Brevet FR2559696A1 — publié le 19850823

1.- " Procédé pour la fabrication en continu de bandes de métal profilées et installation pour la mise en oeuvre du procédé." La présente invention concerne un procédé pour la fabrication en continu de bandes de métal profilées avec au moins deux zones de dimensions en épaisseur différentes (dimen- sions de section droite), à partir d'une bande d'épaisseur uniforme ou presque uniforme, par mise en forme avec produc- tion de copeaux, la bande étant déplacée sous précontrainte de- vant des outils fixes de mise en forme. Pour de nombreux cas d'application, par exemple com- me matière première pour des plaeages de revêtement, ou égale- ment pour des éléments de contact dans la technique électrique et électronique, on a besoin de bandes de métal conductrices comportant mune ou plusieurs zones d'épaisseurs différentes, S'il s'agit dans ce cas d'une zone plus épaisse et d'une zone plus mince respectivement aux extrémités de la bande de métal, alors en règle générale, la partie plus épaisse sert dans le cas d'éléments de contact pour le raccordement électrique, tandis que la zone plus mince, éventuellement après une con- formation appropriée, sert pour assurer le contact proprement dit par rapport à une pièce antagoniste correspondante. La fabrication des bandes de métal profilées en tant que matériau de départ pour de tels éléments de contact, s'effectue jusqu'à maintenant de façon variée. Les procédés de laminage connus présentent l'inconvénient d'être limités à des formes déterminées et surtout de nécessiter un outillage 2.- complexe. Il vient s'y ajouter que les pièces réalisées par un procédé de laminage ne présentent pas les tolérances exi- gées et qu'en outre, la qualité de leur surface laisse à dé- sirer (DE-OS 28 36 475). L'obtention du profilage par fraisage sur les bandes de métal, bien que connue, n'a manifestement aussi pas pu s'imposer. Les procédés de fraisage sont considérés comme de- mandant beaucoup de temps et la mise en forme par enlèvement de copeaux a été critiquée comme étant défavorable (DE-AS - 10 26 47 407). Les procédés connus jusqu'à maintenant (DE-AS 26 47 407, DE-OS 28 36 475) consistent en conséquence à réaliser l'enlèvement du matériau dans la partie prévue de la bande par étirage ou par rabotage. On a cherché, entre autres, à éviter les traces de broutage se produisant dans ce cas, en guidant la bande de métal à travers le dispositif d'étirage, dans le but d'augmenter l'angle d'attaque, sur une surface courbe. Egalement, pour éviter une fragilisation du matériau, l'usinage de la bande de métal sous précontrainte doit &tre prévu en restant au-dessous de la limite d'élasticité. Indépendamment de ce que, dans le cas d'un enlèvement d'un volume plus important pour réaliser un profil particu- lier, un plus grand nombre de passes est nécessaire lors du râclage ou du rabotage, les bandes réalisées selon les pro- cédés connus ou bien les semi-produits ou les produits finis obtenus à partir de ces bandes par découpage, par refend ou par estampage, n'atteignent pas la qualité de surface qui doit être assurée par exemple sur des contacts réputés suscepti- bles de recevoir une dorure. L'invention a en conséquence pour but de trouver une possibilité d'obtenir une meilleure qualité de surface avec une fabrication rationnelle de bandes de métal profilées. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en ce que cette rise en forme avec production de copeaux, s'effec- tue par fraisage de la bande, à une épaisseur de bande réduite 3.- par rapport à l'épaisseur de départ, dans au moins une zone et qu'immédiatement après, et toujours dans la même passe, la surface de la zone d'épaisseur réduite est adoucie par râ- clage ou rabotage. Cette combinaison des étapes du procédé se déroulant immédiatement l'une après l'autre, rend possible un enlèvement suffisant de matériau en une seule passe opératoire. De ce fait, une économie importante du temps de fabrication peut être réalisée. Grâce à la coopération réciproque des différents outils d'usinage qui assurent quasiment un guidage réciproque de la bande de métal, le maintien de tolérance de fabrication déterminée, même dans des limites étroites, est sans problème. La qualité de surface obtenue grâce à l'inven- tion permet le dépôt de couches de métal noble m&ne extrême- ment minces, par exemple par voie électrolytique, de sorte que lors du traitement ultérieur, par exemple pour obtenir des éléments de contacts électriques, on obtient une importante économie de métaux nobles, tels que l'or, l'argent, le platine, etc... Il est essentiel pour la mise en oeuvre de l'inven- tion, que les quantités de matériaux enlevées par fraisage soient un multiple de la quantité de matériaux enlevée par raclage ou rabotage. Cela signifie que le profilage proprement dit, par exemple l'évidement d'une rainure longitudinale ou bien l'enlèvement du matériau de la bande sur un ou deux c8tés dans la zone de bordure, s'effectue grâce au processus de fraisage, tandis que la rugosité de la surface ainsi que le dimensionnement final de la bande métallique sont déter- ninés par le processus de raclage ou de rabotage terminant l'usinage. Il est en outre déterminant pour la précision du di- mensionnement et la qualité de la bande de métal profilée à obtenir, que l'épaisseur du copeau enlevé par râclage ou rabota- ge et qui détermine la quantité de matériau, soit établie in- dépendamment de la quantité de matériau enlevée par le proces- sus de fraisage appliqué en amont. Cette couche, fixée par 4.- exemple à une épaisseur de 0,01 à 0,02 mm peut également, selon un autre concept de l'invention, être enlevée en deux ou plusieurs passes de raclage ou de rabotage se succédant et accompagnant le processus de fraisage. C'est ainsi qu'il est par exemple possible pour un enlèvement souhaité de 0,02 mm, d'obtenir après le processus de fraisage pour le profilage, les dimensions finales de la bande et sa qualité finale en deux passes successives d'enlèvement de respectivement 0,01 mm de matériau. Pour certains alliages, notamment pour ceux présentant des caractéristiques élastiques élevées, r- guidage spécial de la bande peut en outre, faciliter le processus de fabrica- tion. Dans de tels cas, il s'est avéré avantageux, selon un complément de l'invention, que la bande de métal profilée par fraisage et adoucie par raclage ou par rabotage dans les zones fraisées, soit dégauchie avant le fraisage. Des dispositifs d'étirage constitués par exemple de métal ou de matière plas- tique d'une conformation déterminée, conviennent à cet effet. L'essentiel de la conformation de la bande de métal, au sens d'un profilage, est réalisé selon l'invention, et - la différence des techniques actuellement classiques, non pas par rabotage, mais par fraisage. Ce n'est que pour l'améliora- tion de la surface qu'un processus de raclage ou de rabotage est en outre prévu à la suite dans la même passe opératoire. En conséquence, la quantité de matériau, en volume, qui est enlevée par fraisage et celle qui est enlevée par rabotage, sont ensemble déterminantes. Selon l'invention, la quantité de matériau enlevée par fraisage doit, dans tous les cas, être un multiple de la quantité de matériau enlevée par rabotage. Selon le type de profilage, et le matériau utilisé, tel que CuZn, CuNi ou bien CuPe, l'épaisseur de la couche enlevée par fraisage peut avantageusement être par exemple dix fois, vingt fois, ou cinquante fois celle de làa couche enlevée par rabotage, ou même davantage. Il s'est en outre avéré avantageux pour l'invention, 5.- que la bande de métal éventuellement dégauchie et ensuite fraisée, soit adoucie avec enlèvement de copeaux pendant une déviation, par exemple pendant son guidage sur un rou- leau ou un cylindre. Cela rend possible un accroissement de l'angle d'attaque avec simultanément un bombement transversal plus réduit sur le produit fini. Comme cela a été déjà exposé, il est prévu pour l'in- vention que la bande de métal au cours de son usinage traverse l'une après l'autre en une seule passe, les différentes sta- tions d'usinage. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il s'est avéré en conséquence comnme particuliè- rement avantageuse, une installation dans laquelle un disposi- tif fixe de fraisage et un ou plusieurs dispositifs fixes de râclage ou de rabotage, sont disposés les uns derrière les au- tres dans la direction de déplacement de la bande. Un traite- ment optimal et une action réciproque en faveur de la qualité de la bande sont ainsi obtenus. Pour la mise en forme par enlèvement de copeaux d'al- liages de cuivre particulièrement durs, par exemple dans les qualités élastiques, il peut être prévu pour un guidage sup- plémentaire de la bande en amont du dispositif de fraisage, un dispositif de dégauchissage. Cette disposition s'est avérée avantageuse notamment aussi pour des bandes de métal plus épaisses. L'invention va 9tre exposée plus en détail en se re- férant aux exemples de réalisation représentés sur les figures 1 e 7. Les figures 1 à 4 montrent des sections transversales de bandes de métal, par exemple à base d'alliages de cuivre, profilées conformément à l'invention. Tandis que sur la figu- re 1, entre les zones de bordure 1 de même volume subsistantes, un évidement médian 2, s'étendant en direction axiale, est fraisé à partir de la bande et qu'ensuite la surface ainsi fraisée est raclée, l'évidement 3 se trouve selon la figure 2, entre les zones de bordures 4 et 5 de volumes différents. 6.- La figure 3 montre une bande, avec, sur un seul côté, une partie de bande 6 fraisée, qui est inclinée par rapport à la surface de la partie résiduelle 7. La référence 6 désigne la partie initiale de la bande n'ayant subi ni raclage, ni fraisage. Sur la figure 4 enfin, est représentée une section transversale de bande constituant une autre forme de réalisa- tion de l'invention, et à la zone médiane 9 subsistante de la- quelle, se raccordent des zones 10 ou 11 usinées jusqu'au bord de la bande. Les figures 5 à 7 montrent le mode de réali- lation des bandes de métal profilées représentées sur les figures 1 à 4. La bande métallique 12 selon la figure 5, cons- tituée par exemple d'un alliage CuZn, est extraite d'une ré-. serve de bande non représentée et amenée dans le sens de la flèche au dispositif de fraisage 13 indiqué schématiquement. La fraise cylindrique utilisée dans ce cas enlève avec pro- duction de copeaux une partie 14 s'étendant dans la direction de la bande, sur par exemple une épaisseur de 0,18 mm nu par- tir de la bande métallique 12 ayant une épaisseur de 0,5 mm. Le dispositif de raclage ou de rabotage 15, indiqué schémati- quement, est prévu dans la direction de déplacement en aval du dispositif de fraisage 13. Le couteau de coupe ou de raclage 16 de ce dispositif enlève, comme cela est représenté, de la surface de la partie fraisée de la bande, un copeau d'une épaisseur de 0,01 mm. Ceci a pour conséquence que la surface fraisée est adoucie, c'est-à-dire débarrassée de toutes traces de fraisage, En même temps, du fait de l'entrée en prise du couteau de raclage 16, le processus de fraisage est stabilisé dans son déroulement de sorte que des tolérances de fabrica- tion étroites peuvent être maintenues. A la différence de ce qui précède, la figure 6 montre un procédé de réalisation dans lequel une bande 18, constituée par exemple de cuivre, d'une largeur de 60 mn et 7.- d'une épaisseur de 1,3 mn est pourvue d'un évidement médian par exemple selon la figure 1, avec une profondeur de 0,8 mm. Pour le réaliser on utilise la fraise cylindrique 20 qui dé- gage tout d'abord dans la bande 18 un évidement 21 de profon- deur de par exemple 0,78 mm. Immédiatement après cet évidement 21 est adouci, au moyen du rabot 22, par enlèvement d'-un co- peau 23 d'environ 0,02 mm d'épaisseur dans sa partie médiane, l'évidement 19 étant alors amené par biseautage simultané de ses deux bords latéraux 24 à sa forme et à ses dimensions définitives. Les deux rabots 25 et 26 montés S la suite ont uniquement pour fonction d'enlever une éventuelle bavure sur les bords, Bien entendu, d'autres moyens connus, tels que des disques de meulage, des brosses, etc..., peuvent égale- -ment être mis en oeuvre à cet effet. Enfin, la figure 7 montre la réalisation d'une bande 27 en alliage cuivrefer de par exemple 66 mm de largeur et de 1,3 -mnm d'épaisseur, dans laquelle, conformément à la figure 4, une zone -médiane 28 de par exemple 27 -m doit subsis- ter. L'épaisseur des zones de bordure 29 à réaliser doit être par exemple de 0,4 mm. A cet effet, il est prévu les deux fraises cy- lindriques 30 et 31 qui lors du tirage de la bande 27 dans le sens de la flèche réalisent les évidements 32 et 33 s'éten- dant en direction de la bande sur -une hauteur d'environ 0,9 mm. Pour adoucir les surfaces de ces évidements, on a prévu le dispositif de rabotage 34 oui enlève les parties 35 et 36 sur une épaisseur d'environ 0, 02 min et qui assure éventuellement en même temps un biseautage des zones de bor- dure 37. Les bavures subsistantes Éventuellement sur la zone -médiane lors de ces bases de travail peuvent être; comme indiqué, enlever au moyen des rabots 8 et 39 ou bien d'autres moyens appropriés. Une comparaison des procédés de fabrication selon les exemples de réalisation des figures 5 à 7 indique pour les quantités de matériau enlevées par fraisage et par rabotage, des rapports d'environ 18: 1, 39: 1 et 45: 1. 255969.6 8.- Au lieu des fraises cylindriques mises en oeuvre dans les exemples de réalisation représentés, on peut bien entendu utiliser également des fraises fron- tales ou bien d'autres dispositifs de fraisage appropries. Il est par contre déterminant pour l'invention que la réa- lisation du profil soit assurée par un processus de fraisage tandis aue le lissaae ainsi grue les dimensions terminales et la qualité sont obtenus par un raclage ou un rabotage ter- minal. 9. REVEN D I CATI ONS 1.- Procédé pour la fabrication en continu de bandes de métal profilées avec au moins deux zones de dimensions en épaisseur différentes (dimensions de section droite), à partir d'une bande d'épaisseur uniforme ou presque uniforme, par mise en forme avec production de copeaux, la bande étant dé- placée sous précontrainte devant des outils fixes de mise en forme, procédé caractérisé en ce que cette mise en forme avec production de copeaux s'effectue par fraisage (13) de la bande (12) à une épaisseur de bande réduite par rapport à l'épaisseur de départ, dans au moins une zone et qu'immédiatement après, et toujours dans la même passe, la surface de la zone d'épais- seur réduite est adoucie par raclage ou rabotage(152 16). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de matériau enlevé par fraisage est un multiple de la quantité de matériau enlevé par râclage ou rabotage. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur du copeau enlevé par raclage ou rabotage et déterminant laquantité de matériau enlevé, est fixée d'une façon indépendante de la quantité de matériau enlevé par le processus de fraisage prévu en amont. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaisseufixée pour le copeau est enlevée en deux ou plusieurs opérations de r9clage ou de rabotage se succé- dant en direction du déplacement de la bande. 5.- Procédé selon l'une quelcoique des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bande métallique profilée par fraisage et adoucie par râclage ou rabotage dans les zones frai- sées, est dégauchie avant le fraisage. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bande éventuellement dégauchie et ensuite fraisée est adoucie avec production de copeaux pen- dant une déviation. 7.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé *- selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractéri- sée en ce qu'un dispositif de fraisage fixe et un ou plusieurs dispositifs fixes de râclage ou de rabotage sont disposés les uns derrière les autres dans la direction de déplacement de la bande. 8.- Installation selon la revendication 7, caracté- risée en ce qu'en amont du dispositif de fraisage, il est prévu un dispositif de dégauchissage pour la bande en déplacement. 9.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de fraisage comprend une fraise cylin- drique. 10.- Utilisation des bandes de métal obtenues con- formément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, en vue de la fabrication d'éléments de contact d'une qualité de surface permettant le revêtement.