<Desc/Clms Page number 1>
Noyau magnétique
Il est connu de fabriquer des noyaux magnétiques en ferrite.à faibles pertes totales, en faisant en sorte que la ferrite contienne suffisamment d'oxygène (voir brevet belge n 447.685). Pour autant que la perméabilité initiale de la ferrite soit suffisamment élevée, on obtient des noyaux pour lesquels le quotient y±¯ du facteur des pertes tg et de la perméabilité initiale @ , tous deux mesurés sur un noyau annu- laire, est inférieur à 10- 4 pour des fréquences comprises entre 100 et 1000 kHz. Ces noyaux intéressent particulièrement la radiotechnique, par exemple pour la fabrication des selfs à noyau coulissant. Le procédé décrit permet aussi d'obtenir d'excellentes matières magnétiques pour les bobines pupinisées et pour les bobines de filtres.
La Demanderesse a constaté que la fabrication de noyaux en ferrite suscite souvent la difficulté suivante: des noyaux fabriqués dans des conditions pratiquement identiques ont des perméabilités notablement différentes. Lorsque les noyaux a fabriquer doivent satisfaire à des conditions particulièrement sévères en ce qui concerne la reproductibilité, comme c'est le cas par exemple pour des noyaux de bobines de self conjuguées de circuits oscillants, où les tolérances de perméabilité ne sontque de quelques millièmes, il arrive fréquemment que plus de 0,9 des noyaux obtenus sont rebutés parce que leurs perméabilité s'écarte de trop:de la valeur désirée.
Pour fabriquer de manière reproductible des noyaux de perméabilité constante, il est nécessaire que les conditions de préparation de la ferrite, en particulier la température et le temps de chauffage, soient maintenues entre les limites tellement étroites qu'elles constituent une impossibilité pratique, du moins aux hautes températures de préparation usuelles.
Suivant l'invention, on, obvie aux inconvénients spécifiés de la manière.suivante : lé noyau cylindrique en ferrite d'une bobine de self-induction est constitué par l'assemblage de deux ou d'un plus grand nombre de pièces, parallèles à l'axe du noyau. De préférence, ces pièces ont approximativement la même longueur.
<Desc/Clms Page number 2>
La fabrication de ces'pièces donne des produits de perméabilité différente. On groupe ces produits suivant leur perméabilité; 1.' assemblage de deux ou d'un plus grand nombre de pièces parallèles, de perméabilité et de section appropriées, donne des noyaux dont le perméabilité est assez facilement re- productible. En général,, les pièces à assembler sont de per- méabilité différente.
L'invention est avantageusement appliquée pour la fabrication de noyaux constitués par des ferrites frittées poreuses. La Demanderesse a constaté que la perméabilité de ces ferrites, en particulier, est difficilement reproductible.
Des ferrites frittées poreuses s'utilisent par exem- ple lorsque, après ie frittage d'un mélange appelé à constituer la ferrite, on désire faire absorber à la ferrite de l'oxygène par un traitement dans une atmosphère oxygénée pour réduire les pertes totales; l'emploi d'un noyau en ferrite poreuse, à fins grains, constitué de particules de dimensions inférieures à 1 micron par exemple, facilite et active alors l'absorption d'oxy- gène. Cette structure requiert une température de frittage suf- fisa@ment basse pour qu'il ne se produise pasde concrétion.
En outre, les conditions du frittage peuvent être choisies de manière qu'il ne se produise pas de concrétion pour la raison que la perméabilité désirée est inférieure à celle des produits concrétionnés. En effet, la perméabilité d'une ferrite augmente avec la température de frittage, toutes autres conditions égales d'ailleurs, jusqu'à la température de concrétion; la perméabilité atteint alors sa valeur maximum.
Les deux facteurs teneur en oxygène et faible perméabilité peuvent intervenir simultanément et rendre difficile l'obten- tion de conditions de perméabilité constante et reproductible.
C'est ainsi que les bobines de self-induction uti- lisées pour l'accord de circuits à haute fréquence, peuvent requérir des noyaux à faibles pertes et à assez faible perméa- bilité effective (par perméabilité effective on entend le rapport de la self-induction obtenue avec noyau et de celle ob- tenue sans noyau) correspondant à une perméabilité annulaire de 200 environ, valeur dont les perméabilités ne peuvent différer que de quelques millièmes, par exemple pour les bobines à noyau coulissant conjuguées de circuits oscillants différents.
Ceci implique qu'un noyau fritté composé de ferrite de zinc et de cuivre, auquel une bonne concrétion peut assurer facilement une perméabilité annulaire supérieure à 1000, ne doit pas être concrétionné. De même, dans le cas envisagé,la concrétion doit être évitée pour que la teneur en oxygene soit suffisam- ment élevée.
L'invention est particulièrement intéressante pour la fabrication des noyaux utilisés dans les bobines à noyau coulissant. Les ferrites spécifiées à tg inférieur à 10-4 pour des fréquences comprises entre 100 à 1000 kHz, conviennent particulièrement bien à cet effet. En faisant en sorte que les parties assemblées soient en contact sur pratiquement toute leur longueur, on peut obtenir la relation désirée entre la self-induction de la bobine et l'emplacement du noyau coulis- sa,nt par rapport à la bobine.
Pour une bobine de self-induction, comportant un noyau à culasse, dans lequel les bobines sont entourées par une gaine cylindrique en matière magnétique, ainsi que pour les autres bobines dans le sens le plus large du mot, non seulement la,partie du noyau en forme de tige qui se trouve à l'intérieur de l'enroulement de la bobine peut
<Desc/Clms Page number 3>
être subdivisée, mais aussi d'autres parties disposées hors de l'enroulement, par exemple la gaine, peuvent etre constituées par deux ou un plus grand nombre de parties parallèles pour obtenir la perméabilité désirée.
Suivant une forme d'exécution particulière de l'in- vention, le noyau en ferrite à utiliser dans une bobine de self-induction comporte une partie tubulaire dans le creux de laquelle on introduit une tige, par exemple une pointe. Ces produits, en forme de tube ou de tige, s'obtiennent facilement en pressant un mélange des combinaisons appelées à constituer la ferrite, à travers l'éjecteur d'une presse à torons et en frittant le toron obtenu, de préférence, dans la position verticale, pour en éviter la déformation. On obtient ainsi des produits dont la structure magnétique est uniforme sur toute leur longueur. A l'aide d'une bobine de mesure, on groupe les pièces de ferrite en forme de.tube ou de tige suivant leur perméabilité, cette opération peut être automatique. Les pièces étant groupées, on les combine de manière à obtenir la perméa- bilité désirée.
Les perméabilités effectives des tronçons tubulaires devront être plus petites que celle désirée pour le noyau,de sorte que l'introduction d'une pointe d'épaisseur et de perméabilité appropriées permet de porter cette perméa- bilité à la valeur désirée. La pointe, qui elle aussi peut être tubulaire, se fixe à l'aide de ciment dans la partie tubulaire.
Il n'est pas nécessaire que la pointe remplisse complètement la section du creux.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 montre schématiquement une forme d'exé- cution d'un noyau composé conforme à l'invention. Sur cette figure, une pointe de correction 2 est fixée dans un tube en ferrite 1.
La fig. 2 montre un noyau constitué par l'assemblage de deux parties cylindriques 3 et 4. Bien que, d'après l'in- vention, la préparation des parties constitutives d'un noyau de ferrite ne requière pas de précautions particulières pour assurer le même échauffement, il est cependant recommandable de maintenir aussi constantes que possibles les conditions de la préparation, par exemple par l'utilisation d'un four de température aussi constante que possible, dans lequel passent verticalement à vitesse constante, les parties à chauffer du noyau. On obtiendra ainsi des parties dont la perméabilité diffère aussi peu que possible; pour la .composition du noyau, il ne sera pas nécessaire d'avoir recours à de grandes séries de pièces différentes.
C'est ainsi que, dans la forme d'exé- cution décrite du noyau tubulaire avec pointe de correction ap- propriée, il suffira de disposer d'une série réduite de pointes de correction, ce qui facilite notablement la fabrication des noyaux composés.
Lorsqu'un noyau tubulaire avec pointe de correction appropriée ne requiert qu'une légère correction, il peut être avantageux d'utiliser une pointe à perméabilité notablement in- férieure à celle de la partie tubulaire. A cet effet, on peut
<Desc/Clms Page number 4>
avantageusement utiliser des pointes obtenues par mélange et pression, par exemple à l'aide d'une presse à torons d'une ferrite pulvérulente et d'un liant, c'est-à-dire des noyaux dits pulvérulents. Comme on le sait, la perméabilité d'un noyau en matière pulvérulente est plus faible que celle d'un noyau massif.
Il reste à signaler qu'il est connu de régler la valeur de la self-induction d'une bobine à l'aide d'un noyau composé de particules de fer comprimées avec un liant, en introduisant dans une ouverture pratiquée à l'extrémité du noyau une très petite quantité de matière magnétique. En outre, il est connu de ménager une rainure le long du noyau en fer pulvérulent d'une bobine à noyau coulissant, et de remplir celle-ci d'une certaine quantité de matière magnétique, de manière à corriger les inhomogénétés du noyau. Les problèmes dont découle cette forme de construction sont cependant d'une nature différente à celui envisagé et n'ont rien à voir avec les difficultés inhérentes à la fabrication de noyaux en ferrite.