Brevet FR2010815A1 — publié le 19700220

La présente invention se rapporte a une traversée de cloison, constituée par un tube soudé de façon étanche à la paroi qui peut être en un métal quelconque. L'invention est, partieulièrement, mais non exelusivement, utile pour des parois en aluminium, magnésium, ou leurs alliages sous forme de poudres de métal et d'oxyde, par exemple le produit qui est désigné dand le langage courant par le nom de SAP ("sintered aluminium powder) qui est également une marque déposée. La traversée selon la présente invention est utile notam- ment, mais non exclusivement, pour des prises de pression de mano- mitre, ou pour des fils de thermocouple qui doivent traverser d'une manière étanche une paroi du genre défini plus haut. La présente invention est en général applicable dans tous les cas où il y a incompatibilité métallique de soudure entre la paroi et la pièce métallique qui doit assurer le passage a travers celle-ci. En effet, dans certaines soudures par fusion, on observe au niveau de la jonction la formation de composés intermétalliques très fragiles et souvent peu étanches. Il est possible de résoudre la problème par diffusion intermétallique.La demanderesse est à cet égard détentrice des brevets belges n 666.220 - 682.606 et. 697.094 mais les techniques décrites dans ces brevets sont compliquées et délicates et elles impliquent un pourcentage non négligeable de rebuts. Le premier brevet décrit un procédé pour la Jonction de pièces dont l'une est formée d'un matériau composite métal-oxyde. Celle-ci est soigneusement chauffée dans la zone de jonction jusqu'à la température de fusion et de ramo@issement, de préféren légèrement au-dessus du point de fusion, la pièce à souder est ensuite immergée doucement dans la partie centrale de la zone fon due, puis le chauffage est arrêté pour permettre le ro-froidisse- ment de l'ensemble soude. Le second brevet a trait à un procédé de soudage par extrusion de deux éléments tubulaires dont l'un au moins est en u matériau composite métal-oxyde. Le troisième brevet décrit un procédé de soudage de pièces en matières frittées entre elles ou avec d'autres matières qui comporte l'utilisation d'une filière, un chauffage jusqu'à la plastielté de la ou des matières et une introduction par pres pressage ou vibrage d'une pièce dans ltautre, De plus, au niveau de la liaison, la couche intermétallique obtenue (qui est inévitable), présents une épaisseur trop grande pour certaines utilisations. @@ présente invention a pour objet une traversée soudée dans la parel et das laquelle la couche intermétallique présente au niveau de la jonction une épaisseur réduite. En fait, dans un passage selon la présente invention, cette épaisseur n'est que de l'ordre d'un mieron. La traversée réalfsée selon la présente invention est remarquable en ce qu'elle est constituée par un cylindre ayant une extrémité en pointe et dont au moins la surfacé extérieure est plus dure et plus indéformable que ladite paroi. La traversée est ensuite enfoncée à grande vitesse dans la paroi, sous la forme d'un projectile éjecté d'un pistolet, puis percéede part en part d'un trou axial. La realisation d'une traversée étanche selon l'invention est très simple: il surfit sans réchauffagé prdalable de la paroi de tirer dans celle-ci un cylindre pointu dont au moins la surface extérieure est plus dure et indéformable que la paroi. Tout au long de la zone de contact entre la surface de ce cylindre et la matière de la paroi dans laquelle il est fiché, l'étanchéité est très bonne. En effet, au moment où le projectile est tiré dans la paroi, l'énergie cinétique dont il dispose est dissipée en chaleur par le frottement de ses surfaces extérieures contre la matière de la paroi. Cet échauffement oceasionne une fusion de ladite matière l@calisée dans une conche dont l'éapisseur est de l'ordre d'un micron.Le résultat est que le projectlle ou cylindre pointu est soudé de façon étanche, le long de ses surfaces extérieures, dans la paroi à traverser. il suffit ensuite de percer de part én part dans le cylin- dre un crifice axial. Ce-s orifice constitue le seul passage pos sible entre les zones separéespar la paroi. Il convient de remarquer que le cylindre peut aveir to@te @orme voulue, à la seule con dition que son diamètre @e dimin@s pas depuis la pointe vers l'ar- rière. Pour des cylindres présentant un diamètre extérieur d'une certaine taille, il p peu e avantageur,sans sortir du cadre de la présente inventioi de'r un orifice de diamètre inférieur à celui du projectile avant le tir du projectile dans la paroi à l'endroit ou l'on désire réaliser une traversée étanche. Lorsque le joint réalisé selon l'invention est utilisé à une température très élevée pendant une longue durée, il existe un risque de création de composés intermétalliques ou d'une couche de diffusion entre le cylindre et la paroi. Il est utile dans ce cas de recouvrir le projectile, préalablement au tir, d'une couche antiiiffusion très adhérente, par exemple de tungstène, de nio bium ou de vanedtum. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels; la figure 1 représente un exemple de pistolet destiné à tirer un projectile cylindrique dans une paroi, selon l'invention; la figure 2 représente un cas particulier de traversée étanche selon l'invention, appliquée au passage à travers une paroi des fils d'un thermocouple. Dans le cas particulier où la traversée selon l'inven- tion doit être réalise à travers un bouchon réalisé en un matériau tel que, par exemple le SAP déjà nommé, il est avantageux d'utiliser le pistolet illustré à la figure 1 sur laquelle le bouchon 1 à traverser est disposé dans un logement 2 du pistolet 3. Le pro jectile à tirer 4 est propulsé par l'explosion d'une charge 5. Une bourre 6, par exemple en matière plastique, est interposée entre la charge et le projectile. Le réarmement du pistolet se fait par le levier 7 et la mise à feu est déclenchée par le levier 8. Une traversée étanche selon l'invention, plus particulièrement destinée à faire passer à travers une paroi, par exemple en SAP, des fils de thermocoupie, est illustrée sur la figure 2. Le cylindre 4, par exemple en acier inoxydable, est fiché dans la paroi 1 et a été percé d'un orifice axial 9 dans lequel passe le fil de thermocouple 10. Sa gaine est soudée de façon étanche aux paroisducylindre, par exempleprunbrasure 11. REVENDICATIONS 1. Traversée étanche, à travers une paroi métallique caractérisée en ce quelle est constituée par un cylindre dont une extrémité se termine par une pointe et dont au moins la surface extérieure est plus dure et indéformable que ladite paroi, enfoncée dans celle-ci à grand vitesse sous la forme d'un projectile éjecté d'un pistolet, ledit cylindre étant ensuite percé de part en part d'un trou axial. 2. Traversée sel-on larevendication 1, caractérisée par le fait que ledit cylindre est recouvert d'une couche antidiffusion très adhérente. 3. Traversée selon l'une quelconque des revendications précéde:ites, caractérisée par le fait qu'elle est appliquée sur l'emplacement d'un trou percé dans ladite paroi et ayant un diamètre inférieur à celui dudit cylindre. 4. Traversée selon l'une quelconque des revendications précédentes, destinée à faire passer de façon étanche des thermocouples coaxiaux à travers ladite paroi et caractérisée par le fait que les gaines des fils des&num;'itthermocouples passent par l'orifice axial du cylindre et sont soudees de façon étanche à celui-ci par un procédé connu.