BE332053A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux fils d'introduction   et à   leur procédé de fabrication 
La présente   intention   se rapporte aux fils d'intro-   duction   pour lampes électriques et appareils similaires dans lesquels les fils sont soellés hermétiquement dans le verre ou autre matière vitreuse entrant dans la cons- truotion de l'appareil et elle a pour objet de réaliser un nouveau genre de fil d'introduction et un nouveau      procédé pour le fabriquer, le fil obtenu ayant un coëffi- cient de dilatation moyen prédéterminé sur une gamme déterminée de températures,

   ce coefficient étant pratique- ment voisin   d'une   constante sur cette gamme de tempéra-        tures.   Cette caractéristique physique du fil est basée sur ce que le fil est constitué d'une âme en métal, de préférence en un alliage de nickel et d'acier ayant un coefficient de dilatation un peu plus faible que celui du verre ou de la matière vitreuse dans laquelle ce fil doit être soellé et d'une gaine autour de cette âme formée de chrome métallique hermétiquement scellé sur   l'âme   et 

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 de préférence formant corps avec elle ..par dépôt électro- lytique du chrome sur l'âme, comme il sera décrit complè- tement   ci-après .   



   La nécessité d'obtenir un joint aussi hermétiquement étanche que possible entre le verre ou autre matière vitreuse utilisée pour les supports de lampes est bien connue de toutes les personnes au courant du métier. Si, le Joint ne présente même qu'une légère fuite, les gaz de l'atmosphère rentreront dans   l'espace   intérieur de la lampe et abrégeront sensiblement sa durée,par suite d'oxydation et autres phénomènes qui se produiraient aux températures élevées régnant dans le voisinage immédiat de la surface du filament . 



   Pour surmonter   qette   difficulté, il s'agissait de réaliser une matière qui possède   à la   fois les propriétés suivantes : l.-Un coefficient de dilatation qui ne diffère pas sensiblement du coefficient de dilatation de la substance de l'enveloppe. 



   2. Une affinité d'aggrégation entre cette matière et la substance de l'enveloppe à   l'état   plastique ou par- tiellement liquide, ce qui provoquera l'adhérence des deux corps. Cette propriété est désignée;comme.étant la faculté du conducteur de "mouiller" le verre . 



   3. Ne pas être oxydable à la-température à laquelle on effectue l'opération du   scellement .   



   4. Avoir un point de fusion   élevé .   



   5. Etre de bonne conductibilité . 



   6.Avoir une ténacité suffisante pour permettre le travail et la manipulation des dimensions minces utili- sées dans ce type d'appareils . 



   Le platine a été employé   jusque ici   comme matière pour les fils d'introduction car il   possède    mieux   que tout autre métal simple connu la réunion des' propriétés 

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   @   énumérées ci-dessus. 



   A cause du prix élevé du platine et à cause des res- trictions qu'il imposait au fabricant quant au choix du verre à employer dans la construction des lampes, de multiples tentatives ont été faites pour trouver une matière de remplacement. Récemment on a préconisé   diffé-   rente procédés de fabrication de telles matières de rem- placement qui consistent essentiellement dans l'emploi d'un fil formé d'une âme en acier au nickel   ur   laquelle on a soudé, martelé ou étiré une couche de civre, d'ar- gent ou d'or, en prenant des précautions particulières pour assurer une union intime entre la gaine et le métal de l'âme. 



   On connaît depuis longtemps par les sciences physi- ques le principe;d'allier deux métaux de coefficients de dilatation différents pour produire un coefficient de dilatation résultant différent de celui de chacun des deux corps constituants primitifs .La série des alliages que l'on peut obtenir en variant les parties constituti- ves de l'acier au nickel est un exemple d'application de ee principes Dans cette série, on peut constituer un certain nombre d'alliages qui ont des coefficients de dilatation soit égaux, soit supérieurs, soit inférieurs aux   coeffi-   cients de dilatation des verres que l'on peut utiliser dans la fabrication des lampes, Les journaux scientifi- ques ont publié des courbes-diagrammes sur ce sujet.

   Le fil d'acier au nickel ne peut pas être utilisé tel quel comme fil d'introduction, car il est rapidement oxydable lorsqu'on le   chauffe 1 et   ne possède pas, par conséquent, la propriété de mouiller convenablement le verre. En recouvrant un acier au nickel ayant une composition sem- blable au moyen d'une couche de chrome d'épaisseur déter- minée, le coefficient de la matière à deux couches ainsi formée peut être réglé de façon à obtenir une valeur cor- 

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 respondant à celle qui est nécessaire pour produire un scellement satisfaisant avec le verre avec lequel elle doit être employée . 



   Il est d'une importance capitale de régler le coëf- ficient de dilatation du fil de façon qu'il soit sensi- blement le   usina   que celui du verre, afin de réduire au minimum los efforts   exercés   dans le verre lorsque le scellement est effectué. Si le fil utilisé a un coeffi- cient de dilatation plus grand que le verre dans lequel il doit être scellé, le fil en se refroidissant se con-      tractera plus rapidement que le verre et se rétrécira en s'écartant de   oe   verre et en établissant une traction dans l'assemblage entre ces matières.

   Si, au contraire, le fil employé a un coefficient de dilatation plus faible que le verre, l'assemblage entre les deux matières sera soumis à la compression et le verre aura tendance à craquer . ' 
Des recherches ont permis de découvrir que le chrome convenablement uni à une âme en acier au nickel donne un fil qui satisfait à toutes les exigences d'un fil d'in- troduction idéal pour les lampes, en ce qui concerne le coefficient de dilatation, le mouillage du verre, la non- oxydation à des températures élevées, le point de fusion, la conductibilité, la ténacité,   etc..   De plus, au moyen de la présente invention, le fil d'introduction peut être exécuté en une seule pièce au lieu d'être fait en trois pièces, comme c'est l'usage courant actuellement, avec deux soudures, l'une avant   d'Entrer   dans le scellement,

   l'autre immédiatement à sa sortie. Cet avantage représente une économie réelle de frais de fabrication et donne une lampe de plus longue durée. Il est bien entendu cependant que l'invention   n'est   pas limitée aux fils d'introduction on une seule pièce; l'ancienne habitude de souder le fil pour des cas particuliers peut encore être suivie, sauf 

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 que la partie du fil formant le scellement aura un revê-      tement de chrome métallique pour mouiller le verre 
On peut appliquer la gaine de chrome sur l'âme en acier au nickel de nombreuses façons , Un procédé qui a donné des résultats constamment favorables est celui décrit   ci-après ;

     
Le fil est allié avec les   quantités convenables   de nickel, de fer et autres substances constitutives pour qu'il ait le coefficient de dilatation voulu et il est étiré   à   la dimension convenable par des méthodes couram- ment employées   dans le   métier. Il est ensuite nettoyé par des immersions alternées dans une solution alcaline chaude pour enlever la graisse et les autres matières étrangères solubles de cette façon, dans une solution diacide sulfu- rique pour enlever tout oxyde qui pourrait s'être formé à la surface pendant l'étirage et finalement dans un se- cond bain alcalin chaud pour enlever toute graisse ou tout acide restant encore.

   On peut employer le courant électrique pendant ces opérations de nettoyage pour uti- liser Inaction de nettoyage produite par les gaz issus pendant cette électrolyse 
On fait alors passer le fil dans un bain galvanoplas- tique de chrome de composition convenable, Un bain de chrome de composition convenable peut être obtenu en élec- trolysant une solution d'eau, de trioxyde de chrome,, d'oxyde de chrome hydraté et d'un acide (autre que l'acide chromique) capable de former un sel de chrome soluble en réagissant sur   l'oxyde   de chrome hydraté.

   Dans cette solu-   tion     le trioxyde   de chrome est de préférence en quantité égale à au moins deux fois la   quantité.totale   dioxyde de chrome hydraté et diacide.   En   réglant le voltagela densité de courant, la température et le temps de l'élec trolyse, on peut obtenir une épaisseur de dépôt qui peut être modifiée de façon à satisfaire à l'usage particulier 

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 auquel le fil est destiné. Le métal de   l'âme  peut parfois aussi, si on le désire, être recouvert d'abord de cuivre, de laiton ou d'un autre métal avant d'être recouvert du dépôt de chrome. 



   Il est essentiel d'avoir une union parfaite entre le métal de l'âme et le chrome déposé, sinon de l'air passe- rait entre les points mal joints ce qui affecterait sen-   siblement   la durée de la lampe.   Four   assurer cette union intime, il est   avantageuse   d'opérer un traitement à chaud de nature particulière. Le but de ce traitement à chaud est d'enlever tout gaz absorbé qui aurait pu Astre occlus pendant le procédé de dépôt électrolytique du chrome ou de toute autre façon. De traitement peut être effectué de plusieurs façons, par exemple, par immersion dans 11 eau bouillante, l'huile chaude, les sels fondus, ou par re- cuisson dans un four entouré   d'une   atmosphère inerte qui empêcherait l'oxydation du chrome.

   Un procédé recommandé      consiste à immerger le fil au chrome dans une huile à haut point d'inflammabilité maintenue à une température d'environ   315  : Centigrades   pendant une certaine durée. par exemple de 2 à 15 minutas. Cette opération enlève toute quantité d'hydrogène absorbé qui peut se prouver dans le chrome déposé électrolytiquement comme il a été décrit ci-dessus et permet d'effectuer l'opération du scellement en   ayant; de   très faibles pertes dues à des scellements présentant des fuites . 

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Un fil d'introduction, formé d'une âme métallique et d'une gaîne. destiné à être scellé hermétiquement dans un récipient en verre ou autre matière vitreuse oaraotéri- sé par la combinaison d'une âme ayant un coefficient de dilatation dont la valeur moyenne entre la température où le verre se fige et la température normale est infé- rieure à la valeur du coefficient de dilatation du verre <Desc/Clms Page number 7> dans cette même gamme de températures et d'une Saine de chrome pour cette Émet en substance comme décrit.

   2) Dans un fil d'introduction suivant la revendica- tion 1, une âme constituée par un alliage en acier au nickel, en substance comme décrit 3) Un procédé de fabrication d'un fil d'introduction suivant ?8 revendications et 2 consistant à déposer électrolytiquement la gaîne dechrome sur l'âme métalli- que, en substance comme décrit.

   4) Dans le procédé de fabrication d'un fil d'intro- duction suivant la revendication 3, le traitement à chaud du produit pour libérer la gaîne d'impuretés gazeuses, en substance comme décrit .

   5) Un fil dintroduation en substance comme décrit.

   6) Un procédé de le,fabrication de fils d'introduction en substance comme décrit.