Brevet FR2846905A1 — publié le 20040514

La présente invention concerne un matériau composite mince, de préférence sous forme d'un semi-produit, qui est composé d'au moins deux couches de matériau liées fermement l'une avec l'autre. La présente invention concerne, en outre, un procédé pour la fabrication de ce matériau composite. Le matériau composite en question pourrait être également désigné par le terme stratifié. Selon le mode de réalisation préféré, le matériau composite est revêtu sur une face d'un matériau non métallique, de préférence du polytétrafluoroéthylène. On peut ensuite effectuer un 10 usinage ultérieur pour le transformer en un élément de construction. Cependant, il est également possible de façonner d'abord le matériau composite et de l'enduire ensuite avec un matériau approprié. Les matériaux connus à ce jour ont certes fait leurs preuves, mais ils présentent l'inconvénient qu'une quantité relativement importante de matériau 1 5 d'enduction, par exemple du polytétrafluoroéthylène, est nécessaire. Les matériaux de ce type sont relativement onéreux car il s'agit de matériaux de qualité supérieure. L'objectif de la présente invention est de concevoir un matériau composite mince du type décrit en détail au début de telle manière que la 20 quantité de matériau d'enduction soit réduite. En outre, l'objectif de la présente invention est de proposer un procédé réalisable économiquement pour la fabrication de matériaux composites de ce type. L'objectif concernant le matériau composite est atteint en prévoyant 25 que le matériau composite est constitué d'au moins une couche de matériau de base et d'au moins une couche de tissu métallique, et que la liaison des couches de matériau est formée par une masse fondue produite par un traitement thermique des couches de matériau, puis cuite. Avec le matériau composite selon la présente invention, l'enduction 30 se fait sur la face sur laquelle se trouvent la couche de tissu métallique ou les couches de tissu métallique. Le tissu métallique permet d'obtenir une surface extrêmement rugueuse ou inégale de sorte que la liaison avec le matériau d'enduction est réellement intime. Cela permet également de réduire l'épaisseur du revêtement de sorte qu'une quantité minimale de 5 matériau d'enduction est nécessaire. Selon un mode de réalisation préféré, chaque couche de tissu métallique est fait en métal, par exemple en acier. Ainsi, une couche de matériau de renforcement ou plusieurs couches de matériau de renforcement sont également réalisées, de manière appropriée, de sorte que, suivant l'application, les éléments de construction fabriqués à 10 partir de ceux-ci soit ont des dimensions minimales soit peuvent absorber des charges plus élevées que les matériaux composites connus à ce jour. La masse fondue formant la liaison entre la couche de matériau de base et la couche de tissu métallique devrait être faite dans un matériau dont le point de fusion est relativement bas. Etant donné que le matériau 15 composite est un matériau métallique, la masse fondue devrait être également constituée de métal. La couche de matériau de base devrait être également en métal, de préférence en acier. On utilise alors comme matériau de départ une plaque de tôle ou une plaque perforée. Le matériau composite peut être fabriqué de manière particulièrement 20 simple lorsque la masse fondue est constituée d'au moins un composant du matériau de la couche de matériau de base et/ou d'au moins une couche de tissu métallique, cette masse étant formée à la suite du traitement thermique, et que le point de fusion de ce ou de ces composants est inférieur aux points de fusion des autres composants de la couche de 25 matériau concernée. De manière appropriée, les composants ayant le point de fusion le plus bas sont éliminés par le traitement thermique. Le point de fusion de ce ou de ces composants est inférieur aux points de fusion des composants restants qui devraient être suffisamment élevés pour que la résistance à la déformation des couches de matériau soit conservée 30 pendant le traitement thermique. Une masse fondue métallique présente également l'avantage qu'une pièce d'assemblage, qui peut être considérée comme faite d'une seule pièce, est formée à partir de la couche de matériau de base et de la couche de tissu métallique ou des couches de tissu métallique après la cuisson ou la solidification de la masse fondue. En variante, il est également possible de former la masse fondue à partir d'un matériau d'enduction de ta couche de matériau de base et/ou d'au moins une couche de tissu métallique par l'intermédiaire du traitement thermique. On peut utiliser comme matériau d'enduction le même matériau métallique, comme déjà mentionné. On peut envisager de préférence pour 10 la masse fondue de l'étain, un alliage d'étain, un bronze d'étain ou un matériau de ce genre. Les couches de matériau et le matériau de la masse fondue sont ajustés les uns par rapport aux autres de telle manière qu'une diffusion se produise pendant le traitement thermique. Toutefois, cela n'est valable que si la masse fondue est formée à partir d'un composant du 15 matériau. En outre, il est également avantageux que chaque couche de tissu métallique soit conçue comme un tissu métallique fin dont la grosseur de maille est conçue de manière à obtenir une attraction capillaire pour la masse fondue. L'objectif concernant le procédé est atteint en prévoyant que la 20 couche de matériau de base et la couche de tissu métallique ou les couches de tissu métallique sont assemblées en fonction des couches, et que cette liaison des couches est réalisée en continu à travers un four continu à une température déterminée. Grâce au passage en continu à travers le four, on obtient, de manière avantageuse, un rendement relativement élevé, c'est-à25 dire que les couches de matériau fondues ensemble par unité de temps produisent une grande longueur. Le traitement thermique se fait sans oxygène ou pratiquement sans oxygène. On évite ainsi des calaminages des couches de matériau métalliques. En fonction de l'application du matériau composite, il peut être avantageux d'effectuer un usinage 30 mécanique sans enlèvement de copeaux avant le traitement thermique. Il peut s'agir, par exemple, d'un dressage, d'un laminage ou d'un autre traitement de ce genre. Grâce à cela, on peut éventuellement améliorer l'adhérence des couches de matériau les unes aux autres. La température du four continu peut être réglable. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide du dessin annexé. La figure unique montre un mode de réalisation possible du matériau composite selon la présente invention sous forme partielle dans une vue en coupe. Le matériau composite 10 représenté sur la figure 1 est constitué d'une plaque de tôle ou d'une plaque perforée 11 qui forme la couche de matériau de base. De manière non représentée, cette plaque de tôle 1 1 est liée à deux couches de tissu métallique 1 2, 1 3 par une masse fondue non représentée. Pour des raisons de simplification de représentation, la masse 1 5 fondue n'est pas dessinée. La figure 1 montre que la couche de tissu métallique 1 2 tournée vers la plaque de tôle 1i1 possède une grosseur de maille plus grande que celle de la couche de tissu métallique 1 3 éloignée de la plaque de tôle 11. On peut envisager pour la couche de tissu métallique un tissu fin afin d'obtenir une attraction capillaire lors du traitement 20 thermique. Pour avoir une meilleure représentation, le matériau composite 10 est dessiné de manière agrandie. Si l'on utilise encore plus de couches de tissu métallique, leurs grosseurs de mailles doivent devenir de plus en plus petites d'une couche à l'autre en direction du côté opposé à la plaque de tôle 11. La plaque de tôle 11 et les couches de tissu 25 métallique 12, 13 sont constituées, de manière appropriée, d'un matériau métallique qui contient une proportion déterminée d'étain, d'un alliage d'étain ou de bronze d'étain. A la place d'une plaque de tôle, on peut également utiliser une plaque de métal déployé comme couche de matériau de base. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté. Ce qui est important, c'est que la liaison entre les couches de tissu métallique 12, 13 et la plaque de tôle 1 1 se fasse par l'intermédiaire d'une masse fondue solidifiée et cuite, qui soit est diffusée comme 5 composant hors de l'une des couches de matériau, soit est obtenue en faisant fondre un revêtement d'une couche de matériau par un traitement thermique. REVENDICATIONS 1. Matériau composite mince (10), de préférence sous forme d'un 5 semiproduit, qui est composé d'a u moins deux couches de matériau (11, 12, 13) liées fermement l'une avec l'autre, caractérisé en ce que le matériau composite (10) est constitué d'au moins une couche de matériau de base (11) et d'au moins une couche de tissu métallique (12, 13), et en ce que la liaison des couches de 10 matériau (11, 1 2, 1 3) est formée par une masse fondue produite par un traitement thermique des couches de matériau (11, 1 2, 1 3), puis cuite. 2. Matériau composite mince selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse fondue constituée d'au moins un composant du matériau 15 de la couche de matériau de base (11) et/ou d'au moins une couche de tissu métallique (12, 13) est formée à la suite du traitement thermique, et en ce que le point de fusion de ce composant ou de ces composants est inférieur à celui des autres composants de la couche de matériau concernée, de manière à ce que la résistance à la déformation des couches 20 de matériau soit assurée pendant le traitement thermique. 3. Matériau composite mince selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse fondue constituée d'un matériau d'enduction de la bande de matériau de base (11) et/ou d'au moins une couche de tissu 25 métallique (12, 13) est formée par le traitement thermique. 4. Matériau composite mince selon la revendication 2, caractérisé en ce que la masse fondue constituée de la couche de matériau de base (11) est réalisée par diffusion pendant le traitement thermique. 30 5. Matériau composite mince selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de tissu métallique ou les couches de tissu métallique (12, 13), sont des tissus métalliques fins avec une grosseur de maille telle qu'une attraction capillaire est créée pour la masse fondue. 6. Matériau composite mince selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce que la couche de matériau de base (1 1) est formée comme une plaque de tôle, une plaque de tôle perforée ou une plaque de métal déployé faite d'un matériau 10 métallique, et en ce que chaque couche de tissu métallique (12, 13) est constituée d'un métal. 7. Matériau composite mince selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que la masse fondue 1 5 solidifiée est de l'étain, un alliage d'étain, du bronze d'étain ou un matériau de ce genre. 8. Procédé pour la fabrication d'un matériau composite mince, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de 20 matériau de base (11) et la couche de tissu métallique ou les couches de tissu métallique (12, 13) sont assemblées en fonction des couches et en ce que cette liaison des couches est réalisée en continu à travers un four continu à une température déterminée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement thermique des couches de matériau (11, 12, 13) se fait sans oxygène. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la 30 température du four continu est réglable. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 10, caractérisé en ce qu'un usinage mécanique sans enlèvement de copeaux est effectué avant le traitement thermique des couches de matériau (1 1, 1 2, 1 3).