Brevet FR2125375A1 — publié le 19720929

i 2125375 La présente invention concerne un procédé de fabrication de tiges ou de fils de section droite non circulaire, à partir d'une matière composite comprenant une âme en aluminium ou en un alliage d'aluminium et une gaine en cuivre ou 5 alliage de cuivre entourant l'âme, par un procédé d'extrusion hydrostatique. Une billette composite comprenant un noyau en aluminium et une gaine en cuivre entourant l'âme, est introduite dans une chambre de compression contenant un agent de com-10 pression. La billette est extrudée sous l'influence d'une pression hydrostatique élevée qui s'exerce sur tous ses cotés dans une filière, et elle prend ainsi la forme d'un produit de section droite voulue. Le noyau et la gaine sont réunis d'une manière étanche à l'extrémité arrière de la billette, par exemple par une 15 bague d'étanchéité ou un couvercle en matière élastomère, qui empêche l'agent de compression de pénétrer entre l'âme et le tube qui l'entoure. Dans les deux brevets suédois N° 318.540 et 327.180, on décrit un procédé d'extrusion hydrostatique de pro-20 duits composites, comportant une âme en une première matière et une gaine en une autre matière. La filière mise en oeuvre pour l'extrusion comporte une ouverture d'entrée conique. Pour une extrusion hydrostatique, le cône est normalement très pointu, et son angle est d'environ 45°. La mise en oeuvre de filières com-25 portant des cônes aussi pointus a donné des résultats satisfaisants pour l'extrusion de matières homogènes, et lorsqu'il est possible d'exécuter l'extrusion à une pression relativement basse. Jusqu'à présent, on a utilisé des matrices dont les angles des cônes relativement pointus étaient compris d'habitude entre 45° 30 et 75° pour l'extrusion d'une matière composite comprenant une âme en aluminium et une gaine en cuivre. Des fils ou des tiges de section droite non circulaire, en particulier de section droite rectangulaire et d'un rapport élevé entre les dimensions des côtés, recouverts 35 d'une gaine mince de cuivre, ont été difficiles a extruder. La matière de la gaine s'épaissit plus sur les côtés étroits que sur les côtés larges. La couche de cuivre devient la plus mince au milieu des grands côtés et la matière de l'âme en aluminium peut percer la couche de cuivre. On a constaté que la forme géométrique 40 de la filière a une influence considérable sur le résultat du 72 04613 2 2125375 procédé d'extrusion, en particulier lorsque le produit qui est extrudé est de section droite rectangulaire. L'extrusion d'un fil ou de tiges dans une filière selon l'invention comportant une ouverture d'entrée à double cône donne de meilleurs résultats que 5 l'extrusion dans une filière dont l'ouverture d'entrée classique n& comporte qu'un seul cône. On peut produire ainsi des profilés dans lesquels la surface réduite de cuivre est moindre. L'extrusion peut être effectuée avec un rapport d'extrusion supérieur à 20 et qui peut dépasser 50. Le rapport d'extrusion est de préfé-10 rence compris entre 100 et 250. L'ouverture d'entrée a double cône de la filière doit avoir une forme telle que son premier élément conique extérieur soit plus pointu que son second élément conique intérieur. Le diamètre de la transition entre les éléments coniques de 15 l'ouverture d'entrée doit être approximativement égal à la plus grande dimension de l'ouverture de la filière. Pour une ouverture d'extrusion rectangulaire, de ce fait, le diamètre de la transition doit être approximativement égal a la diagonale du rectangle. L'angle du premier cône doit être compris entre 70° et 115°, 20 et l'angle du second entre 125° et 155°. On a obtenu des résultats particulièrement bons avec des angles de 75°-85° et de 135°-145°, respectivement. A titre d'exemple, on a décrit ci-après et représenté aux dessins annexés une forme de réalisation conforme 25 à l'invention. La figure 1 est une coupe schématique d'une chambre de compression pendant l'extrusion d'une billette. La figure 2 représente, à une échelle agrandie, une vue de la filière, observée du coté orifice d'entrée. 30 Les figures 3 et 4 sont des coupes à travers la filière, suivant les lignes A-A et B-B de la figure 2. Sur les dessins, la référence 1 indique un bâti de presse, et 2 un piston de compression monté dans une presse hydraulique qui, autrement, n'est pas représentée et qui 35 comprend un cylindre dans lequel se déplace le piston 2. La chambre de compression comprend un cylindre à haute pression 3 qui comporte un cylindre en acier 4, un frettage 5 en bande métallique rectangulaire de haute résistance, enroulée sous tension, et des éléments d'extrémité 6. Des bagues d'étanchéité 8 et 9, disposées 40 entre les éléments d'extrémité 6 et une entretoise 7, constituent 72 04613 3 2125375 respectivement des joints entre le cylindre 4 et la filière d'extrusion 10, d'une part, et le piston 2, d'autre part, une billette 11, disposée dans la chambre de compression, comprend un noyau 12 en aluminium ou en un alliage d'aluminium et une gaine 13 en cui-D vre ou en un alliage de cuivre, qui entoure le noyau. Une bague roricue 15 disposée dans une gorge annulaire 14 de.l'extrémité intérieure de la billette emp-êcne l'agent de compression 16 de pénétrer entre le niyau et la gaine. De cette manière, les surfaces sont à l'abri de la contamination, et on produit une pres-10 sion élevée entre le noyau et la gaine qui permet la réalisation d'une bonne adherence. L'adhérence peut être encore accrue par une gorge supplémentaire 18 réalisée sur le noyau 12. La référence 17 dés.igne un fil extrudé. 15 signe l'ouverture d'entrée à double cône. 21 désigne le premier élément conique extérieur de l'ouverture d'entrée et 22 son second élément conique inférieur. Les angles des cônes sont indiquée en 23, sa largeur en B et sa longueur en H. A la transition 20 entre les éléments coniques 21 et 22, le diamètre est approximativement égal à la diagonale D du rectangle 23. L'angle"^" doit être compris entre 70° et 115°, et l'angle^? entre 125° et 155. On a obtenu des résultats extrêmement bons dans des filières dans lesquelles"^ est égal à 180° et est égal à 140°. Sur les figures 2 à 4, la référence 20 dé- L'ouverture d'extrusion rectangulaire est indi- 72 04613 4 2125375 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de tiges ou de fils en matière composite, de section droite non circulaire et comprenant une âme en aluminium ou en un alliage d'aluminium et une 5 gaine en cuivre ou en un alliage de cuivre entourant l'âme, par extrusion hydrostatique d'une billette comprenant un noyau et une gaine entourant celui-ci, le noyau et la gaine étant réunis d'une manière ét^nche à l'extrémité arrière de la billette, cette dernière étant introduite dans une chambre de compression et étant 10 extrudée par la pression hydrostatique d'un agent de compression l'entourant, par une filière comportant une ouverture et étant ainsi mise dans une forme telle qu'elle correspond à ladite section droite voulue, caractérisé en ce que la billette est mise en forme dans une filière (10) comportant une ouverture (20) d'en-15 trée à double cône, dont le premier élément conique extérieur (21) comporte un angle plus aigu que le second élément conique intérieur (22), avec un rapport d'extrusion supérieur à 20. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrusion est effectuée avec un rapport d'ex- 20 trusion compris entre 50 et 500, de préférence entre 100 et 250. 3. Filière pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans la revendication 1, destinée a l'extrusion de tiges ou fils de section droite non circulaire et comprenant une âme en aluminium ainsi qu'une gaine en cuivre, caractérisée en ce que 25 la filière (10) comporte une ouverture d'entrée (20) à double cône dans laquelle le premier élément conique extérieur (21) comporte un angle plus aigu que le second élément conique intérieur (22). 4. Filière suivant la revendication 3, carac-30 térisée en ce que le diamètre de la transition entre les premier et second éléments coniques (21, 22) de l'ouverture d'entrée (20) est approximativement égal a la plus grande dimension D de l'ouverture de la filière. 5. Filière suivant la revendication 3, carac-3 5 térisée en ce que le diamètre de la transition entre les premier et second éléments coniques (21, 22) de l'orifice d'entrée (20), dans le cas d'une ouverture d'extrusion rectangulaire (23), est approximativement égal à la longueur de la diagonale (D) de l'ouverture d'extrusion (23). 40 6. Filière suivant la revendication 3, carac 72 04613 5 2125375 térisée en ce que l'angle (°0 du premier élément conique (21) est compris entre 70° et 115°, l'angle ( |p> ) du second élément conique 22 étant compris entre 130° et 150°. 7. Filière suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'angle ("O du premier élément conique (21) est compris entre 75° et 85°, l'angle (fi) du second élément conique (22) étant compris entre 135° et 145°.