BE541667A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne le soudage par compression et, plus spécialement, mais non exclusivement, le soudage par compression à froid. 



   Dans la demande de brevet anglais n  17575/52, est décrit et revendiqué un procédé de soudage de deux pièces soudables par compression, caractérisé ence que les deux pièces à souder ont une forme conique ou sont pourvues de parties à joindre de forme conique. Une forme d'exécution déterminée de cette invention précédente concerne la fixation de couvercles sur des bottes en aluminium de section circulaire, et la partie supérieure de la botte est légèrement évasée de façon à avoir une partie tronconique de faible épaisseur radiale, la génératrice du cône faisant un ,angle de l'ordre de 20 . 

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   Cette solution s'est avérée entièrement satisfaisante pour souder ensemble des pièces de section circulaire ayant un diamètre appréciable. Si, au contraire, le diamètre des pièces est très petit, par exemple de l'ordre de 5 mm, le nettoyage par brossage mécanique ou autre des surfaces à joindre par soudage présente des difficultés considérables- 
La présente invention a pour but de procurer un procédé de soudage par compression convenant pour des pièces de section circulaire et de petit diamètre. 



   Suivant la présente invention, un procédé de soudage d'une paire de pièces tubulaires soudables par compression est caractérisé en ce qu'on donne à une des pièces un rebord fortement évasé, on prépare, en vue du soudage, la surface du rebord et au moins une partie de la surface extérieure de la seconde   @@èce,   on place la seconde pièce à l'intérieur de la première et, avec l'écartement correct'voulu pour le soudage, entre une paire de surfaces d'outils associés dont une au moins a la forme d'une collerette, et on produit un mouvement relatif des deux surfaces d'outils dans une direction généralement parallèle aux surfaces de façon à amener celles-ci l'une en face de   l'autre   à une distance telle, par rapport à l'épaisseur des parties à souder des pièces,

   qu'on obtienne le pourcentage de réduction correct entraîné par le soudage par compression et sur une hauteur, dans le sens du mouvement relatif, de l'ordre de la somme des   épaisseurs=des   parties à souder, le mouvement relatif des deux surfaces d'outils ayant pour premier effet de rabattre le rebord de manière qu'il vienne en contact avec la surface extérieure de la seconde pièce, et pour second effet   l'extrudage   et la soudure de la matière prise entre les dites surfaces   d'outils.   



   Une des surfaces d'outils est pourvue, à une extrémité, de préférence, d'une saillie touchant ou se rapprochant tellement de l'autre surface d'outil qu'elle serve, lorsque les deux 

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   surfaces   sont exactement en face   l'une   de l'autre, d'arête tranchante pour sectionner le métal en excès- 
Afin que l'invention soit bien comprise, on décrira ci-après un procédé de soudage, suivant la présente invention, d'un couvercle sur une boite de section circulaire, à titre d'exemple, avec-référence à l'unique figure, un peu schématique, du dessin annexé. La boite et le couvercle réunis constituent l'enveloppe hermétiquement scellée d'un transistor, le soudage par compression à froid constituant un excellent procédé pour le scellement final de l'appareil sans apport de chaleur.

   Le dessin donne une coupe verticale axiale de l'appareil prêt au soudage entre une paire d'outils utilisés pour le soudage par compression à froid. 



   Comme le dessin le montre, l'enveloppe du   transist@r   comprend un boîtier 1 en cuivre à haute conductibilité exempt d'oxygène d'une épaisseur d'un centième de pouce (0,25 mm. ) environ et d'un diamètre de   l'ordre de   5 mm. Le couvercle de fermeture 2 du boîtier 1 a la forme générale d'une cuvette profonde, aussi en cuivre et d'une épaisseur d'environ six millièmes de pouce (0,15 mm.).

   Le transistor est du type à jonction et le couvercle 2 est pourvu d'une perle de verre scellée 3 laissant passer trois fils de connexion 4 pour l'appareil, les   fils 4   étant disposés, scellés dans la perle de verre 3, de 120 en 120 degrés sur une circonférence autour de l'axe de symétrie de celle-ci, et maintenant, à l'intérieur du boîtier 1, le transistor 5 qui est de type connu, avec une galette de germanium 6 soudée à un support métallique 7 et prise etre deux perles d'indium 8 fixées à la galette par fusion. 



   Le bottier 1 a une longueur d'environ 1,0 cm. Le boîtier 1 et le couvercle 2 ont, tous deux, subi au préalable un revenu, de préférence dans une atmosphère d'azote contrôlée, à une tempéra-   ture   de l'ordre de   600 C,   et le couvercle 2 a un bord évasé 9 

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 faisant un angle d'environ 15  avec la paroi de la pièce. L'extré- mité ouverte du bottier 1 est évasée de façon à se terminer par un rebord 10 faisant en substance un angle droit avec le corps du boîtier, d'une largeur radiale.de 0,5 mm. La face du rebord 10 qui a fait partie de la paroi intérieure du bottier 1 est nettoyée par brossage mécanique de façon connue au moyen d'une brosse      rotative en fils d'acier, tandis que la surface extérieure du bord 9 peut être, de même, nettoyée mécaniquement.

   De préférence, cepen- dant,après nettoyage mécanique, la surface du couvercle 2 est dorée à une épaisseur d'environ 0,00002 pouce (0,0005 mm.), afin d'empêcher toute éventualité d'endommagement du transistor 5 à cause du nettoyage mécanique. La dorure du cuivre, qui peut se faire électrolytiquement, permet l'opération de soudage et peut contribuer à l'obtention d'une bonne soudure entre les   de'!:   surfaces de cuivre. 



   Pour effectuer le soudage, le bottier   l'est   logé dans une matrice inférieure percée de part en   part 11   dans laquelle il est suspendu librement et   retenu\par   le rebord extérieur 10 qui pose sur un épaulement intérieur creusé dans la surface supérieure 11, et le couvercle 2, portant la pièce 5, est correctement mis en place par rapport au bottier 1, par la mise en contact du bord évasé 9 et du bord intérieur de la bride 10. 



   Un poinçon supérieur 12, associé à la matrice 11 et percé de façon à laisser passer les fils de connexion   4, 'comprend   une surface cylindrique de soudage 13 et un bord tranchant, en saillie radialement,   14;   la surface de soudage 13 a la forme d'une collerette et coopère avec la partie de paroi intérieure 15 du trou 16 pratiqué dans la matrice inférieure 11. Il ressort de ceci que la partie de paroi intérieure   15,'constitue   la seconde surface de soudage.

   La hauteur axiale de la surface de soudage 13 du poinçon 12 est de l'ordre de l'épaisseur combinée des rebords 9 et ,10, c'est-à-dire de l'ordre de 0,016 pouce (0,4 mm), et les 

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 diamètres de la surface de soudage 13 et de la partie de paroi 15 du trou 16 pratiqué dans la matrice inférieure 12 sont liés entre eux de telle façon que le vide entre ces deux surfaces donne le pourcentage de réduction correct pour du soudage par compression à froid,   l'épaisseur   finale des parties soudées étant de l'ordre du quart de la somme de leurs épaisseurs initiales- 
La surface de soudage 13 de la matrice 12 est suivie, dans le sens descendant, d'une autre surface cylindrique 17 dont la hauteur axiale est une fois et demie la somme des épaisseurs des rebords 9 et 10.

   Le diamètre de cette seconde surface cylindri- que 17 est tel que le vide entre celle-ci et la paroi intérieure 13 du trou 16 pratiqué dans la matrice inférieure 11 soit approximati- vement égal à la somme des épaisseurs des rebords 9 et 10. 



   Le soudage se fait en abaissant le poinçon supérieur 12 qui, en descendant, coince le métal entre la surface cylindrique 17 et la paroi 15 du trou 16, et la surface de soudage 13 fait fluer le métal vers le haut; au delà du bord 14 du poinçon 12, aussi longtemps que ce bord   14   ne touche pas la paroi intérieure du trou 16 dans la matrice 11. Pendant la première partie de la descente du poinçon 12, le rebord 10 du bottier 1 et le rebord 9 du couvercle 2 sont tous deux redressés contre la surface 15 et appliqués l'un contre l'autre, tandis que, durant le reste de la descente, le métal des rebords 9 et 10 commence à être extrudé vers le haut,   jusquau   moment où le bord 14 obture entièrement le trou de matrice 16 à hauteur de la surface 15 et sectionne le métal en excès.

   Le poinçon 12 continue à descendre et éjecte finalement le boîtier scellé 1 par dessous la matrice 11. 



    Si on le désire, l'opération de soudage peut se faire dans une atmosphère de gaz inerte comme de l'azote sec, de façon   que le boîtier scellé 1 du transistor soit rempli d'azote. En outre,  près soudage, le vide compris entre la perle de verre 3 et le bord supérieur libre soudé du couvercle 2 peut être rempli   d'un   ciment ou d'une matière plastique comme celle dénommée Araldite.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage d'une paire de pièces tubulaires soudables par compression, caractérisé en ce qu'on donne à une des pièces un rebord fortement évasé, on prépare, en vue du soudage, la surface du rebord et au moins une partie de la surface extérieure de la seconde pièce, on plate la seconde pièce à l'intérieur de la première et, avec l'écartement correct voulu pour le soudage, entre une paire de surfaces d'outils associés dont une au moins . la forme d'une collerette, et on produit un mouvement relatif des deux surfaces d'outils dans une direction généralement parallèle aux surfaces de façon à amener celles-ci l'une en face de l'autre à une distance telle, par rapport à l'épaisseur des parties à souder des pièces.

   qu'on obtienne le pourcentage de réduction correct entraîné par le soudage par compression et sur une hauteur, dans le sens du mouvement relatif, de l'ordre de la somme des épaisseurs des parties à souder, le mouvement relatif des deux surfaces d'outils ayant pour premier effet de rabattre le rebord de manière qu'il vienne en contact avec la surface extérieure de la seconde pièce, et pour second effet l'extrudage et la soudure de la matière prise entre les dites surfaces d'outils.

   2. Procédé de soudage d'une paire dé pièces soudables par compression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la préparation des surfaces du rebord de la première pièce et de la partie de la surface extérieure de la seconde pièce consiste en un nettoyage mécanique par grattage à la brosse.

   3. Procédé de soudage d'une paire de pièces soudables par compression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde pièce est en cuivre et que la préparation de surface de la partie de la surface extérieure de cette seconde pièce comprend une opération de dorure, le rebord étant nettoyé mécanique- ment, par grattage à la brosse, par exemple. <Desc/Clms Page number 7>

   4, Procédé de soudage d'une paire de pièces soudables par compression suivant la revendication 1, caractérisé en ce,que la dite partie se trouve sur un bord évasé de la seconde pièce.

   5. Procédé de soudage d'une paire de pièces soudables par compression suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la fin de l'opération de soudage, une partie en saillie d'une des deux surfaces d'outils sectionne le métal en excès.

   6. Procédé de fabrication d'un transistor scellé herméti- quement, caractérisé en ce qu'on monte le transistor sur un couvercle tubulaire de bottier servant à contenir le transistor, le couvercle et le bottier étant, tous deux, en un métal soudable par compression, on donne à l'extrémité ouverte du boîtier un rebord évasé fortement incliné, on prépare, en vue du soudage, la surface du rebord et au moins une partie de la surface extérieure du couvercle de fermeture, on place'le couvercle de fermeture à l'intérieur du boîtier et, avec l'écartement correct voulu pour le soudage, entre une paire de surfaces d'outils coopérants dont l'une au moins a la forme d'une collerette,

   et on produit un mouvement relatif des deux surfaces d'outils dans une direction généralement parallèle aux surfaces de façon à,amener celles-ci l'une en face de l'autre à une distance telle, par rapport à l'épaisseur des parties à souder du couvercle et du bottier., qu'on obtienne le pourcentage de réduction correct entraîné par le soudage par compression et sur une hauteur, dans le séné du mouvement relatif, de l'ordre de la somme des épaisseurs des parties à souder, le mouvement relatif des deux surfaces d'outils ayant pour premier effet de rabattre le rebord de manière qu'il vienne en contact avec la surface extérieure du couvercle de fermeture,

   et pour second effet l'extrudage et la soudure de la matière prise entre les dites surfaces d'outils.

   7. Procédé de fabrication d'un transistor suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le couvercle de fermeture est en cuivre et la préparation de surface de la dite partie de la surface extérieure du couvercle de fermeture consiste en <Desc/Clms Page number 8> une opération de dorure, le rebord étant nettoyé mécaniquement, par grattage à la brosse, par exemple.

   8. Transistor hermétiquement scellé comprenant une pièce tubulaire de fermeture d'un bottier servant à contenir le transistor, celui-ci étant monté sur la pièce de fermeture, la pièce de fermeture et le boîtier étant tous deux en un métal soudable par compression, caractérisé en ce que la pièce de fermeture est soudée par compression à l'intérieur de l'extrémité ouverte du boîtier.

   9. Procédé de soudage par compression à froid, en substance écorne décrit ci-dessus avec référence au dessin amiexé.

   10. Transistor ou procédé de fabrication de transistor, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé:.