Brevet FR2901282A1 — publié le 20071123

Procédé de réparation localisée de l'émail et émetteur mettant en oeuvre le procédé La présente invention concerne le domaine de réparation de l'émail et plus particulièrement un procédé de réparation localisée de l'émail sur plaque ou tôle en acier émaillé, supports métalliques émaillés ayant été traités en surface (comme par exemple des tôles d'acier chromées, zinguées, aluminées, La résistance d'une couche d'émail appliquée sur un élément de construction est basée sur le fait que la surface du support est totalement recouverte de la couche d'émail. L'émail qui joue donc un rôle de protection, et aussi un rôle esthétique doit avoir une surface parfaitement remplie. Si cette surface est abimée, il est nécessaire d'effectuer une réparation pour que l'émail retrouve sa résistance d'origine. Lorsque l'émail est abimé localement, il est préférable d'effectuer une réparation localisée, qui évite de retraiter entièrement la surface de l'objet ou du support émaillé. Le fait de réparer localement permet de gagner du temps et est aussi moins onéreux. La présente invention a ainsi pour but de proposer un procédé qui permette une réparation localisée de l'émail sur métaux en évitant ainsi de devoir refaire entièrement la couche d'émail du support concerné. Ce but est atteint par un procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux consistant à amener une zone à réparer, englobant la zone de défaut de l'émail à réparer, à une température permettant la fusion de la zone à réparer avec une nouvelle couche d'émail, en utilisant un rayonnement infrarouge. Selon une autre particularité, le procédé comprend les étapes suivantes : - préparation et émaillage avec une nouvelle couche d'émail de la zone à réparer, - préchauffage par rayonnement infrarouge d'une zone globale contrôlé par un gradateur afin d'obtenir une montée lente en température de la zone concernée jusqu'à une température de préchauffage légèrement supérieure à la température de ramollissement de l'émail qui se situe entre 450 et 500 C, - chauffage de la zone à réparer plus petite que la zone globale par rayonnement infrarouge, afin de la porter à la température de fusion de l'émail, tout en maintenant le reste de la zone globale à une température supérieure ou égale à la température de préchauffage de l'émail, cette température de chauffage étant maintenue pendant un temps déterminé permettant la fusion de la nouvelle couche d'émail avec celle préexistante, - refroidissement des deux zones par régulation du rayonnement infrarouge à l'aide du gradateur de façon à ce que les contraintes thermiques dans l'émail soient inférieures à la contrainte de rupture de l'émail. Selon une autre particularité, l'étape de préchauffage est réalisée sur une zone globale dont le diamètre est de 20 à 30 cm. Selon une autre particularité, la température de préchauffage est supérieure ou égale à 500 C. Selon une autre particularité, l'étape de chauffage est réalisée sur une zone à réparer dont le diamètre est de 10 à 15 cm. Selon une autre particularité, la température de chauffage est de 780 C. Selon une autre particularité, l'étape de refroidissement est réalisée progressivement, en particulier au voisinage de la température de début de solidification de l'émail, et cela jusqu'à la température ambiante, de façon à maîtriser les contraintes de compression dans l'émail causées par un retrait plus important du support métallique. Selon une autre particularité, l'étape de préparation est réalisée par une opération d'ébavurage ou de ponçage, et l'émaillage est réalisé par poudrage au pistolet ou par trempage. Selon une autre particularité, la zone de défaut à réparer a un diamètre inférieur ou égal à 10 cm. Selon une autre particularité, les étapes de préchauffage et de chauffage sont réalisées avec un émetteur de rayonnement infrarouge comportant deux zones de régulation de puissance émise. Selon une autre particularité, une première zone de régulation de l'émetteur est une zone centrale pour le préchauffage et le chauffage de la zone à réparer. Selon une autre particularité, une deuxième zone de régulation de l'émetteur est une zone périphérique pour le préchauffage et le maintien en température de la zone complémentaire de la zone à réparer dans la zone globale. Un autre but de l'invention est de proposer un émetteur mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Ce but est atteint en proposant un émetteur de rayonnement infrarouge comportant deux zones de régulation de la puissance émise : -une zone centrale pour le préchauffage et le chauffage de la zone, cette zone comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone et utilisant un gradateur, une zone périphérique pour le préchauffage et le maintien en température de la zone complémentaire de la zone globale dans la zone à réparer, cette zone comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone globale n'englobant pas la zone à traiter. Selon une autre caractéristique, l'émetteur de rayonnement infrarouge peut être de type circulaire ou de type rectangulaire. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique des différentes zones traitées par le procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente le profil de température des zones globales et à traiter pendant la phase de préchauffage. - la figure 3 représente le profil de température des zones globale et à traiter pendant la phase de chauffage. - la figure 4 est une représentation schématique d'un d'émetteur à infrarouge circulaire. - la figure 5 est une représentation schématique d'un émetteur à infrarouge rectangulaire. L'invention concerne donc un procédé permettant de réparer une zone d'émail abimée illustrée sur la figure 1. Ce procédé permet de réparer l'émail sur plaque ou tôle en acier émaillé et peut être également utilisé pour traiter, de la même façon, tout autre support métallique émaillé (comme : fonte, aluminium, cuivre, laiton, argent, or, platine ...), des supports métalliques ayant été traités en surface (comme par exemple des tôles d'acier chromées, zinguées, aluminées, ...). Le procédé permet également de traiter d'autres matériaux émaillés comme les céramiques (porcelaine, grès, faïence, ...). Le principe de base du procédé selon l'invention consiste à amener une zone à réparer, englobant la zone avec défaut d'émail à réparer, à une température permettant la fusion de la zone à réparer avec une nouvelle couche d'émail, en utilisant un rayonnement infrarouge. Le procédé est réalisé en plusieurs étapes, et pour cela, comme illustré sur la figure 1, le support à traiter est considéré en plusieurs zones : - la zone (3) abimée qui est une zone localisée sans émail et qui a de préférence un diamètre inférieur ou égal à 1 O cm. - la zone (2) à réparer qui correspond à une zone de diamètre supérieur à celle de la zone (3) abimée et qui englobe la zone (3) abimée. Dans un mode de réalisation préférée le diamètre (D2) de la zone (2) à traiter est compris entre 10 cm et 15 cm. - La zone (1) globale qui englobe les deux zones (2, 3) précédentes a donc un diamètre (Dl) supérieur à celui (D2) de la zone (2) à réparer. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention cette zone (1) a un diamètre (Dl) compris entre 20 cm et 30 cm. Une première étape consiste en la préparation et l'émaillage avec une nouvelle couche d'émail de la zone (3) abimée. Cette étape de préparation peut être réalisée de différentes manières. La zone (3) sera donc préparée pour la réparation par une opération d'ébavurage ou de ponçage. A l'issue de ce ponçage ou ébavurage, la zone à réparer sera émaillée. Elle va pour cela être recouverte d'une nouvelle couche d'émail, soit par poudrage au pistolet, soit par trempage. Cette première étape est suivie d'une étape de préchauffage de la zone globale. Cette étape de préchauffage a pour but d'amener l'émail à une température (Tp) de préchauffage légèrement supérieure à la température (Tr) de ramollissement de l'émail qui se situe entre 450 et 500 C. Le préchauffage est réalisé avec un émetteur à infrarouge par rayonnement infrarouge. Grâce à un gradateur de puissance, il ne va être délivré que l'énergie nécessaire à une montée en température lente de l'émail. La figure 2 illustre le profil de la température (Tp) de préchauffage pour cette zone (1) globale. La température (Tp) de préchauffage va donc être égale ou supérieure à 500 C. Le gradient de montée en température de ce préchauffage doit être contrôlé à l'aide d'un gradateur de telle façon que les contraintes thermiques apparaissant dans cette zone (1) et à sa frontière soient inférieures à la contrainte de rupture de l'émail. Dès que l'émail est ramolli, l'étape suivante consiste à chauffer la zone (2) à réparer afin de l'amener à la température de fusion de l'émail. Ainsi, lorsque l'émail atteint sa température de fusion, la nouvelle couche d'émail va pouvoir fusionner avec celle préexistante et abimée. La température (Tc) de chauffage est de 780 C. Le chauffage est également effectué avec l'émetteur à5 infrarouge. Cette température (Tc) de chauffage est maintenue pendant un temps déterminé permettant la fusion de la nouvelle couche d'émail avec celle préexistante tout en maintenant le reste de la zone (1) globale à une température supérieure ou égale à la température (Tp) de préchauffage de l'émail. C'est ce qu'illustre la figure 3 en présentant le profil de température durant la phase de chauffage. Lorsque l'émail est fusionné, la dernière étape du procédé consiste à refroidir les zones (1, 2, 3) traitées. Ce refroidissement sera effectué très lentement, en particulier au voisinage de la température de début de solidification de l'émail (Tr), et cela jusqu'à la température ambiante, de façon à maîtriser les contraintes de compression dans l'émail causées par un retrait plus important du support métallique. Pour réaliser un refroidissement progressif, le rayonnement sera régulé en utilisant à nouveau le gradateur. Comme illustré sur les figures 4 et 5, l'émetteur de rayonnement infrarouge utilisé dans le cadre de l'invention comporte deux zones de régulation de la puissance émise : une zone (C4, R4) centrale pour le préchauffage et le chauffage de la zone (1), cette zone comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone et utilisant un gradateur, - une zone (C5, R5) périphérique pour le préchauffage et le maintien en température de la zone complémentaire de la zone (1) globale dans la zone (2) à réparer, cette zone comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone globale n'englobant pas la zone à traiter. L'émetteur utilisé peut être soit de type circulaire (figure 4) soit de type rectangulaire (figure 5). Ce procédé a été utilisé avec succès pour des réparations localisées sur notamment des panneaux de signalisation (avec des tôles ayant une épaisseur de 1 à 1,5 mm), ainsi que sur des échantillons de plaques émaillées de réacteurs chimiques (avec des épaisseurs de 20 à 50 mm). Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet des rnodes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux consistant à amener une zone (2) à réparer, englobant la zone (3) de défaut de l'émail à réparer, à une température (Tc), supérieure à celle d'une zone complémentaire de la zone (2) à réparer dans une zone (1) globale, permettant la fusion de la zone (2) à réparer avec une nouvelle couche d'émail, en utilisant un rayonnement infrarouge. 2. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -préparation et émaillage avec une nouvelle couche d'émail de la zone (2) à réparer, - préchauffage par rayonnement infrarouge d'une zone (1) globale contrôlé par un gradateur afin d'obtenir une montée lente en température de la zone concernée jusqu'à une température (Tp) de préchauffage légèrement supérieure à la température (Tr) de ramollissement de l'émail qui se situe entre 450 et 500 C, - chauffage de la zone (2) à réparer plus petite que la zone (1) globale par rayonnement infrarouge, afin de la porter à la température (Tc) de fusion de l'émail, tout en maintenant le reste de la zone (1) globale à une température supérieure ou égale à la température (Tp) de préchauffage de l'émail, cette température (Tc) de chauffage étant maintenue pendant un temps déterminé permettant la fusion de la nouvelle couche d'émail avec celle préexistante, refroidissement des deux zones (1, 2) par régulation du rayonnement infrarouge à l'aide du gradateur de façon à ce que les contraintes thermiques dans l'émail soient inférieures à la contrainte de rupture de l'émail. 3. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon la Rédaction Critt01 fr-CGrevendication 2 caractérisé en ce que l'étape de préchauffage est réalisée sur une zone (1) globale dont le diamètre (Dl) est de 20 à 30 cm. 4. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la température (Tp) de préchauffage est supérieure ou égale à 500 C. 5. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'étape de chauffage est réalisée sur une zone (2) à réparer dont le diamètre (D2) est de 10 à 15 cm. 6. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que la température (Tc) de chauffage est de 780 C. 7. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que l'étape de refroidissement est réalisée progressivement, en particulier au voisinage de la température (Tr) de début de solidification de l'émail, et cela jusqu'à la température ambiante, de façon à maîtriser les contraintes de compression dans l'émail causées par un retrait plus important du support métallique. 8. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que l'étape de préparation est réalisée par une opération d'ébavurage ou de ponçage, et l'émaillage est réalisé par poudrage au pistolet ou par trempage. 9. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que la zone (3) de défaut à réparer à un diamètre inférieur ou égale à 10 cm. 10. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 9 caractérisé en ce que les étapes de préchauffage et de chauffage sont réalisées avec un émetteur de rayonnement infrarouge Rédaction Critt01 fr-CGiO comportant deux zones de régulation de puissance émise. 11. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon une des revendications 2 à 10 caractérisé en ce qu'une première zone (C4, R4) de régulation de l'émetteur est une zone centrale pour le préchauffage et le chauffage de la zone (2) à réparer. 12. Procédé de réparation localisée de l'émail sur métaux selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'une deuxième (C5, R5) zone de régulation de l'émetteur est une zone périphérique pour le préchauffage et le maintien en température de la zone complémentaire de la zone (2) à réparer dans la zone (1) globale. 13. Emetteur de rayonnement infrarouge mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comporte deux zones de régulation de la puissance émise une zone (C4, R4) centrale pour le préchauffage et le chauffage de la zone (2) à traiter, cette zone (C4, R4) comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone et utilisant un gradateur, - une zone (C5, R5) périphérique pour le préchauffage et le maintien en température de la zone complémentaire de la zone (2) à réparer dans la zone (1) globale, cette zone (C5, R5) comportant des radiants contrôlés par une régulation commune pour la zone globale n'englobant pas la zone à traiter. 14. Emetteur de rayonnement infrarouge selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il peut être de type circulaire ou de type rectangulaire. Rédaction CrittO 1 fr-CG