Brevet FR2402497A1 — publié le 19790406

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de profiles metalliques allongés, à perforations multiples, où la disposition des trous est asymetrique. L'exigence de puissances toujours plus grandes par unité de volume dans les machines électriques, fours à induction, générateurs à grande puissance et autres installations de ce genre demande lgutilisation de matériaux et de constructions spéciales. En particulier, ces exigences s'appliquent aux eléments conducteurs de courant, car, il se produit, dans ces conducteurs, en raison de l'importance de lténergie absorbée des echauffements qui exigent un refroidissement intense. On ne peut obtenir un refroidissement suffisant que par la voie directe, savoir le refroidissement intérieur des conducteurs de courant Jusqu'ici, on a fabriqué ces conducteurs, dits conducteurs creux, par filage'à la presse : on partait, soit d'un bloc plein qui était pressé par un outil dit à pont, soit d'un bloc perforé qui était pressé au moyen d'un mandrin fixe ou entrainé avec le bloc. I1 est toutefois apparu que, dans les procédés anciens de travail à la presse, on n'obtenait pas la grande précision exigée, La distance axiale des perforations doit, pour des raisons techniques, présenter des tolérances très étroites (maximum + 0,3 mm d'écart). L'invention a en conséquence pour objet de réaliser un procédé au moyen duquel on puisse fabriquer les profiles creux de ce genre avec la précision exigée dans les dimensions. A cet effet, l'invention propose un procédé du type mentionné en commençant où l'on prépare d'abord par filage à la presse ou par laminage, un bloc plein, dont la forme en coupe transversale correspond sensiblement à la forme en coupe transversale du profilé à fabriquer, que l'on pratique ensuite1 dans la longueur du bloc plein des perforations qui le traversent en correspondance avec la position des perçages, et qu'ensuite, on diminue la section transversale du bloc perforé par laminage, ou étirage dans une matrice, des mandrins étant disposés dans les perforations Il est apparu qu'avec le procédé répondant à l'invention, on peut fabriquer des profilés creux dont la precision dimensionnelle suffit pour satisfaire aux exigences les plus sévères Il est ici essentiel que la forme en coupe transversale du bloc plein corresponde à la forme en coupe transversale du profilé que lPon doit fabriquer, et que les perforations faites dans le bloc plein soient placées en correspondance avec leur position dans le profile terminés Si donc on doit établir un conducteur creux rond, avec deux canaux longitudinaux, dont l'un est place au centre et l'autre eii dehors du centre, on partira d'un bloc plein rond, et lon pratiquera, dans ce bloc plein, une perforation centrale et une perforation écartéE du centre Quand on étirera ensuite le bloc perforé, la section sera seulement diminuée sans que la forme extérieure ni la position des canaux dans le profil se modifient. Il est seulement possible de modifier la forme en coupe transversale des perforations au moyen de mandrins appropriés qui feront prendre une forme. ovale ou carrée par exemple. Dans des blocs pleins relativement longs, il y aura avantage à pratiquer les perforations à partir des deux faces frontales, et d'égaliser ensuite les perforations en y faisant passer un mandrin La perforation est assuree sur des machines dites de perçage profond, les blocs pleins étant guidés avec une grande précision dans leur position par des gabarits de perçage. Le passage des mandrins dans les perforations sert a compenser les petits décalages des perforations, attaquées par les deux cotés On a avantage à procéder à cet effet en faisant passer d'abord dans chaque perforation une tige porte-mandrin, en fixant un mandrin sur-ehacune des tiges, et en tirant ensuite les mandrins avec les tiges porte-mandrins dans les canaux2 le bloc étant maintenu fixe. L'etirage du bloc perforé se fera de fagon avantageuse en plusieurs passes avec recuits intermédiaires. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des exemples de réalisation illustres schématiquement dans les figures 1 à 3 annexées Ces figures l, 2 et 3 représentent des profilés illustrés schematiquemént, qui présentent des canaux à axe longitudinaux 1 destinés à faire passer un agent refroidissant. Ces profilés creux trouvent leur utilisation dans les machines électriques soumises à diimportants efforts, comme conducteurs électriques, et sont fabriques de préférence, pour cette raison, en cuivre, ou en alliage de cuivre hautemcnt conducteurs. Pour la fabrication de ce genre de profilés creux, on prépare d'abord par filage à la presse ou par laminage de la façon connue, un profil plein dont la forme extérieure en coupe transversale correspond de façon approchante à la forme en coupe transversale du profilé creux que l'on désire fabriquer1 c'est à dire, que dans le cas de la figure l, on prépare un profil plein rectangulaire dans le cas de la figure 2, un profil rond, et dans le cas de la figure 3, un profil trapé zoldal. Les dimensions du profil plein sont ici, evidemment, sensiblement plus grandes que les dimensions du profil creux à fabriquer. Dans une étape suivante de travail, on peut encore calibrer les profilés pleins On divise ensuite le profil plein, étiré en grande longueur, en longueurs de 4 à 6 m environ par exemple.A l'aide d'outils de perçage profond et d'installations accessoires pour les forets, on pratique du c8té de tête du profil plein aussi bien que de son côté de pied, des perforations dont les positions sont guidées avec précision au moyen de gabarits de perçage, et ce, de façon telle que la position des perforations corresponde à la position des canaux I dans le profilé creux terminé. Pour compenser des de calages éventuels des perforations pratiquées par les deux bouts, on introduit d'abord, dans chacune des perforations une tige porte mandrin fixe un mandrin à I'extrémité libre de chacune des tiges portemandrin, et tire les mandrins, en commun avec les porte -mandrins dans-les profilés fixes Le profil pourvu de perçages est ensuite étiré, en plusieurs passes, au moyen d'une matrice et de mandrins introduits dans les perforations, des rechauffages intermédiaires étant prévus entre les différentes passes pour adoucir le métal. solidifie'. On peut fabriquer, à partir des profils pleins, mis à des longueurs de 4 à 6 mètres par exemple, des profilés creux dont la longueur pourra aller jusqu'à 30 mètres suivant l'importance de la diminution de la section. A l'aide du procédé suivant l'invention on peut fabriquer des profilés creux d'une forme quelconque oU les tolérances de la position des canaux 1 sont étroites. La forme des canaux 1 peut être choisie à volonté et sera déterminée par la forme des mandrins Ainsi, on peut établir des canaux ronds ou ovales par exemple, ou ôventuellement aussi rectangulaires ou carrés On peut fabriquer, à l'aide du procédé suivant l'invention, d'une façon particulièrement économique, des profilés métalliques creux, à canaux multiples, de grande longueur, où les canaux ont une disposition asymétrique. Bien entendus 1^invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré sentés, à partir desquels on pourra prevoir d'autres modes et d'autres formes de realisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inventionO REVENDICATIONS 10) Procède pour la fabrication de profiles métalliques creux de grande longueur, à perforations multiples1 où les perforations presentent une disposition asymétrique, caractérise en ce que lion prépare abord, par filage à la presse ou par laminage, un bloc plein, dont la forme en coupe transversale correspond sensiblement à la forme en coupe transversale du profile à fabriquer, que laon pratique ensuite, dans la longueur du bloc plein des perforations qui le traversent en correspondance avec la position des perçages, et qu'ensuite, on diminue la section transversale du bloc perforé par laminage, ou étirage dans une matrice, des mandrins étant disposés dans les perforations 20) Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'on pratique les perforations dans le bloc plein à partir des deux faces frontales, et qu'on égalise ensuite les perforations en y faisant passer un mandrin. 30) Procédé suivant lfune des revendications l et 2, caractérisé en ce que l'ôtirage du bloc perforé est exécuté en plusieurs passes avec recuits intermédiaireso