Brevet FR2541499A1 — publié le 19840824

La présente invention concerne la technique de pro duction de cibles et a notamment pour objet un conducteur câblé et un dispositif pour appliquer un revêtement sur un fil dudit conducteur câblé. On connaît des conducteurs de câblage dont chaque fil constituant possède un revêtement assurant le soudage et la protection des fils de cuivre contre la corrosion, ce revêtement pouvant être par exemple en polyiréthane. Lorsque le conducteur doit 8tre soudé, on plonge l'une de ses extrémités dans un bain étain en fusion et l'étamage du conducteur se fait sur une longueur égale à la longueur plongée dans le bain Cependant, dans un conducteur câblé possédant la structure indiquée, l'épaisseur de la couche de polyuréthane atteint au moins 10 m. De ce fait, le diamètre du conducteur augmente ; par ailleurs, le rendement à l'émaillage est faible.D'autre part, ce conducteur est peu fiable en exploitation aux endroits des connexions soudées, car, BB, le revêtement élastique en polyuréthane entre en contact avec la portion rigide recouverte d'étain et, quand le conducteur est plié, il est endommagé On connaît également un conducteur cabalé dont chaque fil constituant possède sur toute sa longueur un revête- ment assurant le soudage du conducteur et sa protection contre Ba corrosion, et dont le revêtement indiqué est réalisé en métaux ou en alliages à basse température de fusion;; cependant, la fiabilité de ce conducteur câblé est faible du fait de la rigidité de la jonction soudée (au cours de son échauffement, la soudure se produit non seulement dans la zone de soudage mais également sur le secteur adjacent à cette zone) ; en outre, la quantité d'étain consommée et le poids du revêtement sont importants (l'épaisseur du revêtement d'étain atteint 3-7 m, tandis que, pour assurer un soudage de qualité, il suffit de réaliser un revêtement dont l'épaisseur est proche de celle d'une couche monomoléculaire). Avec les conducteurs ciblés connus on a des pertes d'étain importantes, l'encombrement et le poids des conducteurs augmentent, car ces conducteurs ont un revote ment en matériaux à basse température de fusion appliqué sur toute leur longueur et non seulement sur certains secteurs.D'autre part, leur fiabilité en service est réduite à la longueur de la zone de soudure On connaît un dispositif pour étamer des produits longs, par exemple des fils, comportant un bain de métal en fusion, un dispositif pour plonger le fil dans le bain et un dispositif enrouleur-dérouleur de filo Cependant, ce dispositif a un faible rendement et est exécute de telle façon que le rev8tement de fil obtenu ne peut être qu'un revêtement continu. On connait aussi un dispositif pour appliquer des revêtements sur un fil, comportant un bain de métal en fusion, un moyen pour plonger le fil, installé au dessus du bain de métal en fusion, un mécanisme dérouleur-enrouleur de fil et un calibre permettant d'enlever du fil l'étain en excès. Le dispositif connu possède également un rendement insuffisant. Par ailleurs, l'utilisation de ce dispositif implique une forte consommation de métal de rev8tement, due, en premier lieu, à l'épaisseur importante et inégale du revStement. Ce dispositif ne permet pas d'appliquer l'étain sur des secteurs alternant sur la longueur du fil au cours d'un processus en continu. L'invention vise donc un conducteur câblé avec un revêtement des fils constituants et un dispositif pour appliquer ce revêtement sur le fil destiné à constituer un conducteur câblé, permettant d'améliorer la fiabilité en service et la qualité du revtement, tout en réduisant la consommation de métaux ou d'alliages à basse température de fusion, ainsi que d'augmenter le rendement du dispositif et de rendre le processus plus économique. Le problème ainsi posé est résolu du fait que le conducteur câblé avec des fils constituants à revêtement permettant de souder le conducteur et assurant sa protection contre la corrosion, est caractérisé, selon l'inven- tion, en ce que dans n'importe laquelle de ses sections transversales il y a au moins un fil avec un revêtement en une matière décapante, tandis que les autres fils possèdent un revêtement en métal ou en alliage à basse température de fusion. Ii est avantageux que dans le conducteur ciblé selon la présente invention les revêtements soient réalisés homogènes sur toute la longueur des fils constituants. On peut prévoir dans le conducteur câblé selon l'invention des revOtements en matière décapante et en métal ou en alliage à basse température de fusion réalisés sur des secteurs alternant sur toute la longueur des fils constituants. Il est préférable que, dans le conducteur câblé selon l'invention, les paramètres de chaque fil constituant satisfassent à la relation suivante : 1.#/S = 0,01 à 10,0 où 1 est la longueur d'un secteur du revêtement, # est l'épaisseur du revêtement, S est la section transversale du fil constituant. Il est avantageux, selon l'invention, que, dans le dispositif pour appliquer le revêtement sur le fil cons- tituant d'un conducteur câblé, comportant une cuve contenant un bain de métal en fusion, des moyens déposer une matière decapante, un moyen pour plonger le fil constituant, installé au-dessus de la ouve, et un mécanisme enrouleur- dérouleur avec un calibre le moyen pour plonger le fil constituant soit doté d'une commande à action périodique. Le moyen pour plonger le fil constituant, selon l'invention, peut être réalisé sous la forme d'une came reliée à la commande. I1 est utile que le moyen pour plonger le fil constituant soit réalisé sous la forme d'un cadre creux avec une fente, installé mobile sur des guides et pouvant osciller, l'axe de rotation du cadre creux cotncidant avec l'axe des ouvertures du calibre. On peut également considérer avantageux que le moyen pour plonger le fil constituant, melon l'invention, gsoit réalisé sous la forme d'un pendule monté de façon à pouvoir osciller dans un plan vertical. L'invention proposée permet d'améliorer la fiabilité en service du conducteur ciblé grace à la réduction de la longueur de la zone de soudure, de réduire la consommation de métaux et d'alliages à basse température de fusion pour recouvrir le fil constituant, et de réduire son~poids gracie à la réalisation de revêtements dans lesquels des secteurs recouverts d'un métal ou d'un alliage à basse température de fusion alternent en quinconce avec des secteurs recouverts de décapant, et permet, par ailleurs, de réaliser un dispositif permettant de réaliser des revêtements avec des secteurs qui alternent sur la longueur des fils constituants. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante,donnée à titre d'exemple non limitatif, de réalisation de l'invention et faite en se référant aux dessins annexés, qui représentent : - la figure 1, une vue en coupe transversale d'un conducteur câblé conforme à l'invention - la figure 2, une vue d'ensemble axonométrique d'un conducteur câblé conforme à l'invention - la figure 3, le schéma d'un dispositif pour appliquer un revêtement sur le fil constituant d'un conducteur câblé, selon l'Invention - la figure 4, une variante de réalisation du moyen pour plonger le fil constituant, réalisé sous la forme d'une came, selon l'invention - la figure 5 une vue suivant la flèche Ade la figure 4, selon l'invention - les figures 6a, b, une variante de réalisation du moyen pour plonger le fil constituant, réalisé sous la forme d'un cadre creux, selon l'invention - la figure 7, une variante de réalisation du moyen pour plonger le fil constituant, réalisé sous la forme d'un pendule, selon l'invention La figure I représente la section transversale d'un conducteur câblé comportant des fils constituants 1, par exemple en cuivre, avec des revêtements 2 et 3 assurant la protection du conducteur câblé contre la corrosion et servant à sa soudure.Au moins l'un des fils constituants 1, par exemple le fil central, possède un rêvetement 2 constitué par un produit décapant (une pâte à souder), tandis que les autres fils constituants 1 ont un revêtement 3 en métal, par exemple en étain ou en alliage à basse température de fusion. Les revetements 2 et 3 peuvent être réalisés sur toute la longueur des fils constituants. La figure 2 représente l'une des variantes de réalisé sation des revêtements 2 et 3 des fils constituants0 Selon cette variante, les revêtements 2 et 3 sont réalisés sur des secteurs qui alternent sur la longueur des fils constituants. Lorsqu'on utilise des fils constituants avec des secteurs de revêtements alternés, leur longueur l1 et l2 sont choisies à peu près égales, de même que les épaisseurs #1 et #2 des revêtements. En admettant que l1 # l2 # l et #1 # # 2# # , les valeurs de 1 et # doivent être choisies en partant de la relation 1.# = 0,01 à 10,0 S où S est l'aire de section transversale du fil constituant 1.Les valeurs choisies de 1 et S ont été établies par voie expé rimentale en partant de la gamme extstante de câbles et conducteurs, tandis que les épais seurs @ des revêtements 2 et 3 sont choisies en partant des possibilités technologiques réelles du processus de métallisation à chaud. En qualité de métal ou d'alliage à basse température de fusion on peut utiliser l'étain et ses alliages, et en qualité de produit décapant anticorrosif on peut utiliser le polyuréthane ou la colophane. Ces derniers sont appliqués en couche fine (#1 ) à la surface du fil constituant en cuivre selon une méthode connue quelconque. Pour l'essentiel, la fabrication d'un conducteur câblé consiste, au cours du toronnage des fils constituants 1 étamés et recouverts d'un produit décapant,7 disposer ces fils I de façon à ce qu'au moins deux des fils constituants I avec des revêtements différents 2 et 3 soient en contact sur toute leur longueur, Ainsi, lorsqu'il y a un excès d'étain dans le revêtement 3 à la surface du fil constituant 1, la soudure du conducteur a lieu dans une zone restreinte de contact étain-décapent-deux fils de cuivre, ce qui assure de bonnes conditions de soudage. Au cours de la formation du conducteur, il devient possible d'utiliser l'excès étain du revêtement 3 pour souder plusieurs fils constituants 1 recouverts d'un produit décapant, afin d'obtenir des couches monoléculaires d'étain à la surface de tous les fils constituants I du conducteur dans la zone de soudure0 Exemple 1. Six fils en cuivre d'un diamètre de 0,5 mm avec un revêtement 3 en étain d'épaisseur g 2 = 5/ Exemple 2. La structure du conducteur câblé est analogue à celle de l'exemple 1, mais en tant que revêtement décapant2 on utilise la colophane, l'épaisseur de se couche étant de 2 m. La qualité de la soudure de tous les fils I est satisfaisante. La zone de la connexion soudée est d'une valeur égale à douze fois le diamètre du conducteur câblé. Exemple 3. La structure du conducteur ciblé est analogue à celle de l'exemple 1, mais ce conducteur comprend trois fils 1 revêtus de polyuréthane 2 et quatre fils 1 ayant un revêtement 3 en alliage de soudure étain-plomb. La qualité dela soudure de tous les fils 1 est satisfaisante. La zone de connexion soudée est d'une valeur égale a onze fois le diamètre du conducteur câblé. Exemple 4. La structure du conducteur câblé à obtenir est analogue à celle de l'exemple 1, mais dans ce cas c'est un seul fil d'âme qui possède un revetement 3 en étain et les six fils qui l'entourent ont un revêtement en colophane. Après la soudure du conducteur câblé, l'un des fils 1 s'en est détaché facilement, ce qui témoigne d'un manque d'étain qui ne recouvre qu'un seul fil 1, cette quantité étant insuffisante pour souder convenablement tous les fils 9 du conducteur câblé. Exemple 5. Sept fils en ouivre 1 revêtus par portions alternées d'étain et de colophane, la longueur de chaque portion étant de 1 = 10 mm, ont été torsionnés de façon à former un toron. Le décalage relatif des portions différentes dans le toron ne dépassait pas 2 à 3 mm. La zone de connexion soudée était égale à dix fois le diamètre du conducteur câblé. La qualité de soudure sur une longueur de 15 mm était satisfaisante. L'analyse des exemples de réalisation de l'invention montre qu'une qualité satisfaisante de la soudure dans le conducteur câblé est obtenue à condition que le nombre de fils constituants 1 à revêtements différents soit convena blement choisi, en prenant en considération la nécessité d'un excès d'étain pour assurer un étamage suffisant des fils revêtus de produit décapant.On peut aussi remarquer qu'une diminution de la quantité étain dans la section transversale du conducteur cabalé entraîne une réduction de la zone de connexion soudée La réalisation de l'invention permet d'obtenir une réduction du poids du conducteur cablé gracie à l'utilisation, par exemple, de polyuréthane au lieu d'étain, le poids spécifique de l'étain étant 7D3 g/cm3, et celui du polyuréthane, 1,2 g/cm3, ainsi que d'augmenter la sureté de l'utilisation du conducteur cablé grâce à la réduction de la zone de connexion soudée, ce qui est dû à une moindre conductibilité calorifique du produit décapant, entraînant une diminution de l'écoulement dit "capillaire" de l'étain dans les intestices entre les fils constituants du conducteur cablé lors de la soudure Le dispositif (figure 3) pour l'application d'un revêtement sur un fil constituant d'un conducteur câblé comporte un mécanisme dérouleur-enrouleur, constitué d'un dérouleur 4 et d'un enrouleur 5 du fil 1 étamé, montés à une certaine distance l'un de l'autre et pouvant consister en des bobines.Le dispositif comporte également un moyen 6 pour nettoyer et recouvrir de décapant le fil constituant 7 (par exemple une cuve contenant un bain de substance décapante), un guide-fil 7 pour le fil constituant 1, qui peut être un galet, une cuve 8 contenant un bain de métal en fusion 9 à basse température de fusion (par exemple un bain d'étain) au-dessus de laquelle est installé sur une console 10 une commande Il communiquant un mouvement de va-et-vient à un dispositif 12 qui plonge le fil constituant 1 dans le bain de métal en fusion 9 ; à l'extrémité du dispositif 12 il y a un galet 13.Sur le traJet du fil constituant I est placé un calibre 14, avec une ouverture correspondant au fil constituant 1 (non représenté sur la figure 3) qui enlève l'excès d'étain de la surface du fil constituant 1. Les figures 4, 5 représentent une variante de réalisation du dispositif 12 pour plonger le fil constituant 1, sous la forme d'une came 15 montée sur le même axe 16 que la commande 11 et reliée cinématiquement à cette commande. Les figures 6a et 6b représentent une autre variante de réalisation du dispositif 12, notamment sous la forme d'un cadre creux 17 avec une fente 18 (figure 6b) laissant une partie du fil constituant 7 non protégée.Le cadre 17 est monté mobile et peut osciller sur les guides 7, qui sont constitués dans ke cas considéré par des roulements, et est relié cinématiquement à la commande 11, qui lui communique un mouvement de rotation. L'axe de rotation du cadre 17 coincide avec l'axe des ouvertures des calibres 14 afin d'exclure les déviations du fil constituant 1. La figure 7 représente une variante du dispositif 12 pour plonger le fil constituant I dans le bain de métal fondu, réalisé sous la forme d'un pendule et relié cinématiquement à la commande 11, qui communique un mouvement oscillatoire au pendule, et installé de façon à pouvoir osciller dans un plan vertical. A l'extrémité du pendule est prévu un galet 13 sur lequel glisse le fil constituant 1.La position initiale du pendule et sa trajectoire sont représentées en pointillés. Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Le fil 1 (figure 3), qui doit être recouvert d'un revêtement, arrivant du dérouleur 4 du mécanisme dérouleurenrouleur, passe à travers le moyen 6 pour recevoir la matrière décapante, et par les galets de guidage 7, puis il est immergé à l'aide du dispositif 12 dans la cuve 8 contenant un bain de métal ou d'alliage en fusion 9 à basse température de fusion, où les secteurs du fil 1 qui se trouvent immergés dans le bain au cours du mouvement de va-et-vient du fil dans le plan vertical, selon le programme assigné, effectué à l'aide de la commande 12, sont recouverts d'un revêtement.Ensuite le fil constituant est calibré en passant à travers l'ouverture du calibre 14 et arrive à l'enrouleur 5. La particularité du dispositif réside dans le fait que si le dispositif 12 pour plonger le fil constituant dans le bain de métal fondu est réalisé sous la forme d'une came 15 (figure 4), d'uncadre creux 17 avec une fente 18 (figure 6), d'un pendule (figure 7), on peut réaliser l'immersion périodique du fil constituant 1 dans le métal en fusion selon un programme assigné ; en conséquence, à la surface du fil constituant 1 se forment des secteurs à revêtement 3 (figure 2) de métal à bas point de fusion alternant avec des secteurs à prestement 2 de matière décapante ; par exemple, en cas d'étamage d'un fil constituant 1 en cuivre de 0,5 mm de diamètre il se forme des secteurs à revêtement 3 en étain de 10 à 15 mm de longueur et ds secteurs 2 de m8me longueur avec un revêtement 2 en colophane (ou en polyuréthane). L'étamage au moyen du dispositif proposé permet d'améliorer de 1,5 à 2 fois le rendement à l'étamage tout en obtenant une haute qualité des revêtements 2 et 3 sur des secteurs alternés suivant la longueur, en consommant 1,5 à 2 fois moins d'étain sur toute la longueur du fil constituant 1. La qualité du revêtement 3 a été déterminée en mesurant l'épaisseur du revêtement 3 sur la longueur du fil constituant 1. Il a été établi que l'uniformité du revêtement en épaisseur atteignait + 0,1/ m pour une épaisseur # de 2 m, tandis que dans les installations d'étamage connues les écarts d'épaisseur du revêtement atteignent # 0,2 à 0,3 m. REVENDICATIONS 1. Conducteur câblé comportant des fils constituants (1) pourvus sur toute leur longueur d'un revêtement assurant le soudage du conducteur et sa protection contre la corrosion, caractérisé en ce que, dans n'importe quel plan de section transversale du conducteur câblé, au moins l'un des fils constituants (1) possède un revetement (2) de matière décapante, tandis que les autres fils constituants (1) ont un revêtement (3) en métal ou alliage à basse température de fusion. 2. Conducteur câblé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les revêtements (2) et (3) sont réalisés homogènes sur toute la longueur des fils constituants (1). 3. Conducteur câblé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les revêtements (2) et (3) de matière décapante et de métal ou alliages à basse tem- pérature de fusion sont réalisés sur des secteurs alternant entre eux sur toute la longueur du fil constituant (i). 4. Conducteur câblé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les paramètres de chaque fil constituant (93 sont choisis de façon à satisfaire à la relation : l. #/S = 0,01 à 10,0 où lest la longueur d'un secteur de revêtement (2), (3) t est l'épaisseur du revêtement (2), (3), 5 est l'aire de section transversale du fil constituant (1). 5. Dispositif pour l'application de revêtements (2), (3) sur un fil constituant d'un conducteur câblé selon la revendication 3, comportant une cuve (8) contenant un bain de métal en fusion (9), un dispositif (6) pour fapplica- tion de matière décapante, un dispositif (12) pour l'immersion du fil constituant (1) dans le bain (9), installé au-dessus de la ouve (8), et un mécanisme dérouleurenrouleur avec un calibre (14), caractérisé en ce que le dispositif (12) pour l'immersion du fil constituant dans ledit bain est doté dune commande (îi) à action périodique agissant périodiquement sur le fil constituant (1). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (12) d'immersion du fil constituant (1) dans le bain de métal fondu est réalisé sous la forme d'une came (15) reliee à une commande (11). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (12) d'immersion du fil constituant (1) dans le bain de métal fondu est réalisé sous la forme d'un cadre creux (17) possédant une fente (18) et monté pivotant sur des guides (7), l'axe de rotation du cadre (17) coïncidant avec l'axe de l'ouverture du calibre (14). 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (12) d'immersion du fil constituant (1) dans le bain de métal fondu est réalisé sous la forme d'un pendule installé de façon à pouvoir osciller dans un plan vertical.