Brevet FR2573251A1 — publié le 19860516

Procédé de fabrication d'un guide coudé à rainures et guide coudé à rainures obtenu par ce procédé. La présente invention se rapporte à la réalisation de guides d'ondes coudés à rainures par électroformage. I1 est connu de fabriquer des guides d'ondes par électrodéposition de cuivre sur un noyau dont la surface externe correspond à la surface interne du guide à réaliser. Quand le guide à fabriquer est un guide à rainures (corrugated waveguide dans la littérature anglo-saxonne) et que ce guide est droit, il n'est pas très difficile de réaliser un noyau présentant des moulures correspondant aux rainures à obtenir; ces moulures peuvent, par exemple, être obtenues par tournage à l'aide d'une machine-outil. Par contre, lorsque le guide à rainures doit être coudé, la réalisation d'un noyau coudé présentant les moulures voulues dans sa partie coudée, est très difficile et coûte donc cher. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient. Ceci est obtenu, en particulier, par remploi d'un noyau correspondant à un guide droit, par un électroformage en au moins deux dépôts et, entre ces deux dépôts, une opération d'extraction du noyau et de ceintrage de l'ébauche constituée par la couche obtenue après le premier et ces deux dépôts. Selon l'invention un procédé de fabrication d'un guide d'ondes coudé à rainures, est caractérisé en ce qu'il consiste dans la suite des opérations ci-après: réalisation d'un noyau droit en matière destructible, comportant des nervures transversales; électrodéposition d'une couche de métal, constituant une ébauche, sur les parois longitudinales du noyau pendant un temps Ti non nul; arrêt de l'électrodéposition et extraction du noyau; ceintrage de l'ébauche, qui est rendu possible aux endroits correspondant aux nervures du noyau; électrodéposition sur l'ébauche pendant un temps T2 non nul. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéris tiques apparaîtront à I1 aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent: - la figure 1, un premier montage pour obtenir un guide d'ondes selon l'invention, - la figure 2, le montage de la figure 1 après l'obtention d'une première couche métallique par électrodéposition, - la figure 3, la pièce constituée par une première couche de la figure 2 après extraction du noyau, - la figure 4, la pièce de la figure 3 après assemblage dans un second montage pour obtenir le guide d'ondes, - la figure 5, le second montage après déformation mécanique de la pièce de la figure 3, - la figure 6, la pièce de la figure 3 après la déformation selon la figure 5 et l'obtention d'une seconde couche métallique par électrodéposition, - la figure 7, la pièce de la figure 3 après une opération destinée à permettre l'obtention d'un guide d'ondes coudé souple. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. Dans ce qui suit et dans les revendications il va être question de réaliser des pièces par électroformage à l'aide de noyaux; le nettoyage de ces noyaux et des pièces obtenues par électroformage, de même que le dépôt de sous-couches d'adhérence et de sous-couches conductrices d'argent ou d'or ne seront pas ou que succinctement décrits, pour simplifier l'exposé et parce qu'ils relèvent de la technologie courante, employée par l'homme de métier pour réaliser des pièces par électroformage, en particulier des guides d'ondes. La figure 1 représente, vu en coupe longitudinale, un premier montage destiné à permettre la fabrication par électroformage d'un guide d'ondes coudé à rainures. Ce montage, d'une longueur hors-tout de 120 mm, comporte un noyau, 1, et deux embouts, 4 et 5 accolés au noyau; les embouts sont réalisés en matériau isolant. Le noyau comporte une partie centrale cylindrique, 10, dans laquelle, par usinage avec une machine-outil, ont été réalisées sept nervures N1 à N7 le noyau comporte également deux parties terminales 11, 12, en forme de disques, dans chacune desquelles sont vissées quatre tiges filetées, telles que T1, T3, avec, sur chacune de ces tiges, un boulon borgne, tel que B1 et B3, placé en contact avec la partie terminale correspondante.La partie centrale, 10, du noyau ainsi que les parties terminales 11 et 12, qui lui sont accolées respectivement aux deux extrémités, sont en alliage léger d'aluminium (AU4G : alliage d'aluminium à 4% de cuivre et 1% de magnésium); l'extraction d'un tel matériau, après qu'une ou des couches électrolytiques aient été déposées sur lui, se fait par dissolution dans une solution chaude de soude à 10 %, sous courant d'air et par une température d'environ 700C. La figure 2 montre, toujours en coupe longitudinale, le montage de la figure 1 après qu'il ait été plongé dans un bain électrolytique pour l'obtention, par électrodéposition, d'une couche de cuivre d'une épaisseur de 0,3 mm afin de constituer une ébauche, 2; la durée T1 de cette électrodéposition est réglée en fonction de l'épaisseur désirée. Le montage est alors sorti du bain électrolytique pour être nettoyé, puis les embouts, 4, 5, formant cuvettes, sont retirées et le noyau 1 est dissous dans une solution de soude, selon le procédé décrit plus avant. Quant aux tiges filetées, telles que T1, T3, T5, T7, elles sont dévissées des boulons borgnes, tels que 131, B3, B5, B7, ces derniers restant prisonniers de l'ébauche 2. La figure 3 montre, en coupe longitudinale, ébauche 2 ainsi obtenue, avec ses boulons tels que B1, B2, B3, B6, B7, B8. Sur cette figure apparaissent sept rainures circulaires, telles que R1, R2, R7, qui correspondent aux sept nervures, telles que N1, N2, N7, que comporte le noyau. La figure 4 montre, dans une vue en perspective, un second montage destiné à permettre, à partir de l'ébauche 2, de terminer la fabrication d'un guide d'ondes coudé à rainures. Ce second montage comporte, outre l'ébauche 2 avec ses huit boulons borgnes, prisonniers, deux blocs parallélépipédiques, 6, 7, en matériau électriquement isolant; les blocs 6 et 7 sont respectivement fixés aux deux extrémités de l'ébauche 2 au moyen de huit tiges filetées telles que T1', T4', T6', T7' qui traversent ces blocs à raison de quatre par bloc et, d'une part, sont vissées, à l'une de leurs extrémités, respectivement dans les huit écrous borgnes prisonniers et, d'autre part, comportent un écrou de serrage, tel que T1', T4', T6', T7', à leur autre extrémité.Sur la figure 4 il est à remarquer que les blocs 6 et 7 présentent chacun deux grandes faces, dont l'une est en contact avec l'une des extrémités de l'ébauche 2, et ont leurs grandes parallèles d'un bloc à l'autre; il est également à remarquer que le bloc 6 comporte deux trous filetés borgnes, P1, P2, et que le bloc 7 comporte deux trous lisses P1' et P2' dont le rôle sera expliqué à l'aide de la figure 5. Il est à noter que l'ébauche 2 des figures 3 et 4, en raison de la relativement faible épaisseur de cuivre qui la constitue et en raison de sa structure en accordéon, présente une souplesse mécanique importante. Cette souplesse est mise à profit, comme indiqué sur la figure 5, pour couder l'ébauche 2. La figure 5 est une vue en perspective montrant le montage de la figure 4 après que les -deux blocs isolants, 6 et 7, aient été mis en contact, dans un mouvement de rotation qui a amené les grandes faces d'un bloc dans des plans perpendiculaires aux grandes faces de l'autre bloc. Deux vis, dont une seul, K1, apparaît sur la figure 5, assurent le maintien des blocs 6 et 7 dans la position indiquée sur la figure; ces deux vis traversent les trous lisses, tels que P1', pour se visser dans les trous filetés, tels que P1. Les vis et les boulons, autres que les huit écrous borgnes prisonniers de l'ébauche 2, sont masqués, dans leur partie extérieure aux blocs 6 et 7, par une couche de peinture isolante. Le montage selon la figure 5 est alors plongé dans un bain électrolytique afin d'effectuer une électrodéposition de cuivre sur les parois de l'ébauche 2. Lorsqu'au bout d'un temps T2 ltépaisseur totale du cuivre atteind 2,5 mm, le montage est sorti du bain électrolytique, puis il est nettoyé; l'ébauche1 avec ses boulons borgnes et ses parois épaissies, est alors séparée des autres éléments du montage et constitue un guide d'ondes coudé à rainures, 3, dont les brides de fixation comportent chacune quatre boulons borgnes. Ce guide 3 est représenté sur la figure 6. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit à l'aide des figures 1 à 6; c'est ainsi qu'elle s'applique également aux guides à section rectangulaire. De plus les brides peuvent être réalisées différemment : brides obtenues par électrodéposition mais comportant, au lieu des boulons borgnes, des trous lisses ou filetés; les brides peuvent également être des pièces usinées rapportées par brasage sur un corps de guide d'ondes obtenu par électrodéposition. Des guides coudés, à rainures, souples peuvent également être obtenus selon le procédé décrit à l'aide des figures 1 à 6, à condition, de masquer, par exemple avec de la cire, une partie de l'ébauche 2 afin d'éviter un apport de cuivre, sur cette partie, lors de la deuxième électrodéposition avec le montage de la figure 5 et donc de conserver toute sa souplesse à la partie masquée. La figure 7 montre l'ébauche de la figure 3 après qu'une couche de cire, 20, ait été déposée contre sa paroi externe afin d'obtenir un guide souple selon le procédé décrit au paragraphe précédent; cette couche de cire recouvre, en son milieu, la partie en accordéon de l'ébauche sur une longueur égale environ au tiers de la longueur de l'ébauche. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un guide d'ondes coudé à rainures, caractérisé en ce qu'il consiste dans la suite des opérations ci-après: réalisation d'un noyau (1) droit en matière destructible, comportant des nervures transversales (N1, N2 - N7); électrodéposition d'une couche de métal, consituant une ébauche (2), sur les parois longitudinales du noyau pendant un temps T1 non nul; arrêt de l'électrodéposition et extraction du noyau (1); ceintrage de l'ébauche (2), qui est rendu possible aux endroits correspondant aux nervures du noyau; électrodéposition sur l'ébauche (2), pendant un temps T2 non nul, d'une autre couche de métal. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que, de manière à réaliser un guide souple, il consiste, après Pélectro- déposition pendant le temps T1 et avant l'électrodéposition pendant le temps T2, à disposer un masque (20) sur l'ébauche (2) en une région comportant des nervures, cette région étant destinée à devenir la région souple du guide. 3. Procédé de fabrication selon - l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour obtenir une bride de raccordement à écrous de fixation (B1-B8), il consiste à réaliser la bride lors des électrodépositions en associant, dès le début des opérations, des écrous (B1-B8) au noyau (1) pour que ces écrous soient prisonniers du dépôt constituant la bride. 4. Guide d'ondes coudé à rainures, caractérisé en ce qu'il est fabriqué selon le procédé décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes (Fig. 6).