Brevet FR2580200A1 — publié le 19861017

La présente invention a pour objet une bobine de magnétoformage déformable. Le secteur technique de l'invention est celui de la réalisation d'objets et plus particulièrement de l'assemblage de pièces métalliques en utilisant des impulsions magnétiques. On rappelle que la technique du magnétoformage consiste a soumettre une pièce à déformer à un violent effort de répulsion et de courte durée. Cet effort est obtenu au moyen d'impulsions de courant électrique d'une durée de l'ordre du dixième de seconde, ce qui soumet la pièce à une onde de pression à la fois brève et intense, analogue à un choc. Les impulsions sont produites par un générateur comportant une batterie de condensateurschargés jusqu'à une tension réglable. Lorsque la tension désirée est atteinte, on déclenche la décharge des condensateurs dans la bobine. On connaît à ce jour plusieurs types de bobines de magnétoformage. Selon un premier type, ces bobines sont dites permanentes, ctest-à-dire qu'elles sont destinées à être utilisées plusieurs fois. De telles bobines comportent un enroulement hélicoïdal de fil formant des spires conductrices de courant, généralement enrobées d'un matériau isolant. Cet enrobage isolant est mis en appui sur une carcasse ou sur un noyau central réalisés en un matériau résistant aux chocs, par exemple en acier mauvais conducteur de courant, ou en résine armée de fibres synthétiques pour absorber les efforts dus aux ondes de pression transmises par l'enrobage isolant au moment où l'on décharge les impulsions électriques dans ledit enroulement. Compte tenu de leur conception, ces bobines sont d'un prix de revient relativement élevé et ne peuvent etre utilisées que dans le cas de pièces permettant le dégagement de la bobine après le magnetoformage. Dans le cas de pièces dites "fermées", par exemple des faisceaux de câbles ou des armatures de volants, il est nécessaire de faire usage de bobines ouvrantes qui sont encore plus onéreuses. On connaît un autre type de bobines dites volatilisables dont les spires ne sont pas mai tenues dans une structure résistant aux chocs et qui se fragmentent au moment où l'on décharge les impulsions électriques dans l'enroulement. De telles bobines présentent les inconvénients suivants - bruit important résultant de la décharge des impulsions Icetriques ; - formation d'un arc électrique de forte intensité au moment du tir et projection de déchets de volatilisation. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'objectif à atteindre est une bobine consommable à chaque tir, pouvant être utilisée pour les assemblages dont le dégagement de la bobine permanente est impossible et ne se fragmentant pas lors de la dissipation de l'énergie. Cet objectif est atteint par la bobine de magnétoformage selon l'invention, laquelle comporte des spires de fils métalliques isolés enroulés en hélice , caractérisée en ce qu'elle est constituée par du fil d'une section suffisante pour recevoir l'intensité de courant nécessaire au magnétoformage et pour supporter des efforts mécaniques inhérents à celui-ci avec une déformation de la bobine et sans fusion. Dans une telle bobine, dont on a défini un taux dit de contrainte T exprimé en joules/mm4, égal au rapport entre l'énergie W absorbée par la bobine en joules et le produit du paramètre H par le diamètre interne D de la bobine, sa longueur L et la section du fil S qui la constitue, ledit taux T est compris entre 0,1 et 2 jouleslmn4, En regard des bobines actuellement utilisées, la bobine dE- formable selon l'invention présente les avantages suivants - par rapport aux bobines dites permanentes, elle est d'un coût beaucoup plus faible pour les petites séries et est utilisable pour les assemblages dont le dégagement de la bobine permanente est impossible;; - par rapport aux bobines dites volatilisables, elles permet une atténuation importante du bruit au moment du tir et ne produit pas d'arc électrique et corrélativement de déchets de volatilisation. D'autres avantages et les caractéristiques de l'invention ressortiront encore à la lecture de la description suivante d'une bobine consommable en référence au dessin, annexé sur lequel la figure unique est une coupe diamétrale d'une telle bobine. Dans un mode d'exécution, une bobine selon l'invention est représentée à la figure unique du dessin et est réalisée à partir d'un fil de cuivre émaillé 1, de section S, enroule en hélice selon des spires jointives, par exemple au nombre de six,pour former un enroulement cylindrique de longueur L et d'un diamètre interne D. Les extrémités du fil comportent des zones de connection 3/4 pour relier la bobine à un générateur d'impulsions électromagnétiques. La déformabilité de la bobine est obtenue par le fait que l'intensité de courant qui y est admise et les efforts dus à l'onde de pression résultant du tir sont tels que pour une section donnée S de fil, celui-ci n'entre pas en fusion mais se déforme. Il a donc été défini un taux dit de contrainte T exprimé en joules/mm4, lequel est le rapport entre l'énergie et la surface utile de la bobine, l'ensemble étant ramené à la section du fil, d'où la formule dans laquelle T = Taux de contrainte en joules/mm4. W = Energie absorbée par la bobine en joules. D = Diamètre interne de la bobine. L = Longueur de la bobine. S = Section du fil. En partant de ces données, les conditions pour que la bobine se déforme,sans fusion,au moment du tir sont que ledit taux T soit compris entre 0,1 et 2 joules/mm4. Ce taux est ainsi supérieur à 2 joules/mm4 dans le cas des bobines volatilisables et inférieur à 0,1 joule/mm4 pour les bobines permanentes. A titre d'exemple et pour une bobine déformable constituée par du fil émaillé d'un diamètre + t 2mm, comportant cinq spires jointives et ayant un diamètre interne de bobinage D compris entre 5mm.et 50mm., le générateur sera réglé de la manière suivante - Capacité : 140 p - Tension : 2 800 Volts - Energie : 500 joules - courant : 10 KA REVENDICATIONS 1. Bobine de magnétoformage comportant des spires (2) de fil métallique isolé, enroulé en hélice, caractérisée en ce qu'elle est constituée par du fil d'une section suffisante pour recevoir l'intensité de courant nécessaire au magnétoformage et pour supporter les efforts mécaniques inhérents à celui-ci avec une déformation de la bobine et sans fusion. 2. Bobine selor. la revendication 1, dont on a défini un taux dit de contrainte T exprimé en jouleslmm4, égal au rapport entre l'é- nergie W absorbée par la bobine en joules et le produit du paramètre n par le diamètre interne D de la bobine, sa longueur L et la section S du fil que la constitue, caractérisée en ce que ledit taux T est compris entre 0,1 et 2 joules/mm4.