182 188 183 185 181 8 181 186 - 183 186 183 9 183 186 183 183 183 RECIPIENT B Ces deux récipients ont été placés pendant 8 heures à une atmosphère à 40 C et à 100% d'humidité, puis pendant 16 heures à température et humidité ambiantes. Ensuite, ces récipients ont été placés en cycle pendant 2 heures dans une atmosphère à 40"C et à 94% d'humidité, puis pendant 2 heures à 60"C et 64% d'humidité avec un séchage lors des remontées en température. A la suite de ces tests, on constate au bout de vingt jours, l'apparition de quelques tâches noires très localisées sur le premier récipient A, en particulier au niveau de la troisième, de la cinquième et de la sixième moulure de rigidification et aucune tâche sur le second récipient B. Au bout de trois mois, toutes les moulures de rigidification du récipient A présentent des tâches noires, le troisième, cinquième et sixième moulures de rigidification étant très chargées en tâches, alors que seules quelques moulures de rigidification présentent des tâches sur le récipient B. Or, on constate que l'épaisseur de l'acier sur la troisième moulure du récipient A varie de 177 à 188pm, soit 6%, et dans la cinquième de 176 à 188pu soit 7% et c'est au niveau de ces moulures de rigidification que le maximum de corrosion est apparu. Une analyse micrographique des molures de rigidification montre que ces moulures à grande variation d'épaisseur présentent un nombre important de microfissures qui sont l'amorce du phénomène de corrosion. REVENDICATIONS 1. Récipient métallique notamment en acier, du type boîte de conserve, comprenant un corps formé à partir d'une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, ladite virole présentant des moulures de rigidification et ledit corps étant muni à chacune de ses extrémités d'un fond, caractérisé en ce que le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification est sensiblement constant. 2. Récipient métallique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 3%. 3. Récipient métallique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque des moulures à un autre d'au plus 2%. 4. Procédé de fabrication d'un récipient métallique, notamment en acier, selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on réalise une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, on forme sur ladite virole des moulures de rigidification et on solidarise, par exemple par sertissage, un fond à chaque extrémité de ladite virole, caractérisé en ce que l'on réalise lesdites moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité est supérieur à 50N/mm2. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 15 et 25%. 6. Procédé selon les revendication 4 et 5, caractérisé en ce que l'on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élastomère de l'outil à moulurer a une dureté Shore égale à 95 Shore A. 8. Machine à moulurer pour réaliser des moulures de rigidification sur une virole formant le corps d'un récipient métallique notamment en acier, selon l'une des revendications 1 à 3, ladite machine comprenant un outil à moulurer formé de deux mandrins annelés caractérisée en ce qu'au moins un des deux mandrins annelés est en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité est supérieur à 50N/mm2. 9. Machine à moulurer selon la revendication 8, caractérisée en ce que la déformation maximale dudit mandrin annelé est comprise entre 15 et 25. 10. Machine à moulurer selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un desdits mandrins annelés est en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A. 11. Machine à moulurer selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'élastomère dudit mandrin annelé a une dureté Shore égale à 95 Shore A.