Procédé de fabrication d'une tête magnétique La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une tête magnétique.
Dans l'ensemble de la description, l'expression têtes magnétiques sera utilisée pour désigner les têtes d'enregistrement servant à produire des enregi strements sur des bandes magnétiques et les têtes de reproduction permettant la reproduction d'enregistre ment à partir de telles bandes.
La tête magnétique faisant l'objet de cette inven tion appartient à une classe en elle-même bien con nue en ce sens qu'elle est formée de deux moitiés optiquement symétriques orientées en sens opposés, ces deux moitiés étant réunies et fixées de façon. appropriée pour former la tête magnétique complète.
On a suggéré que, dans l'état actuel de cette tech nique, la densité d'enregistrement maximum. pouvant être obtenue correspondait à 8000 cycles par cm de bande, c'est-à-dire que si l'on désire enregistrer des signaux ayant une fréquence maximum de 20 kc/s, il suffit alors d'utiliser une vitesse de défilement de la bande de 2,5 cm par seconde, tandis que si l'on désire enregistrer des signaux ayant une fréquence maxi mum de 1 Mc/s, on doit utiliser une vitesse minimum de la bande de 125 cm par seconde environ.
En fait, pour obtenir la densité d'enregistrement mentionnée ci-avant, il faut utiliser une tête magnéti que fabriquée avec une précision extrême et compor tant un entrefer d'enregistrement extrêmement mince dans son circuit magnétique.
Fondamentalement, la tête magnétique est formée par un circuit magnétique comprenant un enroule ment auquel des signaux sont appliqués pour l'enregi strement et auquel des signaux sont prélevés lors de la reproduction. La partie du circuit magnétique qui est en contact avec la bande comporte un très faible entrefer; de telle sorte que le flux magnétique se dis- perse vers l'extérieur tout autour de cet entrefer; c'est ce flux de dispersion qui établit une liaison avec les particules du support d'enregistrement lors de leur passage en face de l'entrefer, afin de les magnétiser sélectivement et d'assurer en conséquence l'enregi strement.
Il est évident que, si la densité de l'enregi strement correspond à 20 000 c/s, un cycle complet n'occupe alors que la huit-millième partie d'un centi mètre de bande; pour que la tête magnétique soit capable de détecter avec une précision raisonnable l'augmentation et la réduction du courant à l'intérieur du cycle, l'entrefer doit représenter alors une petite fraction de la huit-millième partie d'un centimètre. Il est donc nécessaire alors de produire un entrefer de longueur très faible, qui peut être exprimée de la façon la plus simple en microns, c'est-à-dire en mil lièmes de millimètre.
Dans le cas de signaux à très haute fréquence, par exemple de signaux de télévision, l'enregistrement de fréquence allant jusqu'à 3 Mc/s est nécessaire pour un système ayant une définition de 405 lignes, du type utilisé par exemple en Grande-Bretagne, et ces fréquences atteignent 4,5 à 5,0 Mc/s pour les systè mes à 525 et 625 lignes tels qu'ils sont utilisés cou ramment aux Etats-Unis et dans certains pays d'Eu rope, respectivement.
Même avec une densité d'enre gistrement atteignant 8000 cycles par cm, ces fré quences exigent des vitesses de défilement linéaire de la bande de 375 et 625 cm par seconde respective ment. Etant donné que la nécessité d'effectuer des enregistrements à.ces fréquences et même à des fré quences encore plus élevées se fait de plus en plus sentir à l'heure actuelle, les améliorations de la con ception ou de la fabrication des têtes magnétiques capables de permettre une augmentation de la densité d'enregistrement ont une grande importance.
Un but de l'invention est de fournir un procédé pour joindre ensemble les deux moitiés de la tête magnétique au moyen d'un adhésif, mais de telle façon que les deux moitiés de la tête, quand elles sont jointes, soient maintenues sous l'influence de forces tendant à les maintenir ensemble.
Le procédé faisant l'objet de la présente inven tion, dans lequel on produit deux moitiés qui sont les images l'une de l'autre dans un miroir et compren nent chacune un noyau magnétique, on rectifie avec précision les surfaces des noyaux magnétiques dans les deux moitiés, on assemble les deux moitiés avec un film d'une matière non magnétique entre lesdites surfaces des noyaux magnétiques, on presse les deux moitiés en contact intime, et on place un adhésif dans des cavités formées dans les côtés se faisant face des deux moitiés,
est caractérisé en ce que l'adhésif est une résine qui se stabilise chimiquement et qui con tient aussi un solvant tel que la résine se contracte lors de la stabilisation et exerce ainsi une traction sur les deux moitiés de la tête afin qu'elles soient en con tact ferme et permanent.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe par la ligne 1-1 en fig. 4 d'une tête d'enregistrement magnétique à deux pistes suivant l'invention, fabriquée à partir de deux moitiés.
La fig. 2 est une vue de la face latérale interne d'une moitié de la tête avant son assemblage avec l'autre moitié.
La fig. 3 est une vue en coupe par la ligne 3-3 en fig. 2.
La fig. 4 est une vue en plan de la tête.
Les fig. 5 et 6 sont des vues analogues aux fig. 2 et 3 respectivement, montrant un stade antérieur de la fabrication de la tête.
La fig. 7 est une vue de profil d'un écran.
Pour faciliter la description, celle-ci concernera la fabrication d'une tête enregistreuse multiple, mais il est évident que le procédé est applicable aussi bien à des têtes magnétiques d'autres types de construction quand ces têtes sont composées de .deux moitiés pra tiquement identiques jointes l'une à l'autre.
Si l'on se reporte tout d'abord aux fig. 1 à 4, la tête magnétique représentée sur la fig. 1 comprend une moitié gauche 1 et une moitié droite 2, réunies pour former une tête magnétique qui, comme montré sur les fig. 2 et 4, est du type à plusieurs éléments. Cette tête comprend ici deux éléments permettant un enregistrement simultané sur deux pistes parallèles de la bande.
La moitié gauche 1 représentée sur la fig. 1 est montrée séparément sur les fig. 2 et 3 avant sa réunion avec la moitié droite 2 et on comprendra que la description qui est faite de la moitié gauche 1 de la tête s'applique également à la moitié droite 2; on notera toutefois que les deux moitiés présentent une symétrie optique.
La moitié gauche 1 comprend un élément de sup port rigide préfaçonné 3. Celui-ci est fabriqué de pré- férence par moulage à partir d'une matière appro priée, qui est chargée par l'addition d'une substance minérale à l'état finement divisé, afin que la pièce moulée terminée soit dure, rigide et stable et conserve la forme voulue malgré les variations de température, d'humidité et des autres conditions ambiantes. Une matière appropriée est connue en Grande-Bretagne sous la dénomination Micanite (marque déposée), mais cette matière n'est pas la seule utilisable dans le cas présent.
L'élément 3 se présente sous la forme d'un bloc muni d'une cavité pour la réception d'une partie d'un enroulement 6 porté par un noyau magnétique 5, en ménageant un jeu tout autour de cet élément; il comporte des parties dirigées vers. le haut qui, sur les fig. 1 et 3, font saillie vers la droite, et qui présentent respectivement des paires d'encoches 4a et 4b pour la réception du noyau magnétique 5 qui doit être prévu pour chaque élément de la tête magnétique à plusieurs éléments. L'élément 3 comprend ainsi deux paires d'encoches<I>4a</I> et<I>4b.</I> Il est muni égale ment d'une fente étroite profonde 13 prévue entre les paires -de fentes précitées.
Les noyaux magnétiques 5 sont de préférence en alliage fer-nickel à haute perméabilité, tel que celui connu en Grande-Bretagne sous la dénomination Mumétal (marque déposée); chaque noyau 5 porte un enroulement 6 qui est bobiné sur lui avec interpo sition d'une couche de matière isolante. Cette couche intercalaire peut être obtenue avantageusement en enroulant d'abord sur le noyau 5 une couche unique à spires jointives de fil de Nylon fin ayant un diamè tre de 0,025 mm .environ, et en appliquant sur elle une mince couche de vernis ou d'une autre solution, qui durcit et maintient cette couche de fil de nylon en place.
L'enroulement peut, par exemple, être formé par 850 spires étroitement juxtaposées (disposées par couches successives) de fil de cuivre émaillé d'un dia mètre correspondant au No 46, mais on comprendra que ceci ne constitue qu'un exemple et que l'enroule ment peut être constitué de manières très différentes, selon l'inductance et la capacité -de transmission de courant requise. Chaque extrémité de chaque enrou lement 6 est connectée à l'une des broches de contact <B>7,8.</B>
Les deux noyaux 5 portant ces enroulements sont placés dans les paires de fentes 4a, 4b de l'élément 3 comme montré sur les fig. 5 et 6, les enroulements étant disposés entre les fentes des paires respectives et étant maintenus en place par des perles d'une résine adhésive telle que celle vendue en Grande- Bretagne sous la dénomination Araldite<B>103 </B> (marque déposée) par la Société Ciba (ARL) Limited. Quand la résine a durci, l'ensemble est placé dans un moule comportant des organes assurant la mise en place .des extrémités libres des noyaux 5,
les broches 7 et 8 étant placées .dans des trous prévus dans le moule. Celui-ci est étudié de telle sorte que l'élément de support 3 s'étende horizontalement, le bord gau che visible sur la fig. 3 se trouvant au fond du moule. Le moule est ensuite fermé en adaptant sur lui une plaque formant couvercle et la cavité de moulage est remplie d'une résine ou d'un composé de moulage. Une matière appropriée est constituée ici par une résine époxyde ou époxylée et un exemple particulier est constitué par la résine Araldite type D (marque déposée).
De préférence, cette résine est mélangée avant moulage à une matière de charge, par exemple à de la silice ou à du verre à l'état pulvérulent. Des recherches ont montré que le mélange de la matière de charge avec la résine donne un ensemble final plus dur et plus stable (c'est-à-dire d'une plus grande sta bilité dans le cas de variations de la température et des autres conditions ambiantes) ayant un coefficient de dilatation thermique plus faible que celui obtenu lorsque la résine de moulage est employée seule.
Comme on peut le voir à l'examen des fig. 1 et 3, la plaque supérieure du moule est profilée de telle sorte qu'une face terminale du bloc formant la moitié de la tête (la face droite sur les fig. 1 et 3) constitue deux facettes 5c et<I>5d</I> contenant les faces terminales du noyau. Ainsi; lorsque les deux moitiés sont ré unies, des cavités 10 et 11 sont formées. On se repor tera plus en détail plus loin à cette particularité.
Quand la résine de moulage a durci, la demi-tête peut être laissée de côté pendant un laps de temps tel que l'on ait la certitude que la résine moulée a vieilli suffisamment pour prendre une condition stable. Ensuite, les deux facettes 5c et 5d sont rectifiées avec soin, afin d'obtenir des faces absolument planes situées dans le même plan. Un avantage important de la construction et du procédé décrits apparait mainte nant. La résine de moulage adhère fortement aux noyaux 5 et, bien que les lames de métal formant ces noyaux soient très minces, elles sont maintenues de façon rigide, ce qui permet leur rectification.
En utili sant des dispositifs de montage appropriés dans une rectifieuse, il est relativement simple de rectifier les facettes 5c et 5d avec un degré de précision extrême ment élevé, afin qu'elles soient tout à fait planes et situées dans un même plan.
Quand les deux moitiés 1 et 2 ont été rectifiées de cette manière, la tête magnétique est assemblée en réunissant ces deux moitiés de telle sorte que les facettes respectives 5c et 5d soient juxtaposées, une pièce de matière amagnétique 12 étant placée entre les facettes 5c des moitiés conjuguées. Afin que la dimension de l'entrefer puisse être .déterminée avec précision, une pièce de clinquant, par exemple, de clinquant au cuivre-béryllium, est utilisée de préfé rence à cet effet; cette pièce peut avoir une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 microns, selon la dimension nécessaire pour l'entrefer.
Les deux moitiés sont ensuite serrées ensemble dans un autre moule et une plaquette à structure feuilletée 14 est placée dans les fentes profondes 13 des deux moitiés. Cette plaquette à structure feuilletée 14 est obenue judicieusement en superposant en alternance des clinquants de Mumétal ou de matière équivalente et de matériau conducteur à faible résistance comme l'aluminium ou le cuivre, de manière à constituer un empilage com- prenant au moins cinq feuilles de clinquant, par ex emple trois feuilles de clinquant magnétique et deux feuilles de clinquant amagnétique,
avec une couche d'adhésif intercalaire entre les feuilles de clinquant voisines. On presse ensuite l'empilage pour obtenir une bande à structure feuilletée et on découpe cette bande en pièces de dimensions telles qu'elles s'enga gent exactement .dans les fentes 13. Judicieusement, ces fentes 13 peuvent avoir une largeur de 0,3 mm environ, les feuilles de clinquant pouvant avoir une épaisseur de 0,025 mm environ; l'empilage et l'adhé sif intercalaire peuvent être comprimés judicieuse ment à une épaisseur totale de 0,2 mm. Les plaquet tes 14 sont munies d'orifices 15 comme montré sur la fig. 7.
Après avoir réuni les deux moitiés de tête et les avoir bloquées dans leurs positions relatives correctes avec la matière d'écartement intercalaire 12 et l'écran 14, les cavités 10 et 11 sont remplies de résine adhé sive 18, qui peut être judicieusement, ici encore, une résine époxyde ou époxylée; toutefois, dans ce cas, la résine renferme également un solvant qui s'évapore lors -de sa stabilisation, de sorte que ladite résine tend à subir un retrait à un certain degré lors du durcisse ment.
Les orifices 15 permettent à la résine adhésive de s'écouler librement entre les deux éléments. Etant donné que la résine adhère fermement aux faces des cavités dans les deux moitiés de la tête, la tendance au retrait a pour effet de serrer ces deux moitiés l'une contre l'autre, de sorte que, lorsque la résine a durci complètement dans le moule et que celui-ci est enlevé, les deux moitiés de la tête sont maintenues fermement en contact, aucun serrage n'étant néces saire pour maintenir le contact ou pour respecter les dimensions correctes des entrefers ménagés entre les noyaux respectifs 5.
Une caractéristique très importante du procédé décrit est que la résine, en s'efforçant de se contrac ter, exerce une traction égale sur toutes les parties de faces adjacentes qui forment la cavité dans laquelle cette résine est placée. Cette traction est considérable, mais insuffisante pour produire une distorsion de ces parties, tandis que dans les procédés connus utilisant des vis ou des rivets une forte pression locale est ex ercée aux points particuliers où les vis ou les rivets sont placés et il existe par conséquent un grave risque de distorsion de certaines parties de la tête.
On com prend facilement que si les distorsions peuvent se produire dans un stade final du procédé, après avoir pris des soins extrêmes au cours de la fabrication, de la rectification et du finissage des deux moitiés de la tête, le bénéfice assuré par ces soins est finalement perdu. Si l'on pense que des jeux de l'ordre de quel ques microns de longueur sont en cause, on voit faci lement qu'une très faible distorsion est largement suf fisante pour supprimer toute précision de la tête.
Avec le procédé décrit, il devient possible à l'aide de moyens très simples d'obtenir des éléments indivi-. duels d'une tête magnétique à éléments multiples ou de nombreuses têtes individuelles fabriquées séparé- ment qui présentent tous les mêmes caractéristiques. Dans la fabrication de la tête, le remplissage des cavités avec la résine adhésive s'effectue de préfé rence dans le vide pour assurer le remplissage com plet de toutes les cavités 18 de manière que lors de la stabilisation, la résine exerce une traction pratique ment uniforme sur les deux moitiés de la tête.
En faisant varier les proportions du solvant dans le mélange solvant-résine, on peut faire varier l'in tensité de la contraction, de sorte que le procédé peut s'appliquer avec une égale facilité à la fabrication de grandes têtes magnétiques robustes destinées à l'usage général et devant résister à des conditions d'emploi sévères, ou à la fabrication de très petites têtes magnétiques particulièrement délicates destinées à des utilisations spéciales. Dans le cas des petites têtes spécialement, le fait qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un espace pour loger des vis, des rivets, des pinces ou d'autres moyens maintenait les deux moi tiés ensemble facilite considérablement les problèmes qui peuvent se poser.