Brevet FR2221826A1 — publié le 19741011

L'invention concerne un système de contact utilisant un métal fondu en mouvement pour la transmission de courants de recuit. Pour recuire des produits finis ou semi-finis en métal ou en alliages de métaux qui défilent en continu et se présentent sous forme de bandes, fils, barres, tubes qui doivent être soumis à divers traitements technologiques tels que -l'application d'un revetement au moyen d'un métal fondu, le soudage à ltétain, le soudage bout à bout, un traitement thermique, etc., on a souvent recours à l'effet Joule d'un courant traversant ces produits. Dans un tel cas et dans les cas similaires, le choix d'un système de contacts pour la transmission du courant à la pièce a' traiter peut constituer un problème difficile à résoudre. Parmi les procédés spécialement conçus dans ce but, un procédé connu consiste à transmettre le courant par l'intermédiaire de contacts roulants tels que galets, rouleaux ou analogues.Un autre procédé classique consiste à transmettre le courant à 1a pièce ou produit à traiter en dépla- cement continu en le faisant passer dans un bain de métal fondu. Dans ce cas, le courant pénètre dans la pièce à son point dtimmer- sion dans le bain de métal fondu. Dans le premier procédé, on peut rencontrer des difficultes~pour la transmission du courant entre les galets de contact et la pièce à traiter en raison des surfaces rugueuses, inégales, éventuellement oxydées de la pièce ou du fait de la charge inévitablement élevée appliquée à la surface. Dans le second procédé, l'introduction de la pièce dans le bain de métal fondu et son extraction ultérieure du bain peuvent entrainer des problèmes pour la réalisation de l'installatlon. En fait, un système de guidage doit etre réalisé pour permettre l'immersion de bandes, fils, tubes, barres, etc. dans le bain puis leur sortie du bain.Ces problèmes sont résolus par le système de contact utilisant un métal fondu en móuvement conforme à l'invention. Ce nouveau système de contact permet de déplacer horizontalement ou presqu'horizontalement les bandes, fils, barres, etc. qui doivent être recuits sur un transporteur à rouleaux-ou sur un chemin de glissement. Pendant ce temps, le produit passe en fonction de la vitesse des moyens de transport, en deux ou, dans certains cas, en trois emplacements au-dessus d'un. métal fondu qui jaillit du bas vers le haut dans une cuve à laquelle il est amené par un conduit. Le métal fondu en mouvement qui jaillit. vers le haut atteint le produit qui se déplaCe à--la surface du -métal fondu et entre en contact avec lui, puis retombe dans-la cuve. Une pompe refoule le métal de la cuve et le ramène à l'emplacement de contact. De cette manière, le bain de métal fondu en mouvement continuel établit un contact électrique sûr et bien défini avec la pièce qui glisse sur la surface du bain sans qu'il soit nécessaire de prévoir de dispositif pour l'immersion de la pièce dans le bain. Les bornes positive et négative de la source de courant sont connectées à deux, ou éventuellement à trois contacts en métal fondu en mouvement, isolés les uns des autres, ou seulement à un ou éventuellement, deux contacts en métal fondu en mouvement et à un autre contact classique.Le courant s'écoule, à travers les contacts en métal fondu en mouvement, dans le produit qui établit la connexion entre deux ou éventuellement trois contacts sans qu'il y ait lieu de tenir compte du fait que le produit est constitué par une bande, un fil, une barre ou un tube. Le système de contact en métal fondu en mouvement présente les avantages suivants: a) Le système assure des conditions plus sûres de transmission du courant que ce n'est le cas avec les systèmes de contact mécaniques glissants ou roulants ou avec le procédé déjà connu consistant à immerger le produit dans un bain de métal fondu.En premier lieu, il est évident que la transmission du courant à une pièce en déplacement rapide dont la surface est rugueuse et qui a souvent une section droite extremement complexe est plus stre lorsqu'on utilise un contact en métal fondu que lorsqu'on utilise un contact purement mécanique. Par rapport au procédé antérieur connu utilisant des bains de métal fondu, la transmission du courant du procédé de l'invention est plus sûre étant donné que, dans le cas du procédé de l'invention, le bain de métal fondu Qn mouvement rapide empeche que des bavures ou autres impuretés adhèrent à la pièce. En outre, avec le procédé de l'invention, la transmission du courant et, de ce fait, également le contact entre la,pièce et le métal fondu peuvent être limités à une zone très courte.En conséquence, la pièce chauffée par effet Joule ne transmet qu'une quantité modérée de chaleur au métal fondu, de sorte que le bain n'est pas surchauffé. En conséquence, le risque d'une évaporation ou d'une oxydation excessive est également éliminé. b) Dans les systèmes de contact connus utilisant l'immer- sion de la pièce dans un bain de métal fondu, le courant doit être amené par un câble ou bande de conducteur souple. Il faut prévoir un système convenable de guides pour l'imrersion des produits dans le bain fondu et pour leur extraction. du bain. Dans le cas de tu bes ou barres de grande largeur, le problème n'a même pas pu être résolu. Avec le nouveau procédé de l'invention utilisant un contact en métal fondu en mouvement, ces difficultés peuvent être surmontées. Le procédé de l'invention sera plus facilement compris à la lecture de ltexemple- ci-après. Une bande d'acier au manganèse à 0,2% de carbone et ayant lmm d'épaisseur et lOmm de largeur, conforme au normes hongroises C 52, a été recuite en utilisant le procédé de l'invention avant d'étire laminée â ses dimensions définitives. En fait, par suite du procédé de laminage à froid auquel elle avait été précédemment soumise, la bande était devenue trop dure et ne pouvait pas être soumise aux étapes ultérieures du traitement. Le recuit a été effectué de la façon suivante, conformément à l'invention. La bande lisse obtenue par laminage à froid qui présentait une surface brillante a été déroulée d'une bobine et déplacée sur une machine à souder fonctionnant au moyen d'une onde stationnaire, utilisée pour le soudage des circuits imprimés.Cette machine a servi à établir le premier contact avec le bain de métal fondu en mouvement selon l'invention. Du plomb fohdu~était mis en circulation dans cette machine à souder d'une manièretelle que la bande avançant sur le bain entrait en contact avec l'onde formée dans le bain sur une longueur d'environ 50mm. Une électrode en acier 18/8 au chromenickel était enfoncée dans le plomb fondu. L'une des bornes de la source de courant de recuit était connectée à cette électrode. La source de courant fournissait-une tension de 40 volts. La bande était ensuite déplacée entre deux plaques de graphite sans changer de direction. Après être passée dans une zone de 2 mètres de long environ, la bande était introduite dans une seconde machine pratiquement identique à la première, où était effectué le second contact. Entre les deux points de contacts, sur la longueur de 2 mètres, s'écoulait un courant d'environ 180 A. Ce courant chauffait par effet Joule la bande à 700 C. La bande qui quittait le second emplacement de contact passait-à nouveau entre deux plaques de graphite. Le r6le de ces plaques de graphite était,non seulement-de guider l'avance de la bande, mais également d'enlever le plomb susceptible d'adhérer à la bande. La bande, après son passage entre les plaques de graphite, pénètrait dans un bain d'huile de refroidissement. La bande était, dans le cas du présent exemple, mise en contact avec le bain d'hüile de la même manière qu'elle avait été mise en contact avec les bains de plomb fondu. Pour qulil soit plus facile de comprendre comment fonctionne le système de contact au moyen d'un métal fondu en mouvement de l'exemple ci-dessus, on décrira ci-après le fonctionnement de la machine à souder à courant de soudure à onde stationnaire utilisée pour souder les plaquettes des circuits imprimés. Cette machine comporte une cuve munie d'une isolation thermique, chauffée électriquement et susceptible de recevoir une quantité de 150 à 500 kg de métal fondu.La principale fonction de cette machine consiste à faire circuler le métal fondu au moyen d'une petite pompe dans un système de conduits immergé dans le métal fondu d'une manière telle que le métal fondu s'écoule entre quatre plaques chicanes immergées dans le bain, du fond de la cuve vers la surface, deux des chicanes sont légèrement inclinées l'une vers l'autre et constituent un générateur mécanique d'ondes dont l'orifice de 5 à lOmm de large émerge au-dessus de la surface lisse du bain de 5 à lOmm. Le métal fondu refoulé par la pompe à travers le générateur d'ondes se déverse au-dessus de l'orifice du générateur d1onde et retombe dans le bain où la pompe le reprend pour le ramener dans le conduit et, de là, dans le générateur grondes. Le métal fondu qui se déverse à travers l'orifice du générateur d'onde forme une onde stationnaire de 50 à 60mm de large dont la longueur dépend des dimensions de la machine et de l'objet auquel elle est destinée et qui s'élève audessus de la surface du bain à une hauteur de 10 à 15mm. L'onde qui s'élève au-dessus de la surface pratiquement horizontale du bain entre en contact par en-dessous avec la pièce qui passe audessus de ladite surface sans que la pièce ait à changer de direction et assure ainsi une transmission continue du courant. REVENDICATIONS 1. Un système de contact utilisant un métal fondu en mouvement pour transmettre un courant de chauffage à un produit fini ou semi-fini en métal en vue de le soumettre à un traitement technologique tel que l'application d'un revêtement au moyen d'un métal fondu, le soudage, le soudage bout à-bout, un traitement thermique, un traitement destiné à faire disparaitre les contraintes internes du métal, un traitement d'homogénéisation, un traitement de revenu, un traitement de recuit, un traitement de durcissement sélectif de produits en métal, dans lequel effet Joule du courant s'écoulant dans ledit produit est utilisé pour le recuire et dans lequel un métal fondu est utilisé comme contact pour la transmission du courant, ce système de contact étant caractérisé en ce que le métal fondu est entrainé de façon continue de bas en haut et en ce que ledit métal fondu au cours de son écoulement continu vers le haut parvient au contact du produit à recuire qui se déplace au-dessus du bain de métal fondu. 2. Un système de contact selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour assurer un contact sur avec le contact constitué par un métal fondu en mouvement, on utilise un système d'entrainement du métal fondu-utilisé dans les dispositifs de soudage à onde stationnaire d'une manière telle que le produit à recuire, au cours de son déplacement, établit le contact avec la surface du bain formant l'onde stationnaire et-que la transmission du courant s'effectue par l'intermédiaire de ce système. 3. Un système de contact selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'on utilise, pour la transmission du courant de recuit, trois contacts en métal fondu en mouvement indépendants et en ce que les bornes de la source de courant sont raccordées aux trois contacts d'une manière telle qu'une,pre- mière borne de la source est connectée à chacun des contacts situés au début et à la fin du trajet de recuit suivi par le produit à recuire tandis que l'autre borne est connectée au contact central, de façon à éviter qu'une différence de potentiel puisse exister entre des parties du produit en- dehors du trajet du recuit. 4. Un système de contact selon l'une quelconque des revendications l à 3 caracteris en ce que le courant de recuit est transmis en au moins un point du produit à recuire par l'intermédiaire d'un contact en métal fondu en mouvement et en au moins un autre point, au moyen dsun système de contact classique.