L'invention se rattache au secteur technique du traitement des pièces métalliques, plus particulièrement des procédés de modification des surfaces réalisés en phase liquide.
Plus particulièrement, l'invention trouve des applications avantageuses dans le cas de traitements par phosphatation, sans pour cela exclure d'autres applications telles que :
Généralement, on utilise essentiellement trois techniques pour supporter et manipuler les pièces pendant les opérations de traitements de revêtements ou de préparations des surfaces en milieu liquide.
Selon une première technique, les pièces sont attachées sur des montages spécifiques. Cette technique s'applique notamment dans le cas de pièces de grandes dimensions ou pour des petites séries. Avec cette technique, il apparait que la zone de contact entre le montage et la pièce est isolée du milieu réactionnel, de sorte qu'au niveau de cette zone, le traitement s'effectue mal ou même ne s'effectue pas du tout.
Ces inconvénients se retrouvent dans une autre technique, selon laquelle, les pièces à traiter sont posées dans le fond d'un panier, généralement en treillis métalliques, ou accrochées à ses parois.
Enfin, selon une autre technique, généralement réservée aux séries importantes de pièces de petite dimension, les pièces sont disposées en vrac à l'intérieur d'un tonneau tournant. Les pièces s'entrechoquent ce qui est source de rayures et de défauts eux même générateurs d'écaillage ou de piqûres de corrosion.
Enfin, ces différentes techniques ne permettent pas de traiter de manière satisfaisante, des pièces présentant des zones de formes complexes, difficilement accessibles au milieu liquide, telles que des poches à ouverture orientée vers le bas, susceptibles d'emprisonner des bulles gazeuses entrainant des manques de dépôts, des dégraissages, des rinçages imparfaits... Le traitement obtenu n'est donc pas de qualité suffisante et sa reproductibilité est médiocre.
Par exemple, dans le cas de pièces à traiter de formes similaires à celles illustrées figure 1, et disposées dans un panier, on observe des manques de traitement dans les zones de rétention, de bulles d'air au niveau de la collerette. Il en résulte des résultats très aléatoires quant à la résistance et à la corrosion des pièces traitées, entrainant ainsi des rebuts importants. Par exemple on a observé que, dans le cas d'un traitement de phosphatation, sur deux lots de 1000 pièces, traités chacun en deux charges de 500 pièces, on a 50% de rebuts pour le premier lot et 80% pour le second lot.
Dans le cas d'un traitement en vrac de ce type de pièces, le traitement est correct mais les pièces sont soumises, comme indiqué précédemment, à des chocs provoquant des rayures non admisibles.
Par le brevet EP 0399049, on connaît un dispositif de traitement de pièces cylindriques, utilisées dans l'industrie électronique. Ce dispositif se compose de plateaux inclinés par rapport à la verticale, montés sur un axe horizontal rotatif. Ces plateaux présentent des pointes implantées perpendiculairement à leur surface et aptes à recevoir les pièces cylindriques. Lors du mouvement de rotation de l'axe, les pièces à traiter tournent autour des pointes et changent d'orientation.
Il est donc nécessaire de prévoir des éléments d'entrainement particuliers pour les axes, en raison des caractéristiques chimiques, dans les bains dans lesquels ils sont plongés.
Il apparait donc que ce dispositif fonctionne avec la rotation continue des pièces cylindriques autour des pointes, ce qui engendrent des frottements sur la périphérie de chaque pièce. En outre, on ne peut exclure que les pièces à traiter puissent se coincer et donc ne pas tourner sur elles-même. Pour cette raison, il est nécessaire d'incliner les plateaux recevant les pièces d'un angle compris entre 60° et 75°. Compte-tenu d'une telle orientation des plateaux, il apparait qu'une génératrice de l'alésage de la pièce ne sera pas traitée, étant donné qu'elle sera masquée par la pointe.
L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir appliquer un procédé de traitement de phosphatation ou autres, dans le cas de pièces de formes complexes en ayant pour objectif d'obtenir un traitement de très bonne qualité sur la totalité des différentes zones des pièces, qui ne doivent pas avoir de contact entre elles lors du traitement, en ayant par ailleurs pour objectif d'éviter de masquer une zone quelconque de la pièce pendant le traitement et enfin de pouvoir disposer très facilement les pièces à traiter.
Pour résoudre un tel problème il a été conçu et mis au point un dispositif pour le traitement de pièces de forme spéciale, conforme aux caractéristiques de la revendication 1.
Pour résoudre le problème posé du positionnement des pièces de manière ordonnée, les moyens de centrage et de positionnement sont constitués par des pions solidaires des grilles support, et dont la section est conformée pour coopérer avec l'alésage des pièces à traiter.
En fonction des pièces à traiter, les pions peuvent être disposés de manière à coopérer avec l'extérieur de la pièce.
Le caisson présente des parois grillagées et est entrainé positivement en rotation, au moyen d'un organe moteur asservi à une centrale de commande.
L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels :
Comme le montre la figure 4, le dispositif selon l'invention comprend essentiellement un caisson (1) dans lequel sont montées des grilles support (2) équipées de moyens (3) aptes à permettre le centrage et le positionnement d'une manière ordonnée des pièces à traiter (4). L'ensemble du caisson (1) avec les grilles (2) est immergé dans un bain (B).
Les parois (1a) du caisson (1) sont ajourées pour permettre l'immersion des pièces (4) positionnées sur les grilles (2), dans le bain (B). Par exemple la totalité des parois (1a) du caisson (1) sont grillagées. Ce caisson (1) peut avoir une forme générale parallèlépipédique. Enfin, ce caisson (1) est conformé pour être entrainé en rotation par tout moyen connu et approprié. Par exemple, le caisson (1) est entrainé au moyen d'un organe moteur asservi à une centrale de commande.
Les moyens de centrage et de positionnement (3) sont constitués par des pions solidaires des grilles support (2). Ces pions (3) sont conformés en section, pour coopérer avec l'alésage (4a) des pièces à traiter, tout en permettant un déplacement limité des pièces, par rapport auxdits pions.
Comme il sera indiqué dans la suite de la description, les pions de centrage (3) permettent, lors de l'entrainement en rotation du caisson (1), correspondant au traitement à effectuer, le déplacement des pièces (4) pour permettre de les traiter dans la totalité de leur zone, en évitant tout contact entre lesdites pièces susceptible de nuire à la qualité du traitement.
Les grilles (2) sont disposées par rangées parallèles, dans le caisson (1). Dans ce but, le caisson (1) présente tout type d'agencement permettant, d'une part, l'introduction et le retrait à volonté des grilles et, d'autre part, le positionnement des grilles à l'intérieur du caisson, selon des intervalles (E) déterminés et variables. A cet égard, les intervalles (E) sont déterminés en fonction de la hauteur (H) des pièces à traiter, pour laisser subsister entre la partie supérieure des pièces et la grille située immédiatement au dessus, un espace vide (e). Cet espace permet le déplacement par gravité des pièces (4), par rapport à leur moyen de centrage et de positionnement (3), au moment de la rotation du caisson ou non.
Avantageusement, les grilles (2) sont disposées selon un plan horizontal.
Le dispositif selon l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le traitement de pièces de formes complexes, telles que celles illustrées figure 1. Dans cet exemple de réalisation, la pièce (4) se présente sous forme d'un corps cylindrique creux avec, dans sa partie supérieure, un rebord périphérique circulaire (4b) recourbé intérieurement constituant une collerette.
Il convient d'analyser le fonctionpement du dispositif selon l'invention.
Les pièces (4) sont positionnées de manière ordonnée sur les grilles support (2) en étant centrées sur les pions (3). Ainsi équipées, les différentes grilles (2) sont positionnées à l'intérieur du caisson (1) en respectant les intervalles (E) pour obtenir les espaces (e). L'ensemble du caisson ainsi équipé est immergé dans le bain (B) (figures 4 et 6).
Lors de l'entraînement en rotation du caisson (1), les pièces (4), centrées sur les pions (3) au delà d'une certaine position angulaire, ont tendance à glisser par gravité le long des pions (3). Les bases (4c) des pièces (4) décollent de la grille support (2) les recevant, de sorte que leurs parties supérieures (4b) viennent en contact avec la grille située en dessous (figure 5).
Ces dispositions permettent donc de traiter la totalité des différentes zones des pièces (4). Par ailleurs, il est sans importance que les parties supérieures (4b) viennent en contact avec les grilles, lors de la rotation du caisson, étant donné que ces parties ont été soumises au traitement (B).
Par rapport à l'état de la technique et pour un traitement comme indiqué précédemment, de deux lots de 1000 pièces, traités chacun en deux charges de 500 pièces, le taux de rebuts se situe seulement entre 1 et 3 %.
Bien évidemment, le dispositif selon l'invention s'applique pour le traitement d'autres types de pièces tels que des composants hydrauliques pour outillage portatifs du type sécateur et d'une forme générale cylindrique, de diamètre réduit, et présentant un alésage coaxial de diamètre réduit. Dans ce cas, le positionnement et le centrage des pièces dans les conditions indiquées précédemment, c'est-à-dire avec capacité de déplacement limité, sont effectués par des pions coopérant avec l'extérieur de la pièce, pour permettre le remplissage de l'alésage par le bain.
Ces pièces doivent résister à la fois à l'usure et à la corrosion, tout en conservant un bon état de surface au fil des manoeuvres et en ayant un bas coefficient de frottement.
Une solution efficace pour satisfaire ces impératifs est de faire appel à un conditionnement de surface composite faisant appel à trois opérations successives :
L'impératif de résistance à la corrosion impose que la pièce soit traitée dans sa totalité, la présence du plus petit défaut engendrant une piqûre de corrosion.
Des essais comparatifs, à titre privé et expérimental, d'un traitement de lots de pièces (à raison de 100 pièces par charge), selon les techniques antérieures (panier et vrac) et selon l'invention, ont donné les résultats suivants :
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle :