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Publication number: BE403460A
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Description


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  BREVET   D'INVENTION   Procédé pour la fabrication de noyaux magnétiques. 



   Jusqu'à présent la fabrication de noyaux magné- tiques pour la construction de bobinages à haute fréquence, notamment pour les appareils de radio-communication, s'ef- fectuait de telle sorte   qu'une   poudre magnétique finement di- visée et mélangée avec des liants, par exemple aveo les pro- duits de condensation du phénol et du formaldehyde, de la gomme-laque, pour en former des noyaux par pressage. Ce pro- cédé ne produisait que des noyaux de structure non homogène 

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 et ayant des pertes importantes, variables pour chacun de ceux-ci. On a cherché à surmonter ces difficultés en dispo- sant librement, dans les récipients isolants, une poudre magnétique dont chacune des particules était isolée séparé- ment pour appliquer ensuite les enroulements autour de ce récipient.

   De telles bobines présentaient bien de faibles pertes, mais aussi une perméabilité réduite, et surtout leurs caractéristiques électriques se trouvaient modifiées par suite des chocs subis. Ces noyaux ne satisfaisaient donc pas aux conditions posées. Des résultats utilisables en pratique ont été obtenus par un procédé suivant lequel on réalisait une substance disposée par couches, obtenue en plongeant des bandes de papier dans des émulsions de fer, les noyaux nécessaires étant découpés ensuite dans ces feuilles super- posées ; mais les particularités de ce procédé ne permettai- ent pas de fabriquer directement des noyaux, ceux-ci devant être constitués par un empilage de feuilles découpées dans les bandes, ce qui constitue une opération ldngue et conduit par ailleurs à des pertes de matière. 



   La présente invention a pour objet la fabrication directe de noyaux compacts, non constituée par des couches, et présentant des qualités bien définies, savoir une permé- abilité plus élevée par suite de la séparation des couches isolantes complémentaires et une plus grande absence de per- tes. L'invention consiste en un procédé suivant lequel les particules magnétiques sont disposées très rapprochées les unes des autres en formant simultanément entre les particules une pellicule isolante uniforme, de sorte que l'ensemble forme un solide de stabilité mécanique satisfaisant et éga- lement insensible aux influences de température.

   La mise en oeuvre de ce procédé s'effectue de la manière suivante : Des 

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 particules magnétiques, à faibles pertes de structure magné- tique appropriée et de surface présentant une courbure pré- férablement uniforme (du fer carbonyle par exemple) et une dimension appropriée (inférieure à 20 microns) sont mé- langées avec des solvants volatils et avec des isolants solides dissous dans ces solvants, puis solidifiés en éva- porant le solvant,, Après évaporation du solvant, le liant isolant subsiste entre les particules et se contracte encore notablement lors du déséchage ultérieur. On obtient ainsi, sans recourir   à   des effets mécaniques, un rapprochement aussi intime que possible des particules.

   Les matières iso-   lantes   dissoutes dans le solvant s'appliquent sur les par-   tioules   magnétiques en une couohe mince telle qu'il ne puisse y avoir de contaot métallique entre particules. 



   Un certain inconvénient de ces noyaux réside en- core dans le fait qu'ils exigent une durée de séchage notable et qu'il est difficile de sortir le noyau de son moule. Conformément à l'invention, on effectuera préférable- ment un séchage préalable du mélange de poudre magnétique, jusqu'à ce qu'il présente une consistance assez épaisse pour le solidifier, pour le comprimer ensuite par pressage, et n'est qu'ensuite soumis au séchage ultérieur. On peut ainsi réaliser une réduction considérable de la durée de séchage, et la difficulté de dégagement du noyau hors de son moule, se trouve supprimée. L'opération est favorisée par l'emploi de particules sans arêtes vives, présentant une surface de courbure uniforme ou arrondie, ou en produisant par oxyda- tion une pellicule isolante complémentaire mince et solide sur chaque particule.

   Cette oxydation s'effectue préférable- ment par un recuit de la poudre en la chauffant   à   l'air libre, 

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 lentement, jusqu'à une température de 240 à 300 C., en la maintenant constamment en mouvement. Pour éviter d'avoir une couche d'oxyde trop épaisse qui entrainerait une diminution de l'imperméabilité, il y a avantage à ne pousser le   chauf-   fage que jusqu'au point auquel les particules de fer pré- sentent la teinte de revenu jaune.

   Comme liant isolant on utilisera préférablement des mélanges d'hydrocarbures très volatil (cétones, esters, dérivés de glycol, acétales et analogues) dans lesquels on dissout 5 à 10% de constituants solides (préférablement de la cellulose à viscosité élevée additionnée de résins et de faibles quantités de plastifi- ants. ) Les proportions du mélange seront avantageusement choisies de telle sorte que la composition terminée contient 90% en poids de poudre magnétique, 9% en poids de solvant et 1% en poids d'isolant solide. Le mélange de la poudre mag- nétique avec l'isolant peut s'effectuer de différentes ma-   nières,   par exemple en versant l'isolant sur la poudre, en le mélangeant, en l'agitant, etc. La formation s'effectue préférablement en introduisant le mélange dans les moules creux.

   Après moulage des noyaux il est nécessaire de procé- der   à   un séchage prolongé pouvant aller jusqu'à plusieurs jours suivant la section du noyau, à des températures de 20 à   4000.   La durée de séchage peut être réduite en tra- vaillant sous vide. Par ailleurs une diminution de la durée de séchage peut être obtenue par le séchage préalable ci- dessus mentionné. 



   A la fin de l'opération de séchage ci-dessus décrite, on procédera avantageusement à un chauffage des noyaux pendant plusieurs heures à des températures de 80 à 100 C., ce qui produit une amélioration et une stabilisation complémentaire des qualités des noyaux; cela semble dû au 

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 fait qu'après expulsion totale des constituants volatils par le séchage préalable, les derniers résidus des solvants   disparaissent   aux températures plus élevées, et surtout au fait qu'il se produit un retrait considérable des isolants solides en suspension dans le solvant, retrait qui provoque une cohésion encore plus intime des particules.

   Ce séchage complémentaire entraine un renforcement mécanique et une aug- mentation de la perméabilité, et les noyaux ainsi traités présentent des qualités entièrement indépendantes de la tem- pérature et rigoureusement constantes. La cohésion intime des particules, sans endommager la pellicule isolante, au moyen de liants présentant du retrait, ainsi que le séchage complémentaire (durcissement) des noyaux à température éle- vée forment les caractéristiques essentielles de l'invention. 



   La fig. 1 montre quelques particules d'un noyau magnétique de ce genre. Les noyaux en fer 1 comportent une pellicule d'oxyde individuelle 2, et sont rapprochés et maintenus ensemble au moyen de liants isolants 3 présentant du retrait. 



   On va donner ci-après quelques modes de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention: 
Comme le montre la fig. 2, la poudre magnétique 4 est versée dans un moule 7 correspondant à la forme du noyau à obtenir, puis est tassée par des secousses métho- diques, par des chocs appliqués sur le moule ou par des moyens analogues; on verse ensuite sur la poudre le liant isolant 6 à l'aide d'un récipient 5. Ce liant pénètre dans la poudre magnétique 4 et produit, après séchage de celle- ci, la solidification de cette poudre pour former un noyau résistant.

   Dans ce procédé on peut aussi utiliser de la 

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 poudre magnétique à particules non arrondies et ne pré- sentant que la pellicule d'oxyde naturel. la fig. 3 montre un autre mode de mise en oeuvre du procédé. la poudre magnétique préférablement revenue à couleur jaune est tout d'abord mélangée au liant isolant dans un récipient 9 pour former une masse sirupeuse 8, puis l'émulsion magnétique ainsi préparée est versée dans un moule 10 de forme correspondant à celle du noyau à obtenir. 



  Afin d'obtenir un mélange intime et pour éviter tout dépôt des particules magnétiques plus lourdes, il est nécessaire de maintenir l'homogénéité de la pâte ferreuse 8 dans le récipient 9, par une rotation continue du récipient, par malaxage ou par des moyens analogues. 



   Le choix de la matière constitutive des moules présente certaines difficultés; en effet, cette matière doit être suffisamment poreuse pour permettre un séchage aussi rapide que possible des noyaux, mais d'autre part il faut éviter toute adhérence de la pièce moulée sur le moule et il faut que le noyau terminé puisse être facilement enlevé du moule. 



   On a constaté qu'il était avantageux d'employer des moules élastiques en masses gélatineuses additionnées de glycérine par exemple, ou en plaques de caoutchouc, celle-ci étant revêtues de couches protectrices de gélatine pour éviter leur attaque par les solvants. 



   On peut aussi mouler la pâte de poudre magnétique dans des moules à paroi mince, constitués par des bandes de papier, de la gélatine ou des substances analogues et qui subsistent autour du noyau. 

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   Un autre procédé que représente la fig. 4, con- siste à revêtir une pièce 14, contenant le bobinage 15, d'un revêtement magnétique, en la plongeant dans un récipient 16 contenant la pâte terreuse. Cette opération devra être repe- tée à plusieurs reprises   jusqu'à   ce que la pièce 14 pré- sente une couche magnétique suffisamment épaisse. 



   On a constaté qu'un noyau présentant la forme des figures 5a et 5b, était particulièrement avantageux; ce noyau est réalisé en deux moitiés symétriques 11 et 12, en forme de cuvette ronde, ces moitiés étant assemblées pour constituer un noyau magnétique enfermant entièrement l'en-   roulement   13. Il est évident que toute autre forme de noyau pourra être réalisée d'après ce procédé. 



   Le noyau terminé pourra être revêtu d'une couche protectrice isolante par trempage ou autrement, cette couche augmentant la résistance mécanique du noyau et empêchant l'enlèvement par frottement de la matière isolante et l'ab- sorption d'humidité. 



   L'entrefer existant entre les demi-noyaux peut alors être utilisé simultanément pour régler la valeur du coefficient de   self-induction.   Pour empêcher la production de courants de Foucault, on pourra prévoir dans un noyau de ce type dit "en cuvette", une ou plusieurs interruptions électriques radiales, par exemple des fentes d'air.

Claims

RESUME.

L'invention concerne: 1 Un procédé pour la fabrication de noyaux magné- tiques destinés à des bobinages de haute fréquence, en par- tant de poudre magnétique, et présentant les particularités ci-après prises séparément ou en oombinaison: <Desc/Clms Page number 8> a) La poudre magnétique est additionnée d'un li- quide composé de solvants volatils, de liants et d'isolants solides dissous dans ceux-ci et est transformée en pièce de la forme voulue par évaporation des solvants. b) Le mélange de poudre magnétique et de liant est soumis à un séchage préalable jusqu'à consistance épaisse, puis solidifié et condensé par compression et soumis ensuite seulement à un séchage complémentaire.

c) l'isolant et liant se composent d'un mélange d'hydrocarbures à bas point d'ébullition (cétones, esters, dérivés de glycol, acétales et analogues) contenant en solu- tion 5 à 10% de constituants solides (préférablement de la cellulose additionnée de résine et de faibles quantités de plastifiants). d) Une pellicule isolante solide est produite sur les particules magnétiques, préférablement par un chauffage lent de la poudre à l'air libre à des températures de 240 à 30000. et en maintenant constamment la poudre en mouve- ment. e) On emploie de la poudre magnétique revenue à teinte jaune. f) La poudre magnétique se compose de particules magnétiques à faibles pertes, et à surface arrondie, par exemple de fer carbonyle.

g) Le liant isolant présente un retrait important lors du. séchage. h) Le noyau est réalisé en versant sur la poudre magnétique placée dans un moule, l'isolant et le liant qui la pénètrent. i) La poudre magnétique placée dans un moule est tassée par secousses avant d'y verser le produit isolant et liant. <Desc/Clms Page number 9> j) La poudre magnétique est mélangée au produit isolant et liant pour former une poudre analogue à une laque et est ensuite versée dans des moules. k) L'homogénéité de l'émulsion magnétique est con- servée pendant la coulée en l'agitant oonstamment.

1) Le noyau est réalisé par trempage répété d'une pièce de forme contenant le bobinage, dans la pâte ferreuse, chaque trempage étant suivi d'un séchage. m) La pâte de poudre magnétique est coulée dans des moules élastiques inattaquables par les solvants employés, par exemple dans des moules en gélatine additionnée de gly- cérine, en plaques de caoutchouc avec couches protectrices de gélatine et analogues. n) La pâte de poudre magnétique est coulée dans des moules à paroi mince en pâte de papier, en gélatine ou en substances analogues, le moule étant conservé autour du noyau. o) Apres moulage le noyau est soumis pendant plu- sieurs jours à un séchage à des températures de 20 à 30 . p) Le séchage s'effectue sous vide.

q) Le noyau préalablement séché est soumis pendant plusieurs heures à un traitement à chaud. r) Le noyau réalisé conformément au procédé objet de l'invention, est revêtu d'un vernis protecteur appliqué par trempage ou autrement. s) Le noyau est réalizé en deux moitiés en forme de cuvettes rondes entourant le bobinage de tous côtés.

2Q Un noyau magnétique pour bobinages à haute fré- quence présentant les particularités ci-après prises séparé- ment ou en combinaison: a) Un noyau se compose de poudre magnétique et d'un produit liant isolant soluble dans un solvant volatil. <Desc/Clms Page number 10> b) Le produit liant isolant se compose de dérivés de cellulose additionnée de faibles quantités de plastifiants et solubles dans des hydrocarbures à bas point d'ébullition (cétones, esters, dérivés de glycol, aoétales et analogues). c) Les particules magnétiques sont revêtues d'une pellicule isolante solide, préférablement constituée par une pellicule d'oxyde.