Brevet FR2755887A1 — publié le 19980522

PROCEDE DE FABRICATION D'UN RECIPIENT DE CUISSON ET RECIPIENT AINSI OBTENU La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un récipient de cuisson, comportant un fond et une paroi latérale, à partir d'un disque de métal embouti. Elle concerne également un récipient de cuisson obtenu par ce procédé. On connaît des récipients de cuisson réalisés par emboutissage de deux disques en métaux différents colaminés l'un avec l'autre. L'un des disques est par exemple en aluminium et l'autre en acier inoxydable. Le récipient présente ainsi un fond et une paroi latérale constitués par l'assemblage de deux métaux différents. Dans le cas d'un récipient constitué par l'assemblage d'une feuille extérieure en acier inoxydable et d'une feuille intérieure en aluminium, on bénéficie des avantages procurés par ces deux métaux, à savoir de la meilleure conductivité thermique de l'aluminium, des meilleures propriétés mécaniques, de l'esthétique plus avantageuse et de la plus grande facilité de nettoyage de l'acier inoxydable. Cependant la fabrication des récipients de cuisson à partir de deux disques ou feuilles colaminées est coûteuse. On connaît également un procédé permettant de fixer par frappe à froid ou matriçage, sur le fond d'un récipient de cuisson un disque perforé, de façon que le métal de la feuille constituant le récipient pénètre dans les perforations du disque. Cependant, dans cette réalisation, le disque perforé recouvre seulement le fond du récipient, de sorte qu'il n'est pas déformé lors de l'emboutissage de la feuille du récipient et ne recouvre pas la paroi latérale de celui-ci. Ainsi, le métal du disque perforé n'apporte aucun effet mécanique ou esthétique à la paroi latérale du récipient de cuisson, contrairement au cas du procédé conforme à la présente invention. De plus, du fait des perforations, il existe des risques non négligeables d'infiltrations d'eau entre les deux feuilles métalliques. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités et de proposer un procédé de fabrication peu coûteux permettant de réaliser un récipient de cuisson formé de deux feuilles de métal différent. Le procédé de fabrication visé par l'invention permet de réaliser un récipient de cuisson comportant un fond et une paroi latérale à partir d'un disque de métal embouti. Conformément à l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - a) on place entre un disque de métal relativement mou et un disque de métal relativement dur de diamètres sensiblement égaux, un disque intercalaire de métal relativement mou de diamètre plus petit et sensiblement égal au diamètre du fond du récipient - b) on chauffe les disques ainsi superposés; - c) on frappe à chaud les disques ; et - d) on emboutit les disques assemblés sous la forme d'un récipient, le disque de métal relativement dur étant à l'extérieur du récipient. Lors de l'opération de frappe à chaud, le disque intercalaire de diamètre plus petit est écrasé entre les deux autres disques. Le métal relativement mou de ce disque intercalaire est déplacé par rapport aux surfaces en regard des autres disques. Les phénomènes de friction ainsi créés associés à la rapidité du déplacement du métal et à la température ont pour résultat de provoquer le soudage des disques dans leur zone centrale correspondant sensiblement au fond du récipient obtenu ultérieurement. On obtient ainsi , par un procédé beaucoup moins coûteux que celui utilisant une technique de colaminage, un récipient de cuisson dont la liaison des feuilles métalliques n'est pas modifiée sous l'effet des différents cycles thermiques auxquels est soumis le récipient de cuisson lors de son utilisation. De plus, contrairement aux procédés dans lesquels un des disques métalliques comporte des perforations pour permettre son encastrement dans un autre disque, le récipient de cuisson obtenu par le procédé conforme à l'invention présente une surface extérieure sans orifice, évitant ainsi toute infiltration de liquide entre les différentes feuilles métalliques. Selon une version préférée de l'invention, préalablement à l'étape (a), on traite par sablage ou brossage les surfaces des trois disques destinées à être placées en regard du disque intercalaire. Cette opération a pour but d'augmenter la rugosité des surfaces placées en vis-à-vis et d'accroître ainsi les phénomènes de friction entre les disques afin d'améliorer leur liaison par frappe à chaud. Selon une version avantageuse, le procédé comprend en outre une étape de sertissage dans laquelle le bord d'un des disques est enroulé sur le bord de l'autre disque. Les disques extérieurs en métal différent sont donc liés mécaniquement dans la zone de fond du récipient grâce au disque intercalaire et sur les bords de la paroi latérale du récipient par sertissage. Selon un autre aspect de l'invention, un récipient de cuisson réalisé par le procédé décrit cidessus est caractérisé en ce qu' il comprend une feuille métallique intérieure en métal relativement mou et une feuille métallique extérieure en métal relativement dur, recouvrant entièrement la feuille intérieure jusqu'au bord supérieur de la paroi latérale du récipient, les deux feuilles métalliques étant liées par frappe à chaud et l'épaisseur de la feuille en métal relativement mou étant plus grande dans le fond du récipient que sur la paroi latérale du récipient. On obtient ainsi un récipient de cuisson présentant les avantages combinés des métaux différents utilisés pour chacun des disques. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue éclatée en coupe des disques de métal avant l'opération de frappe à chaud - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 des disques assemblés par frappe à chaud - la figure 3 est une vue en coupe des disques après l'opération d'emboutissage ; et - la figure 4 est une vue schématique en coupe du récipient revêtu, après sertissage des bords. En référence tout d'abord à la figure 1, le procédé de fabrication d'un récipient de cuisson 4 comprend une première étape (a) dans laquelle on place entre un disque de métal relativement mou 1 et un disque de métal relativement dur 3 de diamètres sensiblement égaux, un disque intercalaire de métal relativement mou 2 de diamètre plus petit et sensiblement égal au diamètre du fond 4a du récipient fabriqué. Les deux disques extérieurs l et 3 ont un diamètre qui correspond sensiblement au diamètre du récipient de cuisson développé dans un plan incluant son fond De préférence, les surfaces la, 3a des disques extérieurs l, 3 qui sont destinées à venir en regard du disque intercalaire 2 et les surfaces 2a de ce disque intercalaire 2 sont sablées ou brossées afin d'augmenter leur rugosité et leur pouvoir d'accrochage l'une à l'autre par frappe à chaud. Le métal relativement mou est généralement sablé alors que le métal relativement dur peut être brossé ou sablé. A titre d'exemple non limitatif, pour réaliser un récipient de cuisson du type casserole d'un diamètre de 180 mm, on utilise des disques extérieurs l et 3 d'un diamètre de 300 mm. L'épaisseur du disque de métal relativement mou l, de l'ordre de 2,9 mm, est généralement très supérieure à l'épaisseur du disque de métal relativement dur 2, de l'ordre de 0,5 mm. Le disque intercalaire 2 a une épaisseur sensiblement double de celle du disque en métal relativement mou 1, comprise par exemple entre 5 et 6 mm. Son diamètre correspondant au fond du récipient 4 est égal à 100 mm environ. On chauffe ensuite les disques superposés, à une température supérieure à 4000C, comprise de préférence entre 4000C et 5000C. Les disques l, 2 et 3 étant disposés sur une enclume fixe 5, on frappe à chaud ensuite l'ensemble grâce à une masse mobile 6, sur la partie centrale de ces disques l, 2 et 3. La force exercée par la masse mobile 6 lors de la frappe à chaud doit être suffisante pour que le disque intercalaire 2 soit écrasé entre les disques extérieurs 1 et 3. Cette force est au moins égale à 600 kg / cm2. On voit à la figure 2 que les deux disques extérieurs l et 3 sont solidement soudés l'un à l'autre dans la zone correspondant au fond du récipient grâce au disque intercalaire 2 écrasé. On emboutit ensuite les disques 1, 2 et 3 sous la forme d'un récipient 4 tel qu'illustré à la figure 3, le disque de métal relativement dur 3 étant à l'extérieur du récipient 4. De préférence après cette opération, on établit une liaison entre les deux disques extérieurs 1 et 3, par sertissage par exemple. Le bord d'un des disques est ainsi enroulé sur le bord de l'autre disque. Comme illustré à la figure 4, le bord lb du disque de métal relativement mou 1 est enroulé sur le bord 3b du disque de métal relativement dur 3. Afin de faciliter cette opération, l'étape (d) d'emboutissage peut être répétée plusieurs fois, le disque de métal relativement mou 1 étant davantage étiré que le disque en métal relativement dur, de sorte que le bord lb du disque en métal relativement mou 1 dépasse du bord 3b du disque 3 formant la jupe extérieure du récipient 4. Le bord dépassant lb est ensuite facilement serti sur le bord 3b de l'autre disque 3. De préférence, entre chaque emboutissage, il est préférable de détourer le bord 3b du disque 3 en métal relativement dur afin que ce bord soit parfaitement plan avant l'opération de sertissage. Le récipient ainsi obtenu comprend donc une feuille métallique intérieure 1 en métal relativement mou et une feuille métallique extérieure 3 en métal relativement dur, recouvrant entièrement la feuille intérieure 1 jusqu'au bord supérieur de la paroi latérale 4b du récipient 4. Grâce à la présence du disque intercalaire 2 en métal relativement mou, l'épaisseur de la feuille de métal relativement mou est plus grande dans le fond 4a du récipient que sur la paroi latérale 4b de celui-ci. Ainsi, si le métal relativement mou est de l'aluminium et le métal relativement dur est de l'acier inoxydable, la conductivité thermique du récipient, du fait de la présence d'aluminium, est très bonne dans le fond 4a du récipient et existe également au niveau de la jupe 4b de celui-ci. On choisit généralement un aluminium ou alliage d'aluminium très ductile, dont les nuances font partie des séries 1000 et / ou 3000. L'acier inoxydable peut présenter des propriétés magnétiques permettant le chauffage du récipient 4 par induction. Il permet d'améliorer l'esthétique extérieur du récipient 4. Le fond 4a du récipient 4 n'étant pas perforé, il est également possible de prévoir sur celuici un décor. Le récipient 4 présente les avantages cumulés liés à l'aluminium et à l'acier inoxydable à savoir, la bonne conductibilité thermique de l'aluminium, la plus grande résistance à la déformation et aux rayures de l'acier inoxydable ainsi que l'aspect brillant et esthétique de ce dernier. Le récipient 4 tel qu'illustré à la figure 4 peut également être revêtu intérieurement d'un revêtement anti-adhésif 7, du type polytétrafluoréthylène. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple décrit ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le disque 1 de grande dimension en métal mou et le disque intercalaire 2 peuvent être constitués de métaux mous différents, tels que des alliages différents d'aluminium. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un récipient de cuisson (4), comportant un fond (4a) et une paroi latérale (4b), à partir d'un disque de métal embouti, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - a) on place entre un disque de métal relativement mou (1) et un disque de métal relativement dur (3) de diamètres sensiblement égaux, un disque intercalaire de métal relativement mou (2) de diamètre plus petit et sensiblement égal au diamètre du fond (4a) du récipient - b) on chauffe les disques (1, 2, 3) ainsi superposés ; - c) on frappe à chaud les disques (1, 2, 3); et - d) on emboutit les disques (1, 2, 3) assemblés sous la forme d'un récipient (4), le disque de métal relativement dur (3) étant à l'extérieur du récipient (4) 2. Procédé de fabrication conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape (a), on traite par sablage ou brossage les surfaces (la, 2a, 3a) des trois disques (1, 2, 3) destinées à être placées en regard du disque intercalaire (2). 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque intercalaire (2) a une épaisseur sensiblement double de celle du disque en métal relativement mou (1). 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), les disques (1, 2, 3) sont chauffés à une température comprise entre 4000C et 5000C. 5. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de sertissage dans laquelle le bord (lb, 3b) d'un des disques est enroulé sur le bord (lb, 3b) de l'autre disque. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bord (lb) du disque de métal relativement mou (1) est enroulé sur le bord (3b) du disque de métal relativement dur (3). 7. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'étape (d) d'emboutissage est répétée plusieurs fois, le disque en - métal relativement mou (1) étant davantage étiré que le disque en métal relativement dur (3). 8. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le métal relativement mou est de l'aluminium et le métal relativement dur est de 1' acier inoxydable. 9. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le disque en métal relativement mou (1) est revêtu de polytétrafluoréthylène (7). 10. Récipient de cuisson réalisé selon le procédé conforme à l'une des revendications 1 à 9, comprenant un fond (4a) et une paroi latérale (4b) caractérisé en ce qu'il comprend une feuille métallique intérieure (1) en métal relativement mou et une feuille métallique extérieure (3) en métal relativement dur, recouvrant entièrement la feuille intérieure (1) jusqu'au bord supérieur de la paroi latérale (4b) du récipient, les deux feuilles métalliques étant liées par frappe à chaud et l'épaisseur de la feuille en métal relativement mou (1) étant plus grande dans le fond (4a) du récipient (4) que sur la paroi latérale (4b) du récipient (4)