Procédé de fabrication d'un faisceau de fils métalliques très fins. Les fils métalliques très fins ont été obte nus jusqu'à présent. à partir d'un fil d'ébauche par tréfilages successifs de ce fil à travers,des filières de plus en plus petites. La finesse du fil rend cette opération très difficile pour les très petits diamètres. De plus, la production horaire des machines qui est. à peu près proportionnelle à la section du fil tombe à de très faibles valeurs polo' ces diamètres, ce qui en rend le prix de revient très élevé.
Il en résulte que les fils de dia mètre inférieur à 50 microns ne sont -utilisés à l'heure actuelle que dans les applications où ils sont indispensables et où la quantité requise est assez petite pour que le prix ne grève pas trop lourdement le prix total de l'appareil, ce qui est. le cas, par exemple, pour les bobinages de cadres des appareils de me sure électriques.
L'un des domaines où il serait le plus dési rable de disposer de procédés de fabrication des fils métalliques très fins à, des prix de revient modérés est celui des matériaux magnétiques pour installations à courant alternatif de haute fréquence. Ces matériaux doivent, en effet, être divisés pour limiter l'action nuisible des courants de Foucault. On démontre que ,cette action nuisible est pro portionnelle au carré de la fréquence et au carré du diamètre des fils constituant les élé ments. On pourra donc utiliser les matériaux à des fréquences d'autant plus élevées qu'ils sont formés de fils plus fins.
A titre d'exem ple, il faudrait pour fabriquer des noyaiLx d'inductance de bonne qualité disposer de fils d'un diamètre de l'ordre .de 15 microns pour 100 kc et de 6 microns pour 250 ke.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication -d'un faisceau de fils métalliques très fins, caractérisé en ce qu'on enferme dans une enveloppe métallique des fils métalliques d'ébauche, séparés les uns des autres et de l'enveloppe par une matière de séparation et soumet l'ensemble à un tréfi- lage.
L'invention s'appuie sur la :constatation expérimentale que, par le tréfilage, cet en semble finit par s'étirer d'un seul bloc comme s'il s'agissait d'une matière homogène.
Si les fils métalliques consistent en un matériau ferromagnétique et si la matière de séparation est constituée par un isolant élec trique, le faisceau. de fils obtenu par ce pro cédé est un matériau magnétique excellent pour installations à courant alternatif de haute fréquence. Le faisceau de fils obtenu par ledit. procédé peut cependant aussi être utilisé comme matériau initial pour l'obten tion de fils séparés, isolés électriquement ou non.
La matière de séparation des ébauches peut être une poudre à grains très .fins -ou même simplement une couche d'oxy de ou d'autre composé ,déposée sur les fils. L'enve- lnppe présentant un diamètre nettement. plus grand que celui des fils intérieurs, on évite ainsi les difficultés provenant de la finesse des fils à tréfiler.
D'autre part, on peut Avi- demment par ce procédé tréfiler simultané ment un grand nombre .de fils enfermés sous une même enveloppe, ce qui entraîne une di- ininution considérable du prix de revient. des fils.
La matière de séparation devra., en pra tique, pouvoir supporter sans perdre ses ca ractéristiques,<B>la</B> température de recuit. des métaux, des fils et de l'enveloppe.
On utilisera., par exemple, comme matière séparatrice isolante les oxydes métalliques tels que la. magnésie, ]'.alumine, l'oxyde de cuivre, l'oxyde de zinc, l'oxyde de fer ou des sels métalliques stables à haute température tels que les silicates ou encore des mélanges d'oxydes et .de sels.
La matière de séparation pourra. être mise en pla:e.e par tous procédés connus. On pourra, par exemple, en faire un lait. de con sistance adéquate par solution ou mise en suspension dans un liquide. Les fils sont. alors trempés dans ce lait. et. séchés. On peut. égale ment enfiler sur le fil des tubes creux ou des pastilles trouées faites eu matière friable ou en poudre comprimée.
Si l'oxyde ou un sel du métal constituant les fils peut être em ployé comme matière séparatrice, on pourra simplement oxyder ou transformer ce fil par l'action de la chaleur etjou par voie chi mique avant ou après la mise en place sous l'enveloppe. On peut aussi revêtir le fil mé tallique .d'une couche d'un autre métal qui est ensuite oxydé ou transformé comme ci dessus.
On peut d'ailleurs, pendant la formation du faisceau des fils d'ébauche et :Sa mise en place dans l'enveloppe métallique, ajouter une certaine quantité de matière séparatrice en poudre de façon à bien remplir cette enveloppe.
L'insertion du faisceau .dans l'enveloppe pourra être grandement facilitée en utilisant comme enveloppe un tube fendu lon gitufi- nale-ment. Un tel tube sera aisément réalisé en repliant longitudinalement. une bande mé tallique autour \du faisceau des fils d'ébauche. On pourra également. réaliser un tube por tant. cieux fentes !on-ituidinales en repliant autour du faisceau deux bandes, dont chacune couvre une moitié de la périphérie.
La titulaire a constaté que la présence (les fentes longitudinales ne constitue pas un obstacle pour le tréfilage.
Pour éviter que les fils ou la matière sé paratrice sortent par la ou les fentes. on pourra éventuellement recouvrir la première enveloppe fendue d'une deuxième enveloppe fendue en prenant soin que la ou les fentes de la deuxième enveloppe ne tombent pas en face de la ou des fentes de la première enve loppe.
L'enveloppe contenant les fils en faiseeaux petrc être tréfilée avec recuits intermédiaires suivant, les procédés connus. Si ].'on veut. ob tenir des fils extrêmement fins, il pourra être avantageux, pour éviter de descendre à de trop petits diamètres de tréfilage, de s'arrêter à. un certain diamètre, d'enlever éventuellement l'enveloppe par l'une de méthodes décrites ci-après et de constituer au moyen de plusieurs faisceaux ainsi obtenus éventuellement.
réisolés par l'une des méthodes décrites ci-dessus, un nouveau faisceau qui sera placé dans une enveloppe de plus ;rand diamètre sur laquelle on recommencera le tré- fila.ge. Cette opération pourra être recoin- mencée autant de fois qu'il sera. jus é né cessaire.
Si .l'on désire enlever la ou les enveloppes métalliques tubulaires on procédera par voie chimique, mécanique ou thermique.
Si l'on procède par voie chimique, l'enve loppe sera. :dissoute dans un réactif appi..o- prié. Cette méthode présente ].'inconvénient d'exposer à l'a.etion du réactif la matière de séparation et les fils, à moins que la. réac tion ne soit arrêtée juste au moment où l'at taque de l'enveloppe se termine. Sinon, il y aura lieu d'utiliser des métaux différents pour l'enveloppe et les fils et de choisir un réactif qui n'attaque pas les fils.
On pourra, par exemple, tréfiler :des fils d'alliage magné tique fer/nickel :dans des enveloppes en fer et dissoudre ensuite le fer dans l'acide si-ilfti- rique < lui n'attaque pas l'alliage fer,.!riickel. Mais dans un tel cas, il sera. en général né cessaire, si les fils sont destinés à constituer Lui noyau ou enroulement magnétique, de re constituer leur isolement par vernissage on Pinaillage par exemple.
Si l'on procède par voie mécanique, on hourra utiliser une machine analogue à celles (lui sont employées pour le dépouillement, des eables électriques sous gaine (le plomb, c'et-à -c1ire qui incise le tube aux deux extré mités d'un diamètre et enlève ensuite, en les écartant, les deux bandes ainsi formées. Ce procédé ;sera évidemment facilité par l'utili sation des enveloppes fendues mentionnées ei-clessns.
Si l'on procède par voie thermique, on utilisera pour la constitution de la ou des enveloppes un métal possédant une tempéra ture de fusion plus basse (lue celle (les fils et (le la<B>,</B> matière séparatrice. On pourra. alors enlever la ou :les enveloppes par fusion en faisant passer ,le faisceau enveloppé dans un four porté à tune température intermédiaire entre le point de fusion de .la ou des enve loppes et celle des fils et de la matière sépa ratrice.
On pourra éra:lement transformer l'enve loppe en un oxyde ou un sel du métal dont elle est constituée, par exemple, pour éviter que des courants de Foucault puissent s'y introduire.
Si l'on utilise une bande fendue pour elivelopper le faisceau de fils d'ébauche, on n'a pas besoin d'enlever ou de transformer L'enveloppe comme indiqué ci-dessus, pour pouvoir utiliser le faisceau de fils très fins comme matériau magnétique, à condition, bien entendu, que les fils soient constitués en matériau ferromagnétique et isolés élec triquement. Le tube métallique non fendit devrait être enlevé, car il constituerait un chemin de circulation de grand diamètre pour les courants de Foucault.
Si, en re vanche, on utilise un tube fendu, ce :chemin de circulation pourra. être interrompu en i.olant électriquement les uns des autres les bords (le la ou des fenteâ. Ceci pourra être obtenu, par exemple, en recouvrant d'un oxyde ou sel métallique isolant la partie de 1 a bande qui vient clLi côté des fils et en don nant aux bords tin léger recouvrement ou en core en laissant entre eux un petit intervalle.
On pourra encore insérer entre les bords de la fente une bande d'un autre métal qui sera transformé après tréfilage en un oxyde ou un sel électriquement isolant.
Pour que la présence de l'enveloppe n'augmente pas les courants de F'oucault, il faut encore que l'épaisseur de cette bande dans le produit terminé soit du même ordre que le diamètre des fils. Si l'on utilise par exemple le procédé décrit ci-demu-i qui con siste à rassembler les faisceaux au cours du tréfilage, on pourra, par exemple, utiliser comme enveloppe .des fils d'ébauche une bande dont l'épaisseur sera. du même ordre que ale diamètre des fils et laisser cette bande en place.
Lorsqu'on placera. ensuite l'ensemble des faisceaux sous une enveloppe commune, il sera, en général nécessaire d'utiliser une bande d'épaisseur supérieure au diamètre des fils. Il sera alors préférable d'enlever cette seconde enveloppe après achèvement du tré filage.
On pourra dans ce cas auganenter au be soin la, résistance mécanique du faisceau de fils très fin en lui donnant une légère torsion. On pourra également augmenter la résistance au frottement et l'isolement superficiel du faisceau par tout procédé connut comme, par exemple, le vernissage ou l'émaillage.
Si les faisceaux sont, utilisés pour réaliser des noyaux magnétiques de bobines d'indue- tance ou de transformateurs, on pourra aug menter la résistance mécanique de ces noyaux en les comprimant ;dans des moules et/ou en les imprégnant ,d'un vernis isolant comme il est procédé pour les bobines Pupin.