Brevet FR2484690A1 — publié le 19811218

La présente invention se rapporte d'une manière générale aux condensateurs bobinés à diélectrique polypropylène, et concerne plus particulièrement un procédé de fabrication de tels condensateurs. D'une manière générale, les condensateurs bobinés au polypropylène sont respectivement constitués par deux films formant armatures, par exemple en étain ou aluminium, séparés l'un de l'autre par un film diéiectrique en polypropylène, et deux fils de sortie connectés auxdites armatures. Pour réaliser de tels condensateurs, il est connu de mettre en oeuvre un procédé consistant à bobiner les films armatures et les films de polypropylène, constituant ainsi des bobinots, puis à traiter thermiquement lesdits bobinots, et à souder deux fils de connexion sur les armatures de chaque bobinot Dès lors, la dernière opération de fabrication à effectuer est d'encapsuler les condensateurs. A cet effet, un procédé connu d'encapsulation des condensateurs consiste en la mise sous boîtier thermoplastique de chaque bobinot, .I'obturation .idudit boîtier étant obtenue à l'aide dlune résine thermodurcissable. Cependant, un teî.procédé présente les inconvénients suivants : opération coûteuse, manipulation de résine liquide à deux composants (résine et durcisseur) nécessitant un débullage et un remplissage sous vide, durée d'emploi réduite et risque de dermatose. Pour remédier à ces inconvénients, il est connu de mouler les condensateurs à diélectrique plastique au moyen d'une résine époxyde polymérisable par la chaleur. Pour une description détaillée de ce procédé d'encapsulation par moulage, on se reportera au brevet français accordé à la Demanderesse le 23 Avril 1979 sous le nO 2.331.137 , concernant 1,PROCEDE D'ENROBAGE DE CONDENSATEURS AU POLYSTYRENE PAR DE LA RESINE EPOXYDE ET MOULE CORRESPONDANT". Selon ce brevet, il est nécessaire d'enrober des condensateurs au polystyrène au dessous d'une température de 1030C correspondant à la température maximale que supportent de tels condensateurs sans altération de leurs propriétés électriques ; or, les résines époxydes polymérisables à chaud nécessitent l'emploi de températures comprises entre 120 et 1900C, de préférence vers 150o C. Cette incompatibilité technologique à l'enrobage des condensateurs au polystyrène est levée grâce à un moule à deux zones de température. La résine est introduite dans une première zone du moule portée à une température de 1500 C, puis elle est transférée à l'état pâteux, sous une pression d'injection de 70 kg/cm2 , autour des condensateurs portés à une température inférieure à 1030 C dans la seconde zone du moule. Cependant, les conditions de moulage des condensateurs au polystyrène ne conviennent absolument pas aux condensateurs au polypropylène. En effet, en utilisant les paramètres de moulage des condensateurs au.polystyrène, l'-xpérience a montré que les spires des condensateurs au polypropylène subissaient un déplacement lors du moulage, engendrant ainsi des variations de la capacité. La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés en proposant un procédé de fabrication de condensateurs bobinés au polypropylène qui est entièrement satisfaisant, et au cours duquel l'opération d'encapsulation des condensateurs par moulage répond parfaitement aux conditions de moulage imposées par les bobinots réalisés avec des films de polypropylène. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de condensateurs bobinés comportant chacun deux films formant armatures séparés l'un de l'autre par au moins un film diélectrique en polypropylène, ce procédé comportant les étapes suivantes o - un bobinage des films formant armatures et du film diélectrique - un traitement thermique des films bobinés ; - une soudure de deux fils de connexion sur les films formant armatures ; et - une encapsulation des condensateurs ainsi formés ; caractérisé en ce que l'opération de traitement thermique est une cuisson réalisée à une température comprise entre 140 et 1650 C, et en ce que l'opération d'encapsulation des condensateurs consiste en un moulage au moyen dtune résine époxyde polymérisable par la chaleur, injectée sous une pression inférieuré à 70 Kg/cm2. L'invention vise également de-s condensateurs bobinés au polypropylène obtenus par exécution du procédé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fiq. 1, représente un condensateur bobiné au polypropylène, avant son encapsulation - la Fig. 2, représente les opérations de fabrication de condensateurs au polypropylène par le procédé selon l'invention ; et - la Fig. 3, représente le détail-de l'opération d'encapsulation des condensateurs du procédé illustré sur la figure 2. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant à la figure 1, on a représenté un condensateur bobiné au polypropylène comportant deux films formant armatures 1 et 2,par exemple en étain ou au minium, séparés dtune manière isolante l'un de l'autre par des films diélectriques 3 et 4 en polypropylène, et deux fils de connexion 5 et 6 en contact électrique avec les armatures 1 et 2. Pour obtenir un condendateur du type représenté à la figure 1, on met en oeuvre un procédé consiste tant en un bobinage 10 des films armatures (l et 2) et des films diélectriques (3 et 4) , constituant ainsi un bobinot, puis un traitement thermique 20 dudit bobinot (Fig. 2) . Plus précisément, ce traitement thermique 20 consiste en une cuisson du bobinot qui est réalisée selon l'invention ï à une température élevée comprise entre 140 et 1650 C, de préférence vers 1500 C. On notera qu'au cours de- la cuisson, on ajuste la capacité à une valeur choisie grace à un enregistrement simultané de la température et de la capacité. L'opération suivante consiste en une soudure 30 des deux fils de connexion 5 et 6 sur les arma tures 1 et 2 de part et d'autre du bobinot. Ensuite, on effectue une encapsulation 40 des condensateurs consistant en un moulage au moyen d'une résine époxyde polymérisable par la cha leur. Plus précisément, en se reportant à la figure 3, cette encapsulation 40 des condensateurs comporte les opérations suivantes - une introduction 41 des condensateurs dans un compartiment du moule porté à une température T1 comprise entre 95 et 1150 C. Cette température T1 est, dans tous les cas, inférieure à la température de cuisson des bobinots. - une introduction 42 de la résine époxyde dans le pot d'injection situé dans une zone dudit moule portée à une température T2 comprise entre 120 et 190 C, de préférence vers 1500 G, permettant le démar rage de la réaction de polymérisation. Pour une description détaillée du moule à deux zones de température, on se reportera par exemple au brevet francais- nO 2.331.137 déjà cité. - puis, un enrobage 43 des condensateurs par la résine transférée à l'état piteux, selon l'invention, sous une pression d'injection inférieure à 70kg/cm2, de préférence de l'ordre de 10kg/cm2, autour des condensateurs portés à la température T1 inférieure à T2. - et enfin, une polymérisation 44 de la résine à la température T1. En se reportant à la Figure 2, les opérations suivantes du procédé de fabrication consistent en un démoulage SO des condensateurs enrobés, puis un étuvage 60 des condensateurs en atmosphère sèche afin de terminer la polymérisation. A titre d'exemple, une température de 950 C et une durée d'étuvage de 24 heures confèrent à l'enrobage sa dureté définitive. On a donc réalisé suivant l'invention un procédé de fabrication de condensateurs bobinés au polypropylène,particulièrement efficace du point de vue du maintien de la valeur de capacité, en raison d'une cuisson à température élevée, et d'un moulage à basse température et à basse pression d'injection de la résine époxyde. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de condensateurs bobinés comportant chacun deux films formant armatures séparés l'un de l'autre par au moins un film diélectrique en polypropylène, le procédé comportant les étapes suivantes : - un bobinage (10) des films formant armatures (1, 2) et du film diélectrique (3 , 4) ; - un traitement thermique (20) des-films bobinés ; - une soudure (30) de deux fils de connexion (5, 6) sur les films formant armatures ; et - une encapsulation (40) des condensateurs ainsi formés caractérisé en ce que l'opération de traitement thermique (20) est une cuisson réalisée à une température comprise entre 140 et 1650 C , et en ce que l'opéra- tion d'encapsulation (40) des condensateurs consiste en un m3ulage au moyen d'une résine époxyde polymé-- risable par la chaleur, injectée sous une pression inférieure à 70 Kg/cm2. 2 - Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte un ajustement de la valeur de la capacité au cours de l'opération de cuisson (20) des films bobinés. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moulage (40) des condensateurs comporte les étapes suivantes : - une introduction (41) des condensateurs dans un compartiment d'un moule-, porté à une-premibre température (T1) ; - une introduction (42) de la résine époxyde dans un pot d'injection situé dans une zone du moule portée à une seconde température (T2) supérieure à la première permettant le démarrage de la- réaction de polymérisation - un transfert (43) de la résine à l'état pa- teux dans le compartiment porté à la première température (T1), assurant ainsi llenrobage des condensateurs ; et - une polymérisation (44) de la résine à la première température (Tl). 4 - Procédé selon la revendication 3,-caracté- risé en-ce qu'il comporte de plus les étapes suivantes - un démoulage (5-0) des condensateurs enrobés ; et - un étuvage (60) des condensateurs afin d'achever la polymérisation. 5 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première température (T1) est comprise entre 95 et 1150 C. 6 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde température (T2) est comprise entre 120 et 19D0 C. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de cuisson est sensiblement égale à 1500 C. 8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'injection de la résine est sensiblement égale à Okg/cm2. 9 - Condensateurs bobinés au polypropylène, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par exécution du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.