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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE SOUDAGE PAR COMPRESSION
A FROID.
La présente invention se rapporte au soudage par compression à froid de métaux tels que l'aluminium, les alliages'd'aluminium, le cuivre, etc.
Le brevet belge n 96.011 décrit un dispositif pour souder en- semble deux feuillards, brides, lèvres ou pièces de même métal ou de mé- taux différents pouvant être soudés à froid, comprenant un ou des outils dont l'un ou les deux ont une surface de soudage en forme de bande et pratiquement plane dans la direction de fluage du métal pendant la sou- dure,la soudure froide étant obtenue avec une réduction partielle seu- lement de l'épaisseur des deux bandes, brides ou éléments semblables. Il y est proposé en outre, pour cisailler ou ébarber l'excès de métal sur les côtés du joint, d'utiliser un dispositif d'outil opérant sur les flancs de l'outil de soudage, les deux dispositifs d'outils pouvant être combinés.
Dans un exemple de soudage des lèvres d'un tube, il est suggé- ré d'utiliser des galets ayant à la fois une surface plane de soudage et un rebord en saillie, à la manière d'une roue de chemin de fer, les rebords se chargeant de l'ébarbage ou du cisaillage et les surfaces planes de sou- dage des deux galets étant parallèles entre elles à l'endroit de la soudu- reo
L'expérience a montré depuis lors que s'il peut toujours être intéressant de prévoir des galets avec des surfaces de soudage planes, il n'est pas indispensable qu'à l'endroit de la soudure ces surfaces soient parallèles entre elles et on a constaté, en fait, que l'on peut souder et ébarber ou cisailler les lèvres du tube au moyen de galets de compression dont les surfaces sont planes mais forment entre elles un angle notable.
Ainsi, la surface de chaque galet de soudage peut être chanfreinée et les bords des galets de soudage peuvent se joindre ppur le cisaillage ou l'ébarbage.
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Conformément à la présente invention, à l'endroit où les outils coopérants viennent en contact avec la matière pour souder celle-ci par compression à froid, les surfaces de soudage en forme de bandes sont prati- quement planes dans la direction générale de fluage du métal lors de la soudure, mais les surfaces sont inclinées l'une par rapport à l'autre suivant un angle déterminé par les dimensions et la soudabilité de la ma- tière à souder.
Les bords des surfaces de soudage des outils peuvent se rejoin- dre de sorte que la section du joint de soudure ait la forme d'un V.
Il ne faut pas nécessairement que les deux outils aient des sur- faces de soudage chanfreinées. Un des outils seulement doit avoir une tel- le surface. De plus, applicable dans le cas de galets de compression, l'in- vention l'est aussi dans le cas d'outils à surfaces de soudage rectilignes en forme de bandes, en opposition avec les surfaces de soudage circulaires des galets.
. L'invention ressortira clairement de la description d'un dispo- sitif de galets de soudage pour une machine servant à garnir .des conducteurs électriques isolés d'une gaine en aluminium de pureté commerciale, donnée à titre d'exemple avec référence au dessin annexé en partie schématique, dont l'unique figure montre comment la soudure est réalisée.
Comme le montre la figure, le câble 1 comporte une âme 2 compo- sée d'un nombre quelconque de conducteurs convenablement isolés, et une gaine extérieure 3 en aluminium de pureté commerciale façonnée autour de l'âme au moyen de galets (non représentés) faisant partie de la machine.
Ces galets de façonnage précèdent les galets de soudage 4 et 5 et cintrent une bande de largeur voulue de manière à lui donner la forme de la gaine 3 avec des lèvres 6 et 7 à souder l'une à l'autre, les lèvres s'étendant radialement par rapport au centre de l'âme 2, avant soudure. Le diamètre extérieur de la gaine 3 est de 0,576 pouce (14,5 mm) et la hauteur des lèvres avant soudure est telle qu'il y ait de la matière en excès qui s'étend latéralement à l'extérieur des surfaces de soudage 8 et 9 des ga- lets 4. Ainsi, la hauteur des lèvres à partir du point 10 peut atteindre 0,05 pouce (1,25 mm). Dans la forme d'exécution représentée, la largeur des surfaces 8 et 9, mesurée suivant l'axe, est d'environ 0,03 pouce (0,75 mm), l'épaisseur de la gaine 3 étant de 0,048 (1,2 mm).
La largeur axiale des surfaces 8 et 9 peut être dénommée "hauteur de chanfrein".
Comme le dessin l'indique clairement, les surfaces réelles de soudage 8 et 9 des galets de soudage 4 et 5 sont chanfreinées et les pé- riphéries des galets de soudage se rejoignent réellement ou presque en un point 11 en dehors du centre du câble, le jour entre les surfaces de soudage 8 et 9 des galets allant en décroissant radialement de l'intérieur vers l'extérieur du câble. On remarquera donc qu'à l'endroit de la soudu- re, c'est-à-dire là où les surfaces 8 et 9 se trouvent directement opposées l'une à l'autre, le jour a une section en forme de V.
Quand les lèvres 6 et 7 passent entre les galets 4 et 5 pour être soudées l'une à l'autre, du métal flue radialement vers l'intérieur dans la direction du centre du câble 1 et du métal, au moins au début, flue radialement vers l'extérieur, les bords périphériques qui se rejoignent coupant tout excès de métal.
Dans l'exemple donné, l'angle que les surfaces de soudage 8 et 9 forment entre elles à l'endroit de la soudure est de 44 ,mais cet angle peut évidemment varier avec les conditions de soudage..
La hauteur du chanfrein, telle qu'elle vient d'être définie, est habituellement un compromis entre la hauteur des lèvres après soudure et achèvement requise pour des raisons pratiques et la résistance voulue de la soudure; avec les galets'représentés cette hauteur est égale à environ
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70% de l'épaisseur de la gaine 3
En générale la hauteur du chanfrein ne dépassera pas l'épaisseur de la matière.
L'angle d'une surface de soudage 8 ou 9 est déterminé par la soudabilité de la matière à souder et il est recommandable de rendre la distance entre les surfaces 8 et 9 à hauteur du plan le plus éloigné du point 11 c'est-à-dire le jour maximum entre les surfaces 8 et 9 égale à l'épaisseur finale théorique requise pour souder avec des outils plans pa- rallèles ayant une largeurdans le sens du fluage du métal., égale à l'épaisseur de la matière. Cette règle a été appliquée à de l'aluminium de pureté 99,5 % (aluminium de pureté commerciale) avec succès et ce jour sera évidemment plus grand qu'avec de l'aluminium de pureté 99,3% qui se soude moins bien.
Dans les galets 4 et 5 représentés au dessin, la distance de la périphérie réelle de la gaine 3 au point 12, intersection imaginaire des surfaces 13 et 14 des galets 4 et 5 est 0,035 pouce (0,875 mm) pour per- mettre au métal de fluer radialement vers l'intérieur pendant la soudure.
La forme de la gaine avant soudure et sa position par rapport aux galets sont choisies de manière à satisfaire cette condition.
REVENDICATIONS.
1.- Outils coopérants pour souder ensemble deux feuillards, brides, lèvres ou pièces de même métal ou de métaux différents pouvant être soudés par compression à froid, caractérisés en ce qu'à l'endroit où les outils viennent en contact avec la matière pour produire une soudure par compression à froid, les surfaces de soudage en forme de bandes des outils sont pratiquement planes dans la direction générale de fluage du métal au soudage, mais inclinées entre elles suivant un angle déterminé par les dimensions et la soudabilité de la matière à souder.