Brevet FR2550107A1 — publié le 19850208

La présente invention concerne les installations de laminage et de tréfilage et a notamment pour objet un dispositif pour la fabrication de microconducteurs. La présente invention peut être appliquée dans différents domaines de l'industrie, tels que la radiotechnique et l'électronique, la technique de calcul, la construction des machines et la médecine, la chimie et l'agriculture. La tendance moderne à la microminiaturisation des produits dans tous les domaines de la technique exige de plus en plus la fabrication de microconducteurs de section minimale et de haute qualité. Toutefois, le fait que le processus technologique stable de production de microconducteurs nécessite un effort de traction considérable limite la possibilité de produire de tels microconducteurs à l'aide des dispositifs en usage à l'heure actuelle. On connaît un dispositif pour la fabrication de microconducteurs (cf, par exemple, la demande inter20 nationale NO PCT/80 datée du 12 Décembre 1979, déposée à l'OM Pl le 11 Décembre 1980), comportant un outil de déformation ayant deux éléments dans l'écartement entre les surfaces actives desquels est engagée une ébauche de microconducteur, et une commande de mouvement rectiligne 25 alternatif liéeà au moins un élément de l'outil de déformation De plus, ce dispositif comprend un moyen de traction du microconducteur, disposé en aval de l'outil de déformation. Cependant, le dispositif mentionné nécessite un 30 étirage de force du microconducteur, qui provoque dans celui-ci des contraintes de traction notables causant des ruptures du microconducteur et abaissant par conséquent le rendement du procédé. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif pour la production de microconducteurs, dont la conception permettrait de réduire le risque de rupture du microconducteur et d'élever, par cela même, le rendement du procédé. Le problème ainsi posé est résolu du fait que le dispositif pour la fabrication de microconducteurs, comportant un outil de déformation ayant deux éléments dans 5 l'écartement entre les surfaces actives desquels est amenée une ébauche de microconducteur, et une commande de mouvement rectiligne liée à au moins l'un desdits éléments de l'outil de déformation, est caractérisé, selon l'invention, en ce que l'un des éléments de l'outil de déformation est exécuté 10 sous forme d'un rouleau cylindrique principal, tandis que la surface active de l'autre élément est exécutée-curviligne, en formant ainsi entre elle et la surface active du rouleau cylindrique principal un écartement dans lequel est amenée l'ébauche de microconducteur, ledit dispositif comportant 15 en outre une commande de rotation liée mécaniquement au rouleau cylindrique principal. Il est avantageux de réaliser ledit autre élément de l'outil de déformation sous forme d'un patin dont la surface curviligne active entoure une partie de la surface 20 active du rouleau cylindrique principal, de manière que l'écartement entre ceux-ci diminue dans le sens de la rotation du rouleau. Il est souhaitable que l'outil de déformation comprenne au moins deux patins entourant le rouleau cylindrique principal et équidistants du milieu de celui-ci, et une bande métallique sans fin entourant le patin et entrant en contact avec les bandages. Il est avantageux que lesdits bandages soient fabriqués en un matériau élastique de friction. Il est préférable que le deuxième élément de l'outil de déformation soit exécuté sous forme d'un rouleau cylindrique creux supplémentaire, et que le dispositif soit pourvu en outre d'une commande de rotation liée mécaniquement à ce dernier, que le rouleau cylindrique 35 principal de l'outil de déformation soit exécuté creux et que 1 'outil de déformation comprenne deux arbres axiaux disposés chacun à l'intérieur du rouleau cylindrique creux 3 2550107 et au moins deux cloisons entourant chacune l'arbre axial correspondant et venant en contact avec la surface intérieure du rouleau cylindrique creux. La présente invention permet de réduire les contraintes de traction dans le matériau du microconducteur et de diminuer ainsi l'éventualité d'une rupture du microconducteur, assure la production de microconducteurs de diamètre réduit et augmente le rendement du procédé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, 10 détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de sa réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins annexés non limitatifs dans lesquels: la figure 1 représente la chatne cinématique du dispositif revendiqué pour la production de microconducteurs, dans lequel un élément de l'outil de déformation est exécuté sous forme d'un rouleau cylindrique, et l'autre élément, sous forme d'un patin, selon l'invention; la figure 2 est une vue suivant la flèche A de la figure 1, la commande étant déposée; la figure 3 montre la chaine cinématique du dispositif revendiqué pour la production de microconducteurs, dans lequel le rouleau cylindrique est entouré de bandages 25 et le patin est entouré d'une bande métallique sans fin, selon l'invention; la figure 4 est une vue suivant la flèche B de la figure 3, la commande étant déposée; la figure 5 montre la chaîne cinématique du dispositif revendiqué pour la fabrication de microconducteurs, dans lequel les deux éléments de l'outil de déformation sont exécutés sous forme de rouleaux cylindriques creux, selon 1 'invention; la figure 6 est une vue suivant la flèche C 35 de la figure 5, les commandes étant déposées; la figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la figure 6. Le dispositif revendiqué pour la production de microconducteurs comporte un outil de déformation 1 (figures 1, 2) constitué de deux éléments exécutés sous forme d'un rouleau cylindrique 2 et d'un patin 3, respec5 tivement, possédant des surfaces actives 4 et 5, respectivement La surface active 5 du patin 3 est curviligne et entoure une partie de la surface active 4 du rouleau 2 de manière que l'écartement entre celles-ci diminue dans le sens de la rotation du rouleau 2 et de l'étirage de l'ébauche 6 de microconducteur 7 Par ses tourillons 8, 9, le rouleau 2 repose sur des paliers 10, 11 et est lié par un accouplement à la commande de rotation 13 De plus, le rouleau 2 est lié à une commande de mouvement rectiligne alternatif 14. Selon un autre mode de réalisation du dispositif revendiqué pour la fabrication de microconducteurs, le rouleau 2 de l'outil de déformation est entouré d'au moins deux bandages 15, 16 (figures 3, 4) fabriqués en matériau élastique de friction, par exemple en caoutchouc 20 ou en polyuréthane Le patin 3 est entouré d'une bande métallique dans fin 17 dont la surface extérieure 18 constitue la surface active La bande 17 est montée sur des tambours 19, 20, 21 Les tambours 19, 20, 21 sont montés dans des paliers 22, 23. Selon encore un autre mode de réalisation du dispositif revendiqué pour la production de microconducteurs, les deux éléments de l'outil de déformation 1 sont exécutés sous forme de rouleaux cylindriques creux 24, 25 (figures , 6, 7) à surfaces actives 26, 27, respectivement. L'outil de déformation comporte des arbres axiaux 28, 29 liés à la surface intérieure des rouleaux 24, 25 correspondants au moyen de cloisons élastiques 30, 31 entourant les arbres 28 et 29, respectivement L'arbre 28 est guidé dans des paliers 32, 33 et est lié à l'aide d'un accou35 plement 34 à la commande 13 L'arbre 29 est guidé dans des paliers 35, 36 et est lié au moyen d'un accouplement à une commande de rotation 38 Les rouleaux 24, 25 sont liés à des commandes 39, 40 de mouvement rectiligne alternatif Le nombre de cloisons 30, 31 dépend des dimensions des rouleaux 24, 25. Le dispositif de production de microconducteurs 5 représenté sur les figures 1, 2 fonctionne de la manière suivante. Une ébauche 6 de microconducteur 7 est engagée dans l'écartement entre les surfaces actives 4 et 5 du rouleau cylindrique 2 et du patin 3 Ceci fait, on met en 10 marche la commande de rotation 13 pour mettre en rotation le rouleau 2 dans le sens de déroulement du processus technologique En même temps, on enclenche la commande de mouvement rectiligne alternatif 14 pour faire déplacer le rouleau 2 le long de son axe de rotation La surface 15 active 4 du rouleau 2, sous l'action des commandes 13 et 14, effectue un mouvement curviligne complexe résultant de la rotation du rouleau 2 et de son mouvement rectiligne alternatif suivant son propre axe de rotation, qui lui sont communiqués simultanément En conséquence, des forces 20 de frottement sont engendrées entre la surface active 4 du rouleau 2, l'ébauche 6 et la surface active 5 du patin 3. Sous l'action de ces forces, l'ébauche 6 est recouverte alternativement dans un sens et dans l'autre avec une course de roulement S 2 d o d est le diamètre initial de l'ébauche 6, et se déplace aussi dans le sens du déroulement du processus technologique Sous l'effet du roulement et du déplacement simultanés, l'ébauche 6 se déforme graduellement jusqu'à la formation d'un microconducteur 7 de section ronde dont le diamètre correspond à la valeur de l'écartement minimal entre les surfaces actives 4 et 5 du rouleau 2 et du patin 3. Le processus de fabrication du microconducteur 7 s'effectue en continu jusqu'à la mise au repos des commandes 13 et 14. Selon l'invention, la rotation du rouleau 2 dans le sens de déroulement du processus technologique contribue à l'autodéplacement partiel de l'ébauche 6 dans la zone de déformation plastique, ce qui, à son tour, diminue les contraintes de traction dans le matériau du microconducteur 7 obtenu. Le dispositif de production de microconducteurs, représenté sur les figures 3 et 4,fonctionne de la façon suivante. On enclenche les commandes 13 et 14 Sous l'effet du contact des bandages 15 et 16 avec la bande métallique sans fin 17, c'est-à-dire sous l'action des forces de frottement, la bande 17 effectue elle-aussi un mouvement curviligne compliqué Grâce aux propriétés élastiques des bandages 15 et 16, le mouvement rectiligne alternatif de la bande 17 s'effectuera en opposition de phase et en synchronisme par rapport au même déplacement du rouleau 2. 15 Le dispositif faisant l'objet de l'invention permet, grâce à la rotation synchrone des deux surfaces actives 4 et 18 du rouleau 2 et de la bande 17, de diminuer encore davantage les contraintes de traction dans le matériau du microconducteur 7 produit et, grâce 20 à la synchronisation des déplacements axiaux rectilignes alternatifs des surfaces actives 4 et 18 du rouleau 2 et de la bande 17, respectivement, d'améliorer les conditions de la formation du microconducteur 7 Pour le reste, le dispositif fonctionne d'une façon analogue 25 au cas décrit ci-dessus. Le dispositif de production de microconducteurs représenté sur les figures 5, 6, 7 fonctionne de la façon suivante. On enclenche les commandes de rotation 13 et 38 en mettant ainsi en rotation les rouleaux creux cylindriques 24 et 25 par l'intermédiaire des arbres axiaux 28, 29 et des cloisons élastiques 30, 31 En même temps, on met en action les commandes de mouvement rectiligne alternatif 39 et 40 et on déplace les rouleaux 24 et 25 suivant leurs 35 axes de rotation et en opposition de phase relativement l'un à l'autre. 7 2550107 Le dispositif revendiqué, grâce à la réalisation creuse des rouleaux 24 et 25, autrement dit, grâce à la réduction de leurs masses d'inertie, et grâce à la diminution du nombre de surfaces de frottement, permet d'améliorer le synchronisme du fonctionnement de l'outil de déformation 1, d'augmenter la fréquence des déplacements rectilignes alternatifs des surfaces actives 26 et 27 des rouleaux 24 et 25 Grâce à ce perfectionnement, on a diminué encore davantage les contraintes de traction dans le matériau du microconducteur 7, en réduisant ainsi le risque de rupture de celui-ci et en élevant le rendement du processus Pour le reste, le dispositif fonctionne d'une façon analogue à celle décrite ci-dessus. L'invention permet de fabriquer des micro15 conducteurs en métaux et alliages divers. R E V E N D I C A T I O NS 1. Dispositif pour la fabrication de microconducteurs, du type comportant un outil ( 1) comportant deux éléments dans l'écartement entre les surfaces actives ( 4,5) desquels est amenée une ébauche ( 6) du microconducteur ( 7) à obtenir, et une commande de mouvement rectiligne alternatif ( 14) liée à au moins un élément de l'outil de déformation ( 1) , caractérisé en ce que l'un des éléments de l'outil de déformation ( 1) est exécuté 10 sous forme d'un rouleau cylindrique principal ( 2), la surface active ( 5) de l'autre élément étant exécutée curviligne et formant avec la surface active ( 4) du rouleau cylindrique principal ( 2) un écartement dans lequel est amenée l'ébauche ( 6) du microconducteur ( 7), 15 ledit dispositif comportant en outre une commande de rotation ( 13) liée mécaniquement au rouleau cylindrique principal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre élément de l'outil de déformation ( 1) est exécuté sous forme d'un patin ( 3) dont la surface active curviligne ( 5) entoure une partie de la surface active ( 4) du rouleau cylindrique principal ( 2) de façon que l'écartement entre eux diminue dans le sens de la rotation de ce dernier. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'outil de déformation ( 1) comporte au moins deux bandages ( 15, 16) entourant le rouleau cylindrique principal ( 2) et équidistants du milieu de ce dernier, et une bande métallique sans fin ( 17) 30 entourant le patin ( 3) et venant en contact avec les bandages ( 15, 16). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les bandages ( 15, 16) sont fabriqués en matériau de frottement élastique. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit autre élément de l'outil de déformation ( 1) est exécuté sous forme d'un rouleau cylindrique creux supplémentaire ( 25), en ce que ledit dispositif est équipé d'une commande de rotation supplémentaire ( 38) liée mécaniquement à ce dernier, en ce que l'outil de déformation ( 1) du rouleau cylindrique ( 24) est exécuté creux, et en ce que l'outil de déformation ( 1) comprend deux arbres axiaux ( 28, 29) disposés chacun 10 à l'intérieur d'un rouleau cylindrique creux ( 24, 25) et au moins deux cloisons ( 30, 31) entourant chacune l'arbre axial ( 28, 29) correspondant et venant en contact avec la surface intérieure du rouleau cylindrique creux ( 24, 25) correspondant.