Brevet FR2011903A1 — publié le 19700313

L'invention, est relative à des jonctions à feuilles ou rubans, à l'intérieur d'enveloppes vitreuses de verre ou de quartz,à utiliser dans la fabrication des lampes. La haute température nécessaire à l'amollissement du 5 quartz limite le choix des métaux pouvant être scellés à 1.'intérieur de ce matériau pratiquement au molybdène et au tungstène, qui ont tous deux un coefficient de.dilatation beaucoup plus grand que celui du quartz. Pour éviter de briser le quartz lors du refroidissement, on donne au conducteur la forme d'un ruban 10 ou d'une feuille minces, au moins en ce qui concerne la partie de ce conducteur soumise au scellement hermétique. La partie en forme de feuille se tend sans se rompre lorsque le quartz refroidit, ce qui empêche le quartz de se briser ou de se craqueler. Pour obtenir une grande sécurité de scellement, il faut 15 un rapport minimal de 100 sur 1 entre la largeur et l'épaisseur de la feuille et, avec des feuilles plus épaisses, il faut un angle d'amincissement ne dépassant pas 5* sur les bords de la feuille. L'on peut obtenir des feuilles ayant une telle section par laminage ou par attaque par un électrolyte. Des conducteurs 20 en fil de molybdène d'une seule pièce, obtenus par laminage longitudinal, sont décrits dans le brevet des Etats-Unis n°2.667.595 et conviennent particulièrement aux courants faibles. Pour des courants plus élevés, ou pour les cas où des électrodes assez lourdes doivent être supportées par les feuilles durant les opé-25 rations de scellement, il est préférable d'utiliser des feuilles attaquées par un électrolyte. Un conducteur d'entrée est soudé à une extrémité de la feuille attaquée par un électrolyte et une électrode ou un fil de support d'électrode est soudé à l'autre extrémité. 30 Lorsque l'on soude des conducteurs à une feuille mince, l'on brûle souvent la feuille de part en part, ce qui a pour effet de donner une soudure défectueuse. En outre, la capacité de transport de courant de l'ensemble est limitée par celle de la feuille mince au voisinage immédiat de la soudure. L'inven-35 tion a pour but d'apporter une solution à ces problèmes. Selon l'invention, l'attaque électrolytique des feuilles est effectuée de manière à laisser une zone plus épaisse aux extrémités de la feuille où sont soudés le conducteur d'entrée et le conducteur a électrode. Cela peut être réalisé commodé-40 ment en dotant chaque extrémité de la feuille de moyens de 1 ^ BAD O^GWAL 69 15436 2 2011903 protection destinés à protéger les zones choisies contre l'action de 1'électrolyte. L'attaque électrolytique en solution alcaline donne alors des bords en biseau tout autour mais laisse des zones plus épaisses ou plateaux sous les pinces d'électroly-5 se. Les conducteurs d'entrée et à électrode peuvent être immédiatement soudés à ces zones plus épaisses sans nécessiter 1*u-tilisation de pattes supplémentaires pour augmenter l'épaisseur et faciliter la soudure ou accroître la capacité de transport de courant. 10 Dans un assemblage préféré formé d'un conducteur d'en trée, d'une feuille et d'une électrode,qui est destiné à être scellé par pincement à l'intérieur d'une enveloppe de quartz, les extrémités du conducteur d'entrée et de l'électrode voisines de la feuille sont en forme de pelle et épousent la forme des 15 zones plus épaisses de la feuille auxquelles elles sont soudées. Cela assure un maximum de robustesse et de capacité de transport de courant et évite que des parties de feuille, faisant saillie sur le côté à l'intérieur du quartz au voisinage des soudures, soient trop épaisses ou insuffisamment biseautées pour 20 se lier au quartz. L'invention pourra être mieux comprise à l'aide du complément de description qui suit et du dessin ci-annexé. La fig. 1 représente sous forme partiellement schématique une installation pour l'attaque électrolytique d'une feuille _ 25 selon l'invention. Les fig. 2a, 2b et 2c montrent respectivement en plan, en coupe longitudinale selon b-b fig. 2a, et en coupe transversale selon c-c fig. 2a, une feuille ayant subi l'attaque électrolytique selon 1'invention, l'épaisseur représentée en étant 30 exagérée pour les besoins de l'illustration. Les fig. 3a et 3b représentent,respectivement en plan et de côté,un assemblage soudé formé d'un conducteur d'entrée, d'une feuille et d'une électrode. La fig. 4 représente une lampe de décharge complète à 35 jonction par. pincement, utilisant des feuilles ayant été soumises à une attaque électrolytique selon l'invention. Il est donné ci-après la description d'une réalisation et d'un procédé préférés, portant sur une jonction par pincement ayant une capacité de courant de 50 ampères et utilisant comme 40 matériau de départ une feuille de molybdène de 0,165 mm d'épaissi - ORIGINAL 69 15436 3 2011903 seur, 19,05 mm de largeur et 25,4 mm de longueur. Selon l'invention, la feuille a été soumise à une attaque électrolytique pour avoir des bords en biseau sur tout son pourtour et des zones de soudure plus épaisses à ses deux extrémités. Ce traitement peut 5 être assuré par l'appareil représenté sur la fig. 1. La feuille 1 est introduite entre les bras d'une pince ou support 2 en métal à ressort dont les extrémités inférieures sont recouvertes de manchons ou écrans isolants épais 3 en matière plastique souple et élastique, par exemple en polyéthylène. Les écrans en matière 10 plastique sont fendus sur leur côté tourné vers l'intérieur, à proximité de leur extrémité inférieure, de façon à permettre la pénétration de la feuille de molybdène jusqu'à ce que le bord de celle-ci vienne au contact de la pince 2. Les écrans en matière plastique protègent contre 1'action de 1'électrolyte les 15 parties de la feuille qui pénètrent dans les fentes et les extrémités de la pince 2. L'autre électrode se compose d'une bande de cuivre en anneau 4 tenue par un conducteur en cuivre 5, sur lequel sont effectuées des connexions électriques. La feuille de molybdène 1 et l'électrode en anneau 4 sont placées sur le même 20 plan dans un bac 6 rempli d'électrolyte, qui peut être9 par exemple, une solution à 20% d'hydroxyde de sodium. XI est préférable d'utiliser du courant alternatif pour 1'électrolyse et une intensité de 25 à 50 ampères convient aux dimensions de feuille choisies comme illustration® L'attaque 25 est plus rapide sur las bords et atteint son maximum aux coins de la feuille. Cela entraîne un arrondissement des coins et donne une forme en biseau aux bords de la feuille, ainsi que le montrent les fig. 2a et 2c. Toutefois, l'attaque se produit partout sauf sur les zones introduites à l'intérieur des écrans 3 où 30 1'électrolyte n'a pas accès à la feuille. Cela donne des zones plus épaisses ou plateaux 8 et 9 aux deux extrémités de la feuille qui restent à l'épaisseur initiale de 0,165 mm. Depuis les zones plus épaisses, l'épaisseur diminue progressivement jusqu'à celle de la feuille. Le long de la ligne médiane de la feuille, 35 l'épaisseur de la partie centrale peut être égale à environ la moitié de ce qu'elle est aux zones plus épaisses, ainsi que le montre la fig. 2 b. Lorsque l'épaisseur initiale est de 0,165mm, l'épaisseur le long de la ligne médiane, après attaque électrolytique, peut être de 0,089 mm. L'épaisseur diminue progressi-40 vement jusqu'à zéro aux bords, sauf aux épaulements 10 des zones ' BAD 1543è 4 2011903 plus épaisses 8 et 9 où l'épaisseur initiale de la feuille reste inchangée. Le processus d'attaque électrolytique selon l'invention entraîne une variation progressive de,1'épaisseur dans les ré-5 gions limitrophes 8' et 9' des plateaux de soudure 8 et 9, ce qui accroît la capacité de transport de courant de la feuille. Dans les feuilles ne présentant pas cette caractéristique, c'est dans la zone entourant immédiatement les points de soudure que se produit un échauffement excessif qui limite la capacité de la 10 feuille à transporter le courant. Cette variation progressive d'épaisseur, depuis l'épaisseur de la feuille jusqu'à celle des plateaux de soudure, qui est observée, sur les feuilles traitées selon l'invention, signifie que la limite de la capacité en courant est fixée par 1'échauffement global de la feuille. L'é-15 chauffement global est déterminé par la surface de la section transversale, si bien que la capacité en courant est multipliée plusieurs fois. Les fig. 3a et 3b représentent un assemblage d'entrée qui utilise la feuille de molybdène 1 ayant subi l'attaque élec-20 trolvtique selon l'invention, cette feuille s'étendant entre un conducteur d'entrée en molybdène 11 en forme de tige et une é-lectrode de tungstène 12 en forme de tige également. Le conducteur d'entrée et l'électrode sont tous deux étalés ou aplatis en lia et 12a, de façon appropriée par emboutissage à chaud, 25 et prennent ainsi une forme de pelle à leur extrémité voisine de la feuille. Les extrémités en forme de pelle épousent la forme des zones plus épaisses 8 et 9 qui font saillie aux extrémités de la feuille et sont sensiblement de même forme et étendue que celles-ci. Ainsi, après la soudure, la feuille n'a pas de 30 partie faisant saillie sur le côté, depuis les zones de soudure, notamment aux épaulements 10, qui ne soit attaquée ou mise en biseau, et qui soit ainsi susceptible de produire une liaison incorrecte et une certaine faiblesse à l'intérieur du quartz. Pour faciliter la soudure, les extrémités en forme de 35 pelle et les zones plus épaisses de la feuille sont d'abord enduites d'une" bouillie de poudre de tungstène, de molybdène et de rhénium et chauffées fortement dans une atmosphère d'hydrogène. Ces parties sont" ensuite pressées ensemble et soudées é-lectriquement. L'épaisseur des extrémités en forme de pelle ne 40 présente pas un caractère critique, car ces extrémités ne sont bad original 15436 5 2011903 pas scellées au quartz et une épaisseur de 0,254 mm convient. Sur les fig. 2b, 2c et 3b, l'épaisseur de la feuille a été considérablement grossie dans un but d'illustration. La combinaison des extrémités en forme de pelle du conducteur d'entrée 5 et de l'électrode épousant la forme des zones plus épaisses non attaquées de la feuille confère à cet assemblage un maximum de robustesse et de capacité en courant. En même temps, on évite la faiblesse du quartz qui pourrait résulter de parties non biseautées faisant saillie sur le côté et ne pouvant être liées. 10 La fig. 4 représente une lampe 13 à source compacte et à haute intensité comprenant une enveloppe de quartz 14 à paroi épaisse contenant un gaz pouvant être ionisable tel que l'iodure d'indium. Les assemblages d'entrée à feuille ayant subi une attaque électrolytique, conformément à l'invention,, sont scellés 15 par pincement en 15 et en 16, à l'intérieur des extrémités de l'enveloppe, et soutiennent respectivement l'anode 17 et la cathode 18. L'utilisation de feuilles ayant subi une attaque é-lectrolytique conformément à l'invention, et ayant les dimensions indiquées précédemment permet le passage de courants al-20 lant jusqu'à 50 ampères sans surchauffer les jonctions. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement 25 envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. -s * - BAD 69 15436 6 2011903 REVENDICATIONS 1. Assemblage, composé d'un conducteur d'entrée, d'une feuille et d'une électrode, à sceller à l'intérieur d'une enveloppe vitreuse et comprenant un conducteur d'entrée métalli- 5 que, une feuille de métal mince et une électrode de métal, caractérisé en ce que la feuille a été soumise à une attaque é-lectrolytique sur toute sa surface et présente des bords biseau tés sur tout son pourtour, à l'exception de zones plus épaisses situées à des extrémités opposées, et dont l'épaisseur diminue 10 jusqu'à atteindre l'épaisseur de la feuille contiguë à ces extrémités ; et en ce que le conducteur d'entrée et l'électrode ont tous deux une extrémité en forme de pelle située au voisinage de la feuille, les zones plus épaisses des extrémités de la feuille épousant ces extrémités en forme de pelle et étant 15 sensiblement de même étendue que celles-ci et soudées à celles-ci. 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones plus épaisses font saillie aux extrémités de la feuille, sans qu'il y ait des parties de la feuille au niveau des 20 épaulements qui soient non biseautées et incapables de se lier au matériau vitreux. 3. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur d'entrée est en métal réfractaire, la feuille an molybdène et l'électrode en tungstène. 25 4. Procédé de fabrication de l'assemblage selon la reven dication 1 en vue de son scellement à l'intérieur de matériau vitreux9 caractérisé en ce qu'il comprend l'attaque électrolytique d'une feuille de molybdène et la protection contre l'élec trolyte pendant ce traitement, d'une zone située à chaque extré 30 mité de la feuilles ce procédé donnant des bords biseautés sur le pourtour de la feuille et des zones plus épaisses aux extrémités qui s'amincissent progressivement jusqu'à atteindre l'épaisseur de la feuille ; et la soudure de conducteurs à ces zones plus épaisses. 35 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conducteurs ayant chacun une extrémité aplatie qui épouse l'une des zones plus épaisses sont soudés sur la totalité de ces zones plus épaisses. ~ n^IGtNAL