Brevet FR2085871A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un appareil perfectionné destiné a.u placage d'éléments métalliques allongés et plus particulièrement, mais non à titre de limitation, un appareil perfectionné destiné au placage d'un fil métallique à l'aide d'aluminium. 5 De nombreuses techniques ont été proposées pour le placage d'éléments métalliques allongés,y compris le placage d'un fil à l'aide d'aluminium. Dans la plupart des techniques antérieures, le fil est chauffé et plongé alternativement, d'une manière périodique, dans la solution de placage, par exemple une solution d'alu-10 mini um-alky1e , jusqu'à ce que le revêtement ait atteint l'épaisseur voulue. Une telle technique de type à immersion périodique prend beaucoup de temps et si le fil partiellement revêtu n'est pas maintenu dans une atmosphère inerte entre ses immersions, une couche d'oxyde nuisible pour le revêtement complet a tendance à 15 se former sur l'aluminium déposé auparavant. Avant la présente invention, aucun appareil ne permettait de réaliser un revêtement ou placage d'épaisseur voulue par un seul passage du fil dans la solution de placage. L'invention concerne donc un appareil destiné au placage 20 continu, et en un minimum de temps, d'un élément métallique allongé. Le revêtement est réalisé sur l'élément métallique allongé par une seule immersion de ce dernier dans la solution de placage. Le chauffage de l'élément métallique allongé est réglé immédiatement avant et pendant son revêtement de manière que le placage 25 ait l'épaisseur voulue. L'élément métallique allongé à plaquer est chauffé pendant qu'il est plongé dans la solution, afin qu'il conserve la quantité de chaleur nécessaire et que le placage soit accéléré. L'appareil destiné au placage d'éléments métalliques allon-30 gés est de construction simple et il peut être fabriqué d'une manière rentable. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va- suivre, faite ©n regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif, mais 35 nullement limitatif, deux formes de réalisation conformes à l'in- ' vention. Sur ce dessin : La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un premier mode de réalisation de l'appareil de l'inventions 40 la figur-e 2 est use coupe semblable d'un autre jsoâe de 71 11981 2 2085871 réalisation. Sur la figure 1, la référence numérique 10 indique un bain de solution de placage , tel que de 1'aluminium-alkyle liquide que contient un bac approprié (non représenté). L'élément métallique allongé 12, par exemple un fil d'acier, qui doit être 5 revêtu, descend d'un rouleau d'alimentation 14 dans le bain 10 où il passe en dessous d'un rouleau fou 16 puis parcourt un trajet en ligne droite, et passe sous un autre rouleau fou 18 avant de sortir du bain et de monter jusqu'à un rouleau récepteur 20. Le rouleau d'alimentation 14 et le rouleau récepteur 20 peuvent être 10 commandés par n'importe quel mécanisme qui déplace le fil 12 à la vitesse voulue dans le bain 10 et qui est bien connu dans la technique. Une bobine 22 de chauffage par induction plongée dans le bain 10 entoure le trajet parcouru par le fil 12, sur une partie de la distance séparant les rouleaux fous 16 et 18, de manière à 15 former ce qui peut être considéré comme une zone de chauffage dans le bain. L'extrémité gauche 24 de la bobine 22, en observant le dessin, peut être considérée comme l'extrémité d'entrée de la zone de chauffage et son extrémité droite 26 peut être considérée comme son extrémité de sortie, car le fil 12 est déplacé de la gauche 20 vers la droite, en observant le dessin. La bobine d'induction 22 est connectée à une source de courant réglable appropriée qui permet un réglage du courant passant par la bobine et,par suite, du chauffage induetif du fil 12 jusqu'à la température de placage voulue. 25 Un tube 28 en une matière inerte, telle que du verre, com portant à ses extrémités opposées des ouvertures 30 et 32, est disposé à l'extrémité d'entrée 24 de la bobine 22. Le fil 12 passe longitudinalement dans le tube par les ouvertures 30 et 32. Dans un mode de réalisation avantageux, les dimensions du tube 28 30 sont telles qu'il existe un ajustage glissant entre lui et la bobine 22, de sorte que le tube est supporté , au moins pour la plus grande part, par ladite bobine dans le bain 10. Un conduit 34 partant du tube 28, à proximité de son extrémité éloignée de la bobine 22, est relié au tube 28 de manière que l'intérieur du 55 conduit 34 soit en communication avec l'intérieur du tube. Un gaz inerte, tel que de l'azote, est introduit dans le conduit 24,par exemple par un tuyau souple, afin de purger 1 ' aluminimn-allcyle liquide du tube 28. Du fait que le taux de dissipation de la chaleur du fil 12 71 11981 3 2085871 est plus élevé lorsque le fil est entouré par 1' aluminium-alkyle liquide que lorsqu'il est entouré par le gaz inerte, le fil qui passe par la zone de chauffage comprenant le tube 28 est chauffé rapidement et il est amené à la température de placage nécessaire 5 avant le moment où il est mis en contact avec 11 aluminium-alkyle liquide. La partie de la zone de chauffage située au-delà du tube 28 (vers la droite en observant le dessin) maintient le fil 12 à la. température de placage appropriée et en conséquence, la quantité d'aluminium voulue est déposée par le bain sur le fil qui 10 est revêtu complètement. On se rend compte que plus la distance sur laquelle le tube 28 pénètre dans la bobine 22 est grande,plus la durée du chauffage du fil est longue et plus efficace est son chauffage dans le tube 28. Lorsque le fil doit être revêtu d'aluminium provenant d'une solution d'aluminium-alkyle liquide, il 15 doit être chauffé à une température comprise entre 50°C et 650°C environ et,plus la température est élevée dans cette gamme,plus la quantité d'aluminium déposée sur le fil est importante. En conséquence,la longueur d'introduction du tube 28 dans la. bobine 22 est variable, afin de régler la température du fil a.u moment 20 où il quitte le tube et ,en conséquence,afin de régler l'épaisseur du revêtement du fil. Comme on l'a. vu plus haut, la partie de la bobine 22 située entre le tube 28 et l'extrémité de sortie 26 de la zone de chauffage maintient le fil 12 à la température voulue pendant le dépôt de l'aluminium. 25 N'importe quel mécanisme de réglage approprié permet de régler la position du tube 28 dans la bobine 22. Par exemple, un collier 38 fixé autour du conduit 34 peut être relié à un cable 40. De préférence, le câble passe par un manchon 42 en fil métallique enroulé, de manière que le câble doive se déplacer longi-30 tudinalement lorsqu'il est poussé ou tiré. Le câble 40 est prolongé jusqu'à l'extérieur du bac qui contient le bain 10 afin d'être manipulé à volonté par l'opérateur de l'appareil. De plus, un support fixe 44 doit être, prévu sur le bac afin de maintenir le câble 40 dans 1'alignement de la direction du mouvement voulu 35 du tube 28, de sorte que,lorsque l'opérateur exerce une poussée sur le câble 40, le tube 28 est sorti d'une plus grande distance de la ■frobine 22 et que lorsqu'il exerce une traction sur le câble 40, le tube 28 est introduit plus loin dans la bobine. Le câble 40 peut être choisi facilement de manière à constituer un support 40 approprié de l'extrémité du tube qui est éloignée de la bobine 22. 71 11981 4 2085871 Il convient également de noter qu'une atmosphère de gaz Inerte, tel. que de l'azote , doit être maintenue au-dessus du niveau du bain 10 et que le gaz nécessaire au maintien de cette atmosphère est le gaz qui est refoulé par les ouvertures 30 et 5 32 des extrémités opposées du tube 28. Le chauffage du fil pendant qu'il est plongé dans la solution de placage facilite considérablement le réglage précis de la température à laquelle il est chauffé lorsqu'il est mis en contact avec 1a. solution,de sorte qu'un seul passage du fil dans 10 la. solution permet 1a. production d'un revêtement d'épaisseur voulue. Des tubes 28 et des bobines 22 multiples peuvent être disposés à volonté dans le même bain 10 et peuvent être espacés le long du trajet parcouru par le fil 12, afin de déposer l'aluminium par couches sur celui-ci. On voit que l'élément est pla-15 qué en un minimum de temps, que l'appareil nécessaire est de construction simple et de fabrication économique et qu'il ne demande qu'une quantité minimale de chaleur totale. Comme on le voit sur la figure 2, le fil 12 qui est plaqué peut être chauffé jusqu'à la température voulue dans le bain 10 20 par chauffage par résistance au. lieu d'être chauffé par induction de la manière décrite précédemment. Pour le chauffage par résistance, un frotteur 50 est en contact avec le fil 12 à ce qui peut être considéré comme l'extrémité d'entrée de la. zone de chauffage et un second frotteur 25 52 est en contact avec le fil 12 à l'endroit qui peut être considéré comme l'extrémité de sortie de ladite zone. Les frotteurs 50 et 52 peuvent être réalisés de n'importe quelle manière voulue et ils peuvent être supportés dans le bac qui contient le bain, de manière à rester en contact avec le fil pendant que ce der-30 nier est déplacé longitudinalement dans la solution, de la façon décrite précédemment. Les frotteurs 50 et 52 sont connectés à une source de courant électrique appropriée, telle qu'une source 54 de courant variable. Lorsque le fil est chauffé par résistance, le tube inerte 35 qui isole la solution de placage du fil, à l'extrémité d'entrée de 1a. zone de chauffage, comprend de préférence deux éléments coulissants 28a. et 28b plutôt qu'un élément d'une seule pièce, tel que celui qui a été décrit précédemment. L'élément 28b du tube comporte à une extrémité 56 l'ouverture 32 destinée au pas-40 sage du fil 12 et il est supporté à une position fixe dans le 71 11981 5 2085871 bain 10 par un collier approprié 58 , de manière que l'axe de l'élément 28b corresponde sensiblement au trajet parcouru par le fil 12, Une première extrémité 60 de l'autre élément 28a. du tube coulisse sur l'extrémité opposée 62 de l'élément 28b. L'extrémité 5 opposée 64 de l'élément 28a comporte l'ouverture 30 destinée au passage du fil 12 et l'élément 28a est relié a,u conduit 34 qui,à son tour, est relié à une source de gaz inerte comprimé, de la. même manière que pour le mode de réalisation de la figure 1. Dans l'appareil de la figure 2, la longueur de la partie 10 du fil 12 qui est isolée de la solution de placage par le gaz inerte peut être réglée facilement par la distance sur laquelle l'élément 28a du tube est introduit dans l'élément 28b. Le réglage de cette longueur permet un réglage de la température à laquelle le fil 12 est chauffé, avant d'être mis en contact avec la solu-15 tion de placage à sa sortie par l'ouverture 32,et permet en conséquence la production du revêtement voulu sur le fil, d'une manière semblable à la manière décrite précédemment. L'élément 28a du tube peut être commandé par un câble relié au conduit 34, de la même manière que pour le mode de réalisation de la figure 1. 20 En conséquence, le fil 12 peut être chauffé à la température de placage voulue pendant qu'il est plongé dan§4a solution. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de divérses variantes sans sortir de son 25 cadre. 71 11981 6 2085871 REVENDICATIONS 1 - Appareil de placage d'un élément métallique allongé par un revêtement d'un métal qui peut être incorporé à une solution de placage liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un bain 5 de la solution de placage liquide, un mécanisme étant destiné à déplacer l'élément métallique allongé longitudinalement dans le bain, un dispositif formant une zone de chauffage dans le bain, le long d'une partie du trajet parcouru par l'élément métallique allongé, ladite zone comportant une extrémité d'entrée et une ex- 10 trémité de sortie et étant destinée à chauffer l'élément métallique allongé pour le porter à une température à laquelle le métal se dépose de la solution de placage sur l'élément métallique, un organe écartant la solution de placage de l'élément métallique dans la zone d'entrée de la zone de chauffage à l'aide d'un gaz 15 inerte, de sorte que l'élément métallique allongé est préchauffé à la température de placage au moment où il est plongé dans le bain et avant qu'il ne soit revêtu par le métal du placage. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif qui forme une zone de chauffage dans le bain 20 est une bobine de chauffage par induction qui entoure une partie du trajet parcouru par l'élément métallique allongé. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe qui écarte la solution de placage de l'élément métallique allongé à l'extrémité d'entrée de la zone de chauffage 25 comprend un tube comportant à ses extrémités opposées des ouvertures de passage de l'élément métallique et dont une première extrémité pénètre dans l'extrémité de la bobine de chauffage par induction qui forme l'extrémité d'entrée de la zone de chauffage, le tube étant en une matière inerte vis-à-vis de la solution de 30 placage, un dispositif introduisant le gaz inerte dans le tube à une pression suffisante pour en refouler la solution de placage. 4 - Appareil suivant la revendication 3, dans lequel le tube est ajusté dans la bobine de chauffage par induction fixe de manière à y coulisser, caractérisé en ce qu'un élément relié au 35 tube le déplace longitudinalement, de manière à régler la distance d'introduction du tube dans la bobine de chauffage. 5 - Appareil suivant la revendication 4, dans lequel le tube, par exemple en verre, est ajusté dans la bobine de chauffage par induction, de manière à y coulisser,caractérisé en ce que le dis- 40 positif déplaçant le tube est un câble qui est relié à celui-ci 71 11981 7 2085871 et qui est prolongé jusqu'à un point situé à distance du bain, un dispositif guidant le câble dans une direction telle que l'élément déplace le tube longitudinalement. 6 - Appareil destiné au revêtement d'un fil par de l'alumi-5 nium, caractérisé en ce qu'il comprend un bain d'aluminium-alkyle liquide, un mécanisme déplaçant le fil longitudinalement dans le bain sur un trajet dont une partie au moins est droite, un dispositif situé dans le bain formant une zone de chauffage le long d'une partie du trajet en ligne droite afin de chauffer le fil 10 pour le porter à une température de placage comprise entre 50°C environ et 650°C environ, la zone de chauffage comportant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie du fil et un organe écartant 1'aluminium-alkyle liquide du fil dans l'extrémité d'entrée de la zone de chauffage à l'aide d'un gaz inerte, de manière 15 que le fil soit à la température de placage dans ladite extrémité d'entrée de la zone de chauffage avant d'être mis en contact avec 1'aluminium-alkyle liquide. 7 - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif formant une zone de chauffage est une bobine 20 allongée de chauffage par induction qui entoure le trajet parcouru par le fil. 8 - Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe qui écarte 1'aluminium-alkyle liquide du fil à l'extrémité d'entrée de la. zone de chauffage est un tube en une matière 25 inerte par lequel passe le fil, un élément introduisant le gaz inerte dans le tube avec une pression suffisante pour en refouler 1'aluminium-alkyle liquide. 9 - Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le tube coulisse et est supporté dans la bobine de chauffage 30 par induction de manière que sa position puisse être réglée afin de faire varier la distance d'introduction du tube dans la bobine et ,par suite,de manière que la température du fil puisse être réglée avant qu'il ne soit mis en contact avec 1'aluminium-alkyle liquide. 35 10 - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif qui forme une zone de chauffage comprend un frotteur en contact avec le fil à l'extrémité d'entrée de la zone 71 11981 8 2085871 de chauffage et un frotteur en contact avec le fil à l'extrémité de sortie de ladite zone , les frotteurs étant connectés à une source de courant électrique.