Brevet FR2177836A1 — publié le 19731109

L'invention est relative à un procédé et à un dispositif pour relier de minces fils métalliques, plus particulièrement des fils en métal non-ferreux isolés, à une pièce métallique. Pour relier de minces fils métalliques (de préférence d'un diamètre compris entre environ 0,04 et 1 mm) à une pièce, on utilise des procédés de raccord différents tels que le soudage à résistance par micro-points, le soudage par bombardement d'èectrons et de laser, ainsi que le soudage fin, le soudage à résistance par micro-points étant le procédé le plus économique. Cependant, conformément à l'expérience, lors du soudage par micro-points, une pression relativement élevée est exercée sur le fil à fixer par soudage et ce dernier est déformé (aplati) pendant le soudage, de manière que le raccord d'une uniformité la plus avantageuse entre le fil et la pièce ne soit pas toujours garanti. Par ailleurs, le soudage par micro-points pour l'application par soudage de fils isolés ne peut pas être mis en oeuvre sans plus. Avant le soudage, 11 isolation du fil (couche de laque) doit être éliminée, soit mécaniquement, soit en introduisant de la chaleur dans le fil et en faisant évaporer l'isolation. Pour cette dernière opération, on connaît divers dispositifs formant un accessoire dt une machine de soudage par micro-points. Un tel dispositif qui s' est avéré particulièrement avantageux en pratique est décrit dans le brevet allemand n0 1.690.647. La présente invention vise à procurer un procédé et un dispositif au moyen desquels de minces fils, tant non isolés qu'isolés, peuvent autre reliés à une pièce de la manière la plus simple. L'invention réside dans le fait que le fil est disposé sur la pièce, qu'ensuite la surface de la pièce est chauffée et fondue dans la zone de l'application du fil et qu'enfin le fil est noyé dans la surface fondue. Le procédé conforme à l'invention permet avantageusement d' éviter une déformation du mince fil. Par ailleurs, le fil est baigné, dans une certaine mesure, par le métal fluide de manière qu' on obtienne de ce fait le raccord le plus avantageux entre le fil et la pièce. En outre, au moyen du procédé conforme à l'invention il est également possible de raccorder à une pièce des fils isolés sans élimination mécanique préalable de ltisiation, étant donné qu'en raison du chauffage de la surface de la pièce et de ltinfluence subséquente de la chaleur sur le fil, la laque isolante s'évapore, de manière quton obtienne un bon raccord mécanique et électrique entre le fil et la surface de la pièce en très peu de temps. A cette fin, un développement avantageux de l'invention propose que le chauffage par résistance soit réalisé par deux appels de courant successifs d'intensité différente, le premier appel de courant étant inférieur au second. Par le premier appel de courant, la surface est chauffée et l'isolation est évaporée, tandis que le second appel de courant entraîne la fusion de la surface. L'intensité des appels de courant (dépendant du diamètre du fil à appliquer par soudage, de l'isolation ainsi que de la pièce) peut être obtenue par le réglage du temps (temps de connexion du courant) et/ou de l'amplitude sur un appareil de commande du courant de soudage (commande à déphasage d'allumage) qui, en vue de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, est prévu sur une machine de soudage par fins points; Le procédé conforme à l'invention peut être exécuté au moyen d'une machine de soudage par micro-points de réalisation connue, munie d'une première et d'une deuxième électrode. A cette fin, 1' invention propose que la face frontale de la première électrode, adjointe au fil métallique, soit munie d'une encoche, de préférence prismatique, alors que la deuxième électrode est adjointe à la pièce.Par encoche dans la face frontale on obtient une électrode qui, d'une part, entoure partiellement le fil dans la zone du soudage et, d'autre part, s'applique à droite et à gauche du fil contre. la surface de la pièce. En raison de l'application par les deux côtés de la première électrode, on obtient une concentration du courant dans la surface de la pièce à l'endroit de l'applicå- tion du fil et, de ce fait, cette partie de la surface est chauffée et fondue en peu de temps. Du fait que l'électrode entoure le fil, ce dernier est fixé par l'électrode dans la position de soudage. Conformément à l'invention dans une forme de réalisation préférée, la première électrode est constituée par deux moitiés dont les extrémités, orientées vers le fil, sont réalisées de manière qu'ensemble elles forment l'encoche de préférence prismatique. Le procédé conforme à l'invention peut également être mis en oeuvre lorsque, comme pièce, on utilise une couche métallique appliquée sur une base isolante, ce qui est le cas, par exemple, pour les plaques conductrices. Dans un tel cas, une réalisation des contacts avec la pièce à partir de la face inférieure n'est plus possible. Lorsque le procédé conforme à l'invention doit donc être mis en oeuvre pour de telles pièces, l'invention propose que la première et la deuxième électrode soient disposées dans un support commun, alors que leurs extrémités orientées vers le fil sont réalisées de manière à former en commun l'encoche de préférence prismatique, en outre, les électrodes sont isolées l'une par rapport à l'autre et sont munies d'amenées de courant séparées. Deux formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels La fig. 1 est une forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. La fig. 2 représente un raccord exécuté suivant le procédé conforme à l'invention. La fig. 3 représente une autre forme d'exécution d'un dispositif. A la fig. 1, un dispositif 10 pour la mise en oeuvre du procédé conforte à l'invention est représenté à plus grande échelle (échelle environ 5 : 1). Le dispositif 10 comprend une première électrode 11 ainsi qu'une deuxième électrode 12. Les électrodes 11, 12 sont disposées de manière à pouvoir se déplacer l'une vers l'autre, ainsi qu'indiqué par les flèches A, et elles peuvent être pressées l'une vers l'autre au moyen de cylindres sous pression non représentés. La première électrode 11 et la deuxième électrode 12 sont raccordées par les conducteurs 13 et 14 à un transformateur de soudage 15 qui est commandé au c8té primaire par un dispositif 16. La première électrode 11 est disposée dans un porte-électrode 17 dont l'extrémité inférieure 17a est entourée par une douille de serrage 19 fixée par une goupille 18, douille dans laquelle sont disposées les vis de serrage 20, 21. Les vis de serrage 20,21 agissent sur une pièce de serrage 22 qui engage l'électrode 11. En outre, dans le porte-électrode 17 est prévue une vis de réglage 23 qui engage l'électrode Il et qui sert à régler la longueur libre de l'électrode qui s'étend hors du porte-électrode 17. Conformément à l'invention, la première électrode 11 comprend une face frontale 24 munie d'une encoche 25 de préférence prismatique. Dans la forme d'exécution suivant la fig. 1, l'électrode 11 est formée par deux moitiés (tiges plates) 26, 27 dont les extrémités 26a, 27a sont réalisées de manière à former en commun Encoche 25. Conformément à l'invention, un fil 30, par exemple un fil de cuivre isolé par une laque, est disposé sur une pièce 31, par exemple bobine, inductance, relais, surfaces métalliques munies d'un revêtement en métal à faible point de fusion (étain au plomb) ou similaires, ensuite la surface 32 de la pièce est chauffée et fondue dans la zone d'application 33 du fil et, ensuite, le fil 30 est noyé dans la surface fondue 32. Le chauffage et la fusion s' effectuent en amenant le courant électrique par l'intermédiaire de la première électrode 11 ainsi que de la deuxième électrode 12. Par exemple, pour relier un fil de cuivre isolé (diamètre 0,08 mm) à une pièce (tôle Ms étamée), on engendre un appel de courant d'une durée de période rapportée à 50 Hz de courant alternatif. La pression de soudage est d'environ 8kp. Lorsque le fil est d'un diamètre de 0,22 mm, toute la durée du soudage comprend quatre périodes (une période premier appel de courant, deux périodes repos, une période second appel de courant). La pression de soudage est d'environ 10 kp. Un raccord réalisé au moyen du procéde conforme à l'invention est représenté à plus grande échelle à la fig. 2. Ainsi qu'il ressort de cette fig. 2, le fil 30 est noyé dans la surface 32 de la pièce 31 et est entouré partiellement par la zone 33 de matière de base solidifiée.Le fil 30 n'est pas déformé (aplati), étant donné que par l'encoche des électrodes sa forme est conservée (la rainure dans la face frontale forme un moule de coulée pour la matière de base fondue qui baigne le fil). La fig. 3 représente une autre forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, et ce, à plus grande échelle (échelle environ 5 : 1), dispositif dans lequel la première électrode 34 et la deuxième électrode 35 sont disposées dans un support commun 36. Les extrémités 34a et 35a, orientées vers le fil 30, des électrodes 34, 35 présentent une pointe 37 ou 38 et forment en commun une encoche. En outre, les électrodes 34, 35 sont isolées l'une par rapport à l'autre (isolation 40, 41) et sont munies de conducteurs de courant 42, 43 séparés. Les conducteurs de courant 42, 43 sont reliés à un transformateur 15. Les deux électrodes 34, 35 sont en contact de conduction par leurs extrémités orientées vers le fil 37.De ce fait et lors de l'amenée du courant, ce point de contact est également chauffé et transmet additionnellement la chaleur à la zone de raccord. Au moyen de ce dispositif il est possible de relier des fils isolés ou non isolés à une pièce qui est appliquée ou disposée sur une base isolante (par exemple une couche de métal non ferreux d'une épaisseur de 35 à 70 microns appliquée sur des plaques conductrices et des cadres de mémoires à ferrites). Dans la forme d'exécution suivant les figes. 1 et 3 et suivant une autre proposition de l'invention, les électrodes 11, 12 ou 34, 35 sont réalisées en un métal fritté, de préférence une matière frittée de tungstène. De ce fait, malgré les sollicitations thermiques alternatives qui se produisent, il est possible de garantir une longue durée de vie des électrodes. L'invention peut être utilisée, de préférence, pour relier 8 des pièces des fils de CU non isolés ou isolés d'un diamètre compris entre environ 0,04 et 0,25 mm. Cependant il est également possible et dans le cadre de l'invention que des fils d'un autre diamètre et en une autre matière, par exemple en laiton, soient reliés å des pièces suivant le procédé conforme à l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S. 1.- Procédé pour relier de minces fils métalliques, plus particulièrement des fils isolés, à une pièce métallique, caractérisé en ce que le fil est disposé sur une pièce, ensuite la surface de la pièce est chauffée et fondue dans la zone de l'application du fil par un chauffage à résistance et ensuite le fil est noyé dans la surface fondue. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage à résistance est effectué au moyen de deux appels de courant successifs d'intensité différente, le premier appel de courant est inférieur au second. 3.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 2 en utilisant une machine de soudage à résistance par points munie d'une première et d'une deuxième électrode, caractérisé en ce que la face frontale de la première électrode, associée au fil, comprend une encoche de préférence prismatique, alors que la deuxième électrode est associée à la pièce. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la première électrode est constituée par deux moitiés dont les extrémités orientées vers le fil sont réalisées de manière à former en commun l'encoche de préférence prismatique. 5.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 2 en utilisant une machine de soudage à résistance par points munie d'une première et d'une deuxième électrode, caractérisé en ce que la première et la deuxième électrode sont disposées dans un support commun, tandis que les extrémités, orientées vers le fil, des électrodes sont réalisées de manière à former en commun l'encoche de préférence prismatique, en outre, les électrodes sont isolées l'une par rapport à l'autre et sont munies de conducteurs de courant séparés. 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux électrodes sont en contact à conduction à leur extrémité orientée vers le fil. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la première et la deuxième électrode sont réalisées en unmétal fritté, de préférence une matière frittée de tungstène.