<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé pour former des filaments et filaments ainsi produits".
La présente invention est relative à la formation de fins filaments et, en particulier, à la formation de tels filamens ayant de très grandes longueurs.
Lors de la fabrication de matières, telles que les.tissus de renfort, les moyens de filtre, etc., il est apparu un besoin pour des filaments métalliques de grande solidité. Plus précisément, il a été découvert que, dans de telles matières, des filaments métalliques
<Desc/Clms Page number 2>
ayant d'extrêmement petits dimètres, par exemple inférieurs à 15 micorns, peuvent apporter une résistance à la traction accrue.
En outre, de tels filaments de petit diamètre, lorsqu'ils sont for- més en coussins convenables, procurent une action de filtrage amé- liorée. La présente inventionconcerne la fornation de tels filements métalliques et comprend un procédé perfectionné de formation, offrant d'extrêmement grandes longueurs de tels filaments avec un diamètre inférieur à 15 microns.
Ainsi, une caractéristique principale de la présente in- vention est d'offrir un nouveau procédé perfectionné pour former des filaments.
Une aute caractéristique de l'invention est d'offrir un tel procédé pour former des fins filaments en extrêmement grandea. longueurs.
Toujours une autre caractéristique de l'invention est d'offrir un tel procédé permettant de procurer de tels filaments avec un diamètre pouvant descendre jusqu'à environ 12 microns ou moins, en des longueurs supérieures à 50.000 pieds.
Une autre caractéristique de l'invention est d'offrir un tel procédé utilisant une matière métallique entourant les éléments à partir desquels les filaments sont formés, avec un rapport élevé entre la matière de filament et la matière de matrice utilisée.
Toujours une autre caractéristique de l'invention est d'of- frir un tel procédé offrant une meilleure économie de fabrication.
Une autre caractéristique de l'inventbn est d'offrir un tel procéd/comportant une étape de réduction à haute température de la section transversale du filament.
@
Une autre caractéristique de l'invention consiste à offrir un tel procédé qui consiste à revêtir d'un fourreau chacun des divers être éléments allongés à partir desquels les filaments doivent/formés, à l'aide d'une matière ayant des caractérisiques physiques différentes de celles des éléments, afin de permette une séparation de la matière de fourreau à partir des éléments lorsqu'on le désire, à réunir les
<Desc/Clms Page number 3>
éléments dotés d'un fourreau en association pratiquement parallèle, à former à chaud le faisceau pour en réduire lapection transversale, étirer le faisceau formé pour réduire la section transversale des éléments qui le composent jusqu'à une section transversale de filament présélectionnée, et à éliminer la matière de fourreau.
Une autre caractéristique de l'invention est d'offrir un tel procédé dans lequel l'étape de formation à chaud comprend sélecti- vement une étape d'extrusion à chaud, une étape de laminage à chaud, ou les deux,
Encore une autre caractéristique de l'invention es,t d'of- frir un tel procédé dans lequel l'étape d'étirage comprend une étape d'étirage à froid.
Encore une autre caractéristique de l'invention est d'offrir ' un tel procéd/dans lequel les éléments à partir desquels des fila- ments sont formés sont tubulaires, avec les filaments résultants comprnant des filaments tubulaires. autre Toujours une/caractéristique de l'invention est d'offrir un tel procédé dans lequel une charge est introduite dans les éléments tubulaires avant l'étape de formation.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à offrir une mèche de filaments métalliques possédant diacun une section trans- versale maximum d'approximativement 12 micons et une longueur supé- rieure à approximativement 50 000 pies.
Une autre caractéristique de l'invention est d'offrir un filament tubulaire possédant une section transversale extérieure ma- ximum d'approximativement 0,015 pouce.
Toujours une autre caractéristique de l'invention est d'of- frir un filament tubulaire hexagonal possédant une section transversa- le externe maximum d'approximativement 0,015 pouce.
D'autres détails et particularités de l'invention ressorti- ront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limita- tif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
<Desc/Clms Page number 4>
La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un fil métallique à partir duquel un filament peut être formé grâce au pro- cédé suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale du fil placé à l'intérieur d'un fourreau coaxial, au mirs d'une première étape du procédé.
La figure 3 est une vue en perspective de plusieurs fils dotés d'un fourreau, disposés dans une gaine cylindrique au cours d'une étape ultérieure, la gaine étant éliminée par brisure afin d'illustrer la partie inférieure.
La figure 4 est une vue en coupe verticale à petite échelle de mcyens de condensati on, illustrant une condensation de l'assem- une blage des fils à fourreau dans la gaine cylindrique, afin de définir\ ébauche condensée.
La figure 5 est une vue en coupe verticale à petite échelle d'une autre forme de moyens de condensation, et illustrant un autre procédé pour réduire le diamètre de l'assemblage afin de définir une ébauche condensée.
La figure 6 est une vue en plan de dessus de plusieurs fils revêtus de fourreaux dans une gaine modifiée possédant une section transversale interne hexagonale, par exemple en y prévoyant des éléments d'espacement en forme de secteur.
Les figures 7 est une vue en plan de dessus d'une variante d'agencement des éléments revêtus de fourreaux dans une gaine cylin- drique, avec des éléments d'espacement disposés entre les éléments revêtus de fourreaux,afin de réduire efficacement au minimum les vides.
La figure 8 est une vue en coupe verticale "explosée" il- lustrant l'agencement de la gaine avant l'installation des fils revé- tus de fourreaux et la fixation du bouchon d'extrémité sur l'extrémité ouverte.
La figure 9 est une vue en coupe verticale illustrant l'a-
<Desc/Clms Page number 5>
gencement des fils revêtus de fourreau'dans la gaine, avec le bouchon d'extrémité placé sur l'extrémité ouverte de cette gaine.
La figure 10 est une vue en coupe verticale représentant l'étape de mise sous vide et d'obturation étanche des fils revêtus de fourreaux dans la gaine, afin de définir l'ébauche primaire.
La figure 11 est une vue en élévation schématique par- tielle de l'ébauche au cours de l'étape d'extrusion à chaud ulté- rieure.
La figure 12 est une vue en élévation schématique de l'ébauche extrudée avec des moyens de coupe convenables agissant de façon à éliminer les extrémités opposées du faisceau extrudé.
La figure 13 est une vue en élévation schématique il- lustrant la coupe de l'ébauche extrudée en plusieurs longueurs plus courtes.
La figure 14 est une vue en élévation de l'une des courtes longueurs offertes avec un bouchon de remplacement à chacure des extrémités opposées.
La figure 15 est une vue en élévation latérale partielle d'une courte longueur qui est encore extrudée à chaud afin d'en réduire le diamètre.
La figure 16 est une vue en élévation latérale de l'ébauch' originale réduite en diamètre, par exemple à l'aide de moyens de la- minage à chaud, à la place des moyens d'extrusion à chaud de la figure 11, ou après ceux-ci.
La figure 17 est une vue en coupe vertcale schématique partielle illustrant l'étirage à froid de l'ébauche formée à chaud, @ au cours d'une étape ultérieure.
La figure 18 est une vue en coupe transversale verticale d'un réservoir dans lequel l'ébauche étirée de la figure 17 est dis- posée afin de subir l'action d'un fluide convenable à l'intérieur du réservoir, pour éliminer les matières de fourreau et de gaine à partir de l'ébauche.
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 19 représente une mèche de filament résultante suivant l'invention,
La figure 20 est une vue en coupe tranversale d'un élément tubulaire métallique à partir duquel un filament tubulaire peut être formé suivant l'invention, une charge étant disposée dans l'élément tubulaire en tant que première étape du procédé.
La figure 21 est une vue en coupe transversale de l'élément tubulaire rempli ou chargé, disposé à l'intérieur d'un fourreau tubu- laire, au cours d'une seconde étape du procédé.
La figure 22 est une vue en coupe transversale après res- serrement pour permettre un assemblage serré de la charge, de l'élé- ment tubulaire et du fourreau, au cours d'une troisième étape du pro- cédé.
La figure 23 est une vue en perspective de dessus des élé- ments tubulaires remplis et revêtis de fourreaux, disposés à l'inté- rieur d'une gaine cylindrique pour l'obturation ultérieure, le façon- nage à chaud et l'étirage, tels que représentéaux figures 7 à 17.
La figure 24 est une vue en perspective partielle à grande échelle d'un filament tubulaire formé suivant le procédé de l'inven- tion.
Dans la forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple, une mèche de filament/Il, désignée globalement par la ré- férence 10, telle que représentée à la figure 19, est formée grâce à un procédé suivant lequel plusieurs éléments allongés ou fils 12 sont mis en faisceau côte à côte et, après avoir été ainsi réunis, sont réduits en diamètre par un resserrement transversal ou radial des fils dans les faisceaux, afin de procurer un filament résultant ayant un extrêmement pett diamètre et une grande longueur. A titre de variante, l'invention comprend la formation du filament en tant que filament tubulaire 13, tel que représenté à la figure 24, l'élé- ment allongé primitif pour ce procédé étant constitué par un élément tubulaire 14, tel que représenté à la figure 20.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans ses grandes lignes, l'invention comprend le resserre- ment des fils ou éléments tubulaires en faisceaux, en formant les fils ou éléments en faisceaux en une ébauche et en soumettant ensuite l'ébauche successivement à un resserrement par formation à chaud et par après à un resserrement par étirage. Le resserrement par façon- nage à chaud peut être réalisé, à titre de variante, par extrusion à chaud ou par laminage à chaud de l'ébauche. L'opération d'étirage peut comporter plusieurs étapes d'étirage à froid, avec des étapes de rec,uit intermédiaires.
En se référant à présent aux figures 1 et 2, le fil 12 est d'abord enfermé dans un fourreau convenable 15, fait d'une matière possédant des caractéristiques physiques différentes du fil 12, afin de permettre une séparation de la matière du fourreau par rapport aux filaments résultants lorsqu'on le désire. Comme représenté à la figure 2, le diamètre interne primitif du fourreau peut être légère- ment supérieur au diamètre externe du fil 12, afin de permettre une introduction facilitée du fil dans le fourreau.
Les fils ainsi re- vêtus lâchement d'un fourreau peuvent alors être placés dans une en- veloppe ou gaine 16 présentant une paroi de fermeture inférieure ou bouchon de ne--17, les fils revêtus de fourreau s'étendant verti- calement et parallèlement côte à côte, comme représenté à la figure
3.
Pour un resserrement uniforme amélioré des fils au cours des étapes de resserrement ultérieures, il est désirable de tasser étroitement les fils revêtus de fourreaux à l'intérieur de la gaine
16, par exemple en condensant convenablement l'assemblage. En se ré- férant à la figure 4, un procédé pour réaliser le tassement désiré consiste à placer l'assemblage dans une presse désignée globalement par la référence 18 et possédant un revêtement 18a définissant une cavité cylindrique s'adaptant étroitement à la gaine cylindrique 16.
L'extrémité inf4rieure de la cavité est fermée par une matrice borgne
<Desc/Clms Page number 8>
188 et le revêtement 18a ainsi que la matrice 18b sont supportés sur une enclume convenable 18c. Un vérin 18d est prévu pour appli- quer une pression au sommet de l'assemblage, de telle sorte que cet assemblage soit raccourci axialement et par conséquent condensé la- téralement ou radialement. De tels appareils de condensation sont bien connus dans la technique et ne doivent pas être décrits plus en détail ici.
En se référant à présent à la figure 5, un autre procédé pour réaliser la condensation désirée de l'assemblage est représenté comme consistant à faire appel à un appareil d'extrusion désigné globalement par la référence 118. Dans cet apareil 118, l'on a prévu une matrice d'extrusion 118a à travers laquelle l'assemblage est chas- sé longitudinalement au moyen d'un élément applicateur de pression convenable 118b. Une faible valeur de resserrement ou de condensation de l'assemblage seulement est effectué par la matrice 118a, de telle sorte que l'on réalise uniquement une élimination des vides dans l'assemblage au cours de cette étape.
En se référant à présent à la figure 6, l'on a représenté un procédé pour faciliter la condensation de l'assemblage. Plus précisément, la configuration interne de la gaine 16 est rendue hexa- gonale en section transversale au moyen de plusieurs éléments d'es- pacement 19 comprenant des pièces en secteurs de corde.
La figure 7 représente encore un autre procédé pour facili- ter la condensation ou le tassement de l'assemblage. Plus précisémmens' à la figure 7, les fils revêtus de fourreaux 12 sont représentés installés à l'intérieur de la gaine 16 avec plusieurs éléments d'es- paceent ou des matières en particules appropriées, telles qu'une poudre métallique, 21 placés entre les fils. Ainsi, avec les agen- cements représentés aux figures 6 et 7, une plus fable condensation de l'assemblage dans les étapes représentées aux figures 4 et 5 est
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
r'-,::uise pour donner l'ébauche condensée désirée.
Avant les étapes de condensation décrites précédemment, : les fils revêtus de foureaux 12 sont enfermés de façon étanche à L'éri0r de la gaine 16, au moyen d'un bouchon d'extrémité 23 !J: ;ci dans l'extrémité ouverte 24 de la gaine 16. Comme représenté &1,; fig'ire 8, le bouchon d'extrémité comprend un disque générale- / :n,:"¯ cyll.r.dri'1ue xé.zraexrtt présentant une partie encochée 23a j 9ré'/'le pour engager l'extrémité supérieure de la gaine, dans l'agar e cmcnt de fermeture de gaine. Le bouchon d'extrémité 23 est en outre doté d'un tyau de mise sous vide 26, qui débouche par un trou central) 23b dans le bouchon d'extrémité, en étant fixé à ce dernier par des moyens appaopriés tels qu'une soudure 26a.
1 Avec les fils 12 revêtus de fourreeux placés dans la gaine ' 16. cmme représenté à la figure 10, le bouchon d'extrémité 23 est fi;<>fi Jans l'extrémité supérieure ouverte 24 de la gaine, grâce à des m0Y appropriés tels qu'une soudure 23c. Le tuyau de mise sous : ,'.:5 est utilisé au cours du soudage du bouchon d'extrémité à l'ex= .-±4T,1':e 24 de la gine afin de balayer l'intérieur de la gaine au courE ¯ 3-Tjdage du bouchon. Lors de l'achèvement de l'installation du bou- . 'xtr6miÓ sur la gaine, un vide est appliqué au tuyau 26 grâce '1 C3 moyens appropriés (non représentés) afin d'éliminer pratiquement ou3 les gaz de l'intérieur de la gaine.
Lorsque l'état de vide désiré est obtenu à l'intérieur de Àa gaine 16, le tuyau 26 est pincé et soudé fermé comme représenté zn 2rob, afin d'achever l'obturation étanche des fils 12 à l'intérieur de la gaine 16. Pour offrir un meilleur vide dans la une 16, cette ' r:ilra peut être placée à l'intérieur d'un élément chauffant clas- 3 :'<1<11.: approprié 27.
Le faisceau gainé résultant constitue une ébauche 31 qui ::sr¯ flS'Uiûe soumise à un processus de façonnage à chaud pou,r en ré- Di-re le diamètre, en une ou plusieurs passes. Comme représenté à la ù191-irc 11, l'ébauche 31 peut être réduite en diamètre par une étape ;
<Desc/Clms Page number 10>
d'extrusion à chaud, au couru de laquelle l'ébauche est classée à travers des matrices d'extrusion chauffées 32, au moyen d'un dispo- sitif de pression approprié .13 , Il est désirable que: l'ebache 31 suit préchauffée une température appropriée présélectionnde et convena- blement lubrifiée afin de faciliter l'extrusion au cours de cette étape.
La vitesse et le pression de l'extrusion sort presélectriennées afin d'offrir une réduction de diamètre optimum de l'ebauche conformé- ment à la nature des matériaux impliqués. Dans le cas où on fait appel à une seconde étape d'extrusion, les extrémités opposées 34 de l'é- bauche de diamètre réduit 35 sont nettoyées par des couteaux appro- priés 36. Toute partie d'extrémité extrudée non uniforme de l'ébauche, telle que déterminée par son observation, peut être comprise dans les extrémités 34 ainsi découpées à partir de l'ébauche.
L'ébauche u nettoyée 35 est alors divisée en plusieurs courtes long@eurs 37 comme représenté 2. la ::1..Jure 13, par des moyens convenables tels que des roues de découpage 38. Chacune des ébauches de courte 'Longueur 37 est alors dotée d'un bouchon de nez 39 et d'un boucher. de queue 40, par exemple par soudage, comme représenté ? la élynre 14.
une ébauche de courte longueur 37 est albse réchauffée et passis à trivers des matrices d'extrusion chauffées ,il pour une réduction diamétrale sup- plémentaire de celle-ci obtenir une ébaucha formée finale 42,
Comme indiqué brièvement ci-avant, le façonnage à chaud de l'ébauche 31 peut être réalisé par laminageà chaud de l'ébauche à la place de son extrusion. Ainsi, comme représenté à la figure 16, l'ébauche 31 peut être co@venablement chauffée et passée entredes cylindres appropriés 43.
L'ébauche 31 peut d'abord être façonnée à chaud par l'étape d'extrusion représentée à la figure 11 et ensuite subir un façonnage à chaud, par laminage à chaud, comme on le délire.
Les cylindres 43 sont de préférence agencés de façon à produire une réduction par façonnage à chaud de l'ébauche, au cours de laquelle les éléments y sont maintenus avec une configurat:ion en section transver- sale pratiquement circulaire ,
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
Après les étapes de façonnage à chaud définies précédem- ment, l'ébauche de forme finale résutante 42 est étirée à travers ..ine matrice d'étirage cla-q-ique convenable 44, au moyen d'un disposi- ll '2ict0e classique convenable 45. L'ébauche peut être étirée suc' :-:s. ¯ment¯ jusqu'à des diamètres de plus en plus petits au moyen de t=LC0S successivement plus petites 44, pour donner les filaments <lJ p:t#t dl1mtre finalement désirés.
Un recuit peut être effectué (!'::r..3 les et-apcs d'étirage successives, conformément aux exigences du métal dont les filaments sont formés. L'étirage à froid de l'é- bauche peut être exécuté convenablement pour engendrer une texture dans les filaments et pour durcir ceux-ci afin de leur donner des propriétés mécaniques améliorées.
Lorsque l'on fait appel aux étapes de laminage à chaud, l'étirage à froid final de l'ébauche peut être éliminé, par exemple Jc34ue les caractéristiques physiques procurées par l'étirage à Jbjd r.e sont pas requises. Ainsi, les étapes de laminage à chaud peu- .;,2nt être poursuivies avec des cylindres 43 progressivement plus :.;,.t..l.t1 offrant la déformation de réduction finale désirée de l'é- ha,¯he, de telle sorte que les filaments puissent êtreamenés à pren- 1e diamètre désiré d'approximativement 12 microns ou moins.
Les filaments sont dégagés de l'ébauche réduite finale 46 grâce à des moyens appropriés tels qu'une attaque chimique sélective des fourreaux 15 et de la gaine 16. Ainsi, comme représenté à la fi- gura 18, l'ébauche finale 46 peut être placée à l'intérieur d'un ré- servir 47 contenant un acide convenable 48, pour dissoudre la matièr' (;(S fourreaux et de la gaine. Evidemment, d'autres procédés d'élimi- i,:,tlon de la matière de la gaine et des\fourreaux peuvent être utili- ; z titre d'illustration, la matière des fourreaux et de la gaine 1>"Ut être éliminée par dissolution électromécanique, oxydation sélec- ti r'3, élimination mécanique, etc.
Dans la mèche finale 10 des filamer, 11, comme représenté à la figure 19, les filaments ont un diamètre t¯::rrË:memnt faible, par exemple descendant jusqu'à approximativement 0,0005 pouce ou 12 microns, ou même moins. Lorsque les filaments sont
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
formés en utilisant te procédé d'extrusion a cnauc avec un étirage à froid ultérieur, les filaments de la mèche peuvent a'..'oi..' une lon- gueur atteignant j:çu':j 50.GOG pieds ou plus et lorsque les filaments de la mèche sont forcés par le processus de lamina.;,-. à <;1-.=;,>d, La ion. gueur peut atteind re 300.000 pied'=; ou plus. Plus ==.rà,-i s.5.nz.er=, 12 fil 12 dont les filaments sont finalement formés peu:: ;1'2 -,;o"-.3:.:t\la par un fil métallique fait d'une .matière approprier, 1 ;..1 <.>t.=.<ii¯zi.> étant l'acier inoxydable 304.
Les fourreaux peuvent êtro C03tituS3 par du cuivre ou du métal mhel. A titre de variante, les fourreaux peu- vent être constitués par un dépôt de revêtement oxydé sur le fil 12.
Un exemple de matière dont la gaine 16 peut être faite est de l'acier doux. Ainsi, au cours de l'étape finale, la gaine en acier doux et être la matière de fourreaux en cuivre ou en monel peuvent/éliminés des filaments, par exemple des filaments en acier inoxydable, en utili- nt un fluide 48 à base d'ac nitrique.
Un exemple de formation de filaments en aciar inoxydable suivant l'invention est le suivant. Les fils 12 pAv0t être consti- tués par des fils en acier inoxydable 304, d'un diamètre de 0,250 pou- ce et de 13 pouces de long . Le fourreau 15 peut être ccnufitué par un tube en monel 400 avec un diamètre extérieur ce 0,293 pouce, en diamètre intérieur de 0,253 pouce et une longueur c'.c 1B pouces. La gaine 16 peut être faite d'acier doux avec un diamètre extérieur de 5,95 pouces, un diamètre in terne de 5,25 pouces et une longueurt-otal.e de 22 pouces. le bouchon de nez 23 peut être constitué par un bouchon avec un angle de .%5 , 258 fils revêtus de fourreaux peuvent 5tre pla- cés dans la gaine 15 et cette dernière peut être <;-<;j sou.; nez jus- qu'à moins de 0,1 micron de mercure à 800 F, puis Bcrc c,1>1,>;à<à .
L'6- bauche peut alors être traitée thermiquement à la0û ¯', pendant six heures dans un récipient en graphite. Lés matriccg J'cxtnlsiun 32 peuvent être préchauffées A 90c7 F et avoir un dicl.l,:':tc'1 ini:ernc de 2,925 pouces, ce qui produit un rapport d'extrusion de ,3 oi3 en superficie, L'ébauche 31 peut être convenablement 11a.^Yifl.^t .2t le
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
V1:'1 33 mis en action à une vitesse d'approximativement 500 pouces ; par ninuta, sous une pression de 1340 tonnes à l'origine et de 1200 .;<J.inai en fonctionnement.
'e produit extrudé 35 peut être trempé à l'eau immédia- ::'1 ': """J: 1..) :.::; l' :<t rus ion e,...A; découpa en des longueurs de six pouces.
:J, 'wl.'.lütl-uchon de nez sous un angle de 45 et un bouchon d'extré- .,i,t,5 de C,5 pouce peuvent être soudés aux extrémités opposées de L'ébauche de courte longueur 37, pour une seconde opération d'extru- 5 ton, La matrice d'extrusion peut être préchauffée à 900 F et avoir ; un .ia:ètre interne de 0,625 pouce , en procurant donc un rapport d'extrusion de 22,8 fois en superficie. L'ébauche 37 peut être pré- chauffée à une température de 1800 F pendant trois heures dans un récipient en graphite. La vitesse d'extrusion peut être de 145 pouces pac minute sous une pression de 590 tonnes à l'origine et de 560 ton- nis n fonctionnement.
Les ébauches extrudées 42 peuvent être trem- pà.3G à l'eau immédiatement après cette seconde opération d'ex- '=r>isLon, L'ébauche 42 peut alors être étirée froid en quatre pas- 5.:3 J1.1 31u' à une réduction totale d'approximativement 60 %, chaque a;:=c' procurant une/réduction d'approximativement 20 % de la super- icie pn section transversale. Entre les réductions de 20 %, l'ébauche étirée peut être recuite à une température d'environ 1700 F pendant deux secondes par 0,001 pouce de diamètre du fil. Le diamètre final est d'a2proimativement o,o16 pouce, ce qui donne des filaments ayant :":1: diamètre d'approximativement 0,0007 pouce.
La matièrëdG la gaine 16 et des fourreaux 15 peut être éli- '"in60 au moyen d'acide nitrique dans le réservoir 47.
Les filaments résultants formés comme décrit précédemment .3r,t ': U:1; résistance à la traction finale moyenne, en usinage à froid, ( 'appr0:< pf,ativement 250.000 livres par pouce carré, avec un allonge- ai;:;à moyen, avec usinage à foid, d'approximativement 2,1 %. Les fila- :nnts ont une résistance à la traction finale moyenne, après recuit,
<Desc/Clms Page number 14>
d'approximativement 109.COO livres par pouce carré, lallongement moyen à l'état de recuit étant d'approximativement 11 %.
Un autre exemple detormation de fins filamente grâce à la présente invention est le suivant . Les fils 12 peuvent être faits de fils d'acier inoxydable 304 d'un diamètre de 0,080 po@@@ --;- de 18 pouces de long, tandis que le fourreau 15 peut être const@tué par un tube en monel400 ayant un diamètre extérieur de 0,097 pouce, un damètre interne de o,085 pouce et une longueur de 20 pieds. La gaine 16 peut être faite d'acier doux avec un diamètre extérieur de 1,960 pouces, un diamètre interne de 1,740 pouce et une longueur totale de six pouces . Le bouchon de nez 23 peut être constitué par ur. bouchon à angle de 45 .
Des longeurs de fil d'acier inoxydable peuvent être revêtues d'un fourreau constitué par le tube de monel et étirées à travers une matrice d'un diamètre de 0,091 pouce, pour faciliter l'association. Après dressage, le fil revêtu du fourreau peut être découpé en longueurs de trois pouces pour la mise' en place dans la gaine. 240 fils revêtus de foureaux peuvent être placés dans la gaine 16 et cette dernière peut être mise sous un vide inférieur à 0,1mi- cron de mercure à 800 F et obturée. L'ébauche peut alors être traitée thermiquement à 1800 F pendantdeux heures dans un récipient en gra- phite.
Les matrices d'extrusion 32 peuvent être préchauffées 900 F et avoir un diamètre interne de 0,500 pouce , ce qui procure un rap- port d'extrusion de 16 fois en superficie.L'ébauche 31 peut être con- venablement lubrifiée et le vérin 33 fonctionner à une vitesse d'ap- proximativement 65 pouces par minute sous une pression de 265 tonnes à l'origine et de 260 tonnes en fonctionnement.
L'ébauche extrudée 31 peut alors être étir,5e à froid en des passes successives jusqu'à un diamètre final de 0,008 pouce.
Entre des étapes de réduction de 60 % en superficie, L'ébauche étirée peut être recuite à une température d'approximativement 1 700 F pen- dant deux secondes par 0,001 pouce dediamètre du fil.
La matière de la g'ine 16 et des fourreaux 15 peut être éli-
<Desc/Clms Page number 15>
minée au moyen d'acide nitrique dans le réservoir 47. Le diamètre final des filaments 11, tel que formé précédemment, est d'approxi- nativement 0,00034 pouce. Comme indiqué brièvement précédemment, la présente invention comprend la formation de filaments tubulaires par le procédé décrit précédemment afin d'obtenir de fins filaments de fil. massif . Comme représenté aux figures 20 à 24, lors de la formation de filaments tubulaires, l'élément allongé de départ est constitué par un tube métallique 14 qui peut tout d'abord être rempli par 'un fil massif 49 etensuite enfermé dans un fourreau convenable 50.
Chacun des fils 49 et des fourreaux 50 est fait d'une matière ayant des caractéristiques physiques différentes de celle des tubes 14, afin de permettre la séparation des matières du fil 40 et du fourreau 50, lorsqu'on le désire. A titre d'illustration, le tube 14 peut être fait d'acier inoxydable 304, le fil 49 de cuivre et ¯ le fourreau 50 de métalmonel 400. Comme représenté à la figure 22, ?.'assemblage de tube, de fil et de fourreau peut être d'abord étiré de façon à resserrer le tube sur 1 il 49 et le fourreau sur le tube 14, en contact intime. A titre d'illustration, 1'assemblage composé résultant 51 peut avoir un diamètre extérieur de 0, 100 pouce , avec le tube possédant un diamètre externe de 0,085 pouce, tandis que le fil a un diamètre externe de 0,045 pouce.
Les assemblages composés 51 peuvent être décopés en des longueurs de trois pouces et 61 de ces longueurs peuvent être placées dans une gaine en acier doux 52 ayant un diamètre extérieur de 1,0663 pouce et un diamètre interne de 0,920 pouce, de telle sorte que le rapport d'extrusion puisse être d'approximativement 16 fois en superficie. La température de l'ébau- che peut être de 1800 F et les pressions d'extrusion 70 tonnes à l'o- rigne et 65 tonnes en fonctionnement.
L'ébauche extrudée résultante peut alors être étirée à froid jusqu'à un diamètre extérieur d'approximativement o,172 pouce.
Les filaments tubulaires résultants13 peuvent alors être libérés après découpage de l'ébauche étirée composée en des longueurs con-
<Desc/Clms Page number 16>
venables, de la façon représentée à la figure 18. les filaments tubulaires résultants 13 ont une dimension en section transversale uniforme dans des limites d'écart normales de 5 % vis-à-vis de la moyenne et ils ont une dimension transversale moyenne (c'es-à-dire entre sommets) de 0,015 pouce.
Ainsi, la présente invention offre un procède perfectionnée pour former à la fois des filaments massifs et tubulaires, qui per- met une fabrication aisée et économique, tandis que les filaments produits ont une section transversale uniforme et des longueurs extrêmement grandes,
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour former plusieurs filaments, caractérisé en ce qu'il consiste à revêtir d'un fourreau chacun des divers élé- ments allongés parti- desquels les filaments doivent être formés, à l'aide d'une n'altère ayant des caractéristiques physiques diffé- rentes de celles des éléments, afin de permettre la séparation de la matière des fourreaux à partir des éléments, lorsqu'on le désira.; à réunir en faisceaux les éléments revêtus de fourreaux, avec une as- sociation pratiquement parallèle ; à façonner à chaud le faisceau pour en réduire la section transversale ;
à étirer le faisceau fa- çonné afin de réduire la section transversale des éléments qui s'y trouvent jusqu'à une section transversale présélectionnée des fila- ments ; et à éliminer la matière de fourreau.