BE474216A - - Google Patents

Description

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  CONDUCTEURS ELECTRIQUES. 



   Cette invention concerne les conducteurs électriques et, plus particulière- ment, ceux qui comprennent une âme en cuivre et une   galne   ou revêtement à base d'un isolant résineux synthétique, et une couche métallique intermédiaire appliquée di- rectement sur le noyau et en contact avec l'isolant, le métal de cette couche ap- partenant de préférence, à la famille du chrome et du cadmium. 



   Un des buts de l'invention est d'augmenter l'adhérence de la couche iso- lante au fil de cuivre, qui forme l'âme du conducteur électrique, de sorte que cette couche ne puisse se craqueler ou s'écailler, au cours des   cuissonts   à température élevée, auxquelles on est obligé de traiter le fil pour chasser les résidus vo- latils de l'isolant synthétique, et aussi pour transformer cet isolant en une 

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 masse insoluble et   infusible.   



   Un autre but de l'invention est d'empêcher toute craquelure ou écaillage de l'isolant aux températures élevées qui peuvent   tre   atteintes au cours du fonctionne- ment   prolongé   et en   surcharge   des machines qui utilisent de tels conducteurs. 



     On   a représenté sur la figure 1, une des formes préférentielles de réali- sation de l'invention. 



   1 - représente le conducteur de cuivre, 
2 - une couche de cadmium ou de chrome, 
3 - la couche d'isolant synthétique, par exemple une résine du type poly- siloxane à éléments hydrocarbonés substitués. 



   De telles résines, de même que les résines d'autres types, mais essentielle- ment thermodurcissables, conviennent remarquablement bien pour réaliser les isole- ments de fils destinés à travailler à températures élevées, 
Toutefois, on a éprouve de grandes difficultés pour empêcher les craquelures ou les écailles de la couche isolante avec, comme conséquence, des claquages, lors- qu'on soumet le conducteur à des flexions, après les cuissons qui sont nécessaires pour amener l'isolant à son état final. 



   On a constaté que ces difficultés proviennent de la présence d'une couche d'oxyde noir de cuivre sous la couche isolante. 



   Cet   oxyde,   qui adhère faiblement au cuivre, se forme lorsqu'on soumet le conducteur de cuivre à des températures élevées. 



   On a trouvé qu'on peut surmonter ces difficultés en revêtant directement le cuivre d'une couche de cadmium ou de chrome, ce qui a pour but d'empêcher ou de ré- duire la formation de cet oxyde. On obtient ainsi une meilleure adhérence de la cauche isolante, sans modifier les propriétés conductrices du noyau de cuivre. Lors- qu'on utilise le   chrôme   ou le cadmium, il est préférable que l'épaisseur de la cou- che métallique qu'il constitue, soit comprise entre 1,25 millième et 6 millièmes de millimètres. En-dessous, la couche est trop mince pour empêcher la formation de   l'oxyde;   au-dessus, la couche est trop épaisse et trop fragile, lorsque le conduc- teur est soumis à des flexions. 



     On   peut utiliser différents types d'isolants résineux, par exemple ceux du type thermoplastique, comme les résines   polyvinyliques   et   acétal.formol-polyvinyli-   ques, acétal polyvinyliques, butyral-polyviniliques, etc... les éthers et esters cellulosiques, etc.. les résines superpolyamides, comme le nylon, les résines thermoplastiques polysiloxanes à éléments substitués hydrocarbonês, par ... 

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 exemple celles qui contiennent en moyenne environ de 1,5 ou 1,6 à 2, de préférence 1,6 à 1,8 groupes hydrocarbonés par atome de silicium: et en particulier les résines polysiloxanes contenant en moyenne de 1,5 ou 1,6 à 2 radicaux méthyle, éthyle, phé- nyle, ou méthyle-phényle, par atome de silicium, etc... 



   D'autres isolants thermoplastiques peuvent être utilisés comme les poly- 
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 éthylènes, les pOlytétrafluoroêthylènes, etc., 
Comme certaines de ces dernières résines sont décomposées par le cuivre, la présente invention est particulièrement intéressante dans ces cas. 



   Les revêtements thermodurcissables peuvent être réalisés à partir de résines polysiloxanes à éléments substitués hydrocarbonés, qui contiennent en moyenne envi- ron de 0,5 à 1,3 ou 1,4 groupes hydrocarbonés par atome de silicium comme, par exem- ple, les groupes méthyle, phényle ou leurs combinaisons. 



   Les résines polysiloxanes indiquées dans la présente invention peuvent être modifiées, par l'addition de résines thermodurcissables, du type des résines à con- densation   formol-phênolique   ou urée ou   mélamine   ou alkyd. 



   D'autres isolants comprennent les résines d'acétal polyvinylique, plus exactement des résines formol-polyvinylique, modifiées avec des résines thermodur-   cissables,   comme des résines phénol ou   cresol-formal.   



   Bien'que les procédés opératoires, pour obtenir le revêtement métallique sur le cuivre soient connus de l'homme de métier, les exemples préférentiels indiqués ci-après illustrent particulièrement certains modes de réalisation de l'invention 
Exemple 1 - 
Du fil de cuivre de   13/10   de diamètre est recouvert par voie électrolytique d'une couche de cadmium ou de chrome, à épaisseur désirée.

   Les bains sont du type normal, par exemple : pour 3,5 litres de bain total, on emploie 
300 grammes de cyanure de sodium, 
85 grammes d'oxyde de cadmium, 
14 grammes de soude, 
Le fil de cuivre passe dans le bain électrolytique à la vitesse d'environ 
5 imètres/minute, avec une densité de courant suffisante pour obtenir l'épaisseur dé- sirée, Après lavage dans   l'eau,   le fil traverse une solution, dans du toluène, d'une résine méthyle et phényle silicone (résine polysilexane à éléments substitués méthyle et phényle), dans le but de déposer une légère couche de résine.

   Le fil ainsi re- couvert traverse un four, à la vitesse de 2m50 par minute, qui présente un gra- dient de température d'environ 50  par trente centimètres de longueur, 

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 jusqu'à un maximum de 450  qui décroît ensuite graduellement de la même façon, jusqu'à la température à la sortie qui est de 50  C, On peut répéter cette opé- ration de la même façon, en remplaçant le cadmium par du chrome.   A   titre de com- paraison, on constate que, si l'on ne fait pas de revêtement métallique, tout en conservant le même mode opératoire, le revêtement isolant ainsi obtenu se craquèle lorsqu'on tord un échantillon de fil sur   lui-même,   alors que le fil de cuivre pré- alablement recouvert de métal sort indemne de cette épreuve.

     A   titre documentaire le tableau ci-dessous indique la tenue du fil émaillé après un vieillissement à 300  C. pendant 24 heures, cette tenue est appréciée par la torsion du fil sur lui-même, 
Si l'on relève des craquelures accentuées sur le fil tordu, cet essai est considéré comme mauvais. 



     S'il   faut gratter légèrement avec l'ongle sur le fil non tordu, pour en- lever la couche isolante, cetsessai est considéré comme acceptable. 



   Si l'émail résiste à ces deux essais, l'échantillon est considéré comme bon. 
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  Couche <SEP> métallique <SEP> Epaisseur <SEP> en <SEP> mil- <SEP> Essai <SEP> final <SEP> de
<tb> Intermédiaire. <SEP> lième <SEP> de <SEP> mm. <SEP> flexibilité.
<tb> 
<tb> 



  Cadmium <SEP> 1,25 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 2,50 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 5,00 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 8,75 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 12,50 <SEP> mauvais
<tb> Nickel <SEP> 1,25 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 2,50 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 5,00 <SEP> bon
<tb> " <SEP> 8,75 <SEP> acceptable
<tb> " <SEP> 12,50 <SEP> acceptable
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Des résultats similaires ont été obtenus lorsqu'on utilise des résines polysiloxanes à groupe méthyle au lieu du groupe méthyle-phényle. 



   Exemple 2. 



   On prend du fil de cuivre de   13/10   mm. environ de diamètre, qui est re- couvert d'une couche de 1,25 millième de millimètre de cadmium et isolé au moyen d'une résine formol-polyvinylique, modifiée par une résine de condensation du type formol-crésol. 



   La solution de résine est la suivante : (calculée en poids) résine formol-polyvinylique - - 100 parties résine formol-crésol - 50 parties acide crésylique -   - 300   parties naphte de goudron -   - 300   parties 
Le fil, après revêtement de résine, traverse un four, similaire à 

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 celui qui a été décrit à l'eremphe 1. Toutefois, la température maximum est de 350  0. et la vitesse de passage d'environ 5m40   minute    Comme contrôle, on fait aussi passer dans les même conditions, un fil de cuivre nonrevêtu de cadmium. 



   Tous les échantillons de fil résistent à l'essai de torsion sur eux-mêmes. 



   On les soumet ensuite à une cuisson de 125 , pendant une durée variable, jusqu'à ce que l'on observe des craquelures ou des écailles, lorsqu'on tord le fil sur lui-même. 



   L'échantillon sans cadmium présente des craquelures après vieillissement de 168 heures, alors que l'échantillon recouvert de cadmium résiste dusqu'à 500   heures*   
En général, les revêtements de fil de cuivre au moyen d'autres métaux, par exemple le zinc, l'êtain, l'argent, etc.. ou même avec de l'oxyde rouge de cuivre ne sont pas satisfaisants. L'étain ne confère qu'une faible protection contre la formation d'oxyde noir, car lorsque le cuivre est recouvert de résine et qu'il est ensuite chauffé à la température nécessaire pour chasser le selvant résiduel et pour cuire la résine (si cette dernière est du type thermodurcissable), on observe des craquelures dans l'isolant après flexion. 



   Le zinc se révèle légèrement supérieur à l'étain; toutefois, après de longues périodes de chauffage, on relève un mince film d'oxyde noir sous la couche de zinc, qui provoque, après flexion, des craquelures et des écailles de la résine. 



   L'argent n'est pas plus satisfaisant, pour la raison majeure qu'en egéne- ral, les dépôts électrolytiques d'argent ne sont pas imperméables à l'air, qui tend à oxyder le noyau de cuivre. 



   L'oxyde rouge de cuivre est sans valeur comme protection.

Claims (1)

1. On en conclut que la présente invention permet de fabriquer des conduc- teurs électriques isolés, qui pourront supporter des températures de fonctionnement supérieures à celles qui pourraient être atteintes par les anciennes méthodes.- - :- RESUME -:- - :-:-:-:- Procèdes de fabrication de fils électriques isolés, à âme en cuivre, pouvant résister à de hautes températures de fonctionnement, consistant à revêtir le cuivre par un dépôt d'épaisseur convenable, d'un métal de la classe du chrome, du cadmium et du nickel, et à recouvrir ladite couche de métal au moyen d'une ré- sine sélectionnée du type formol-polyvinylique améliorée ou non, ou mieux par une résine du type polysiloxane à éléments hydrocarbonés substitués,- <Desc/Clms Page number 7> Produits obtenus par les procédés ci-dessus,