Brevet FR2617325A1 — publié le 19881230

La présente invention concerne un câble électrique qui, quoique non limitativement, est particulièrement appropr é à être utilisé à bord des aéronefs. On sait qu'un câble électrique pour aéronef doit s.ftisfaire à de nombreux critères, souvent contradictoires - il doit tout d'abord être léger, afin que le poids total du collage électrique de bord ne soit pas excessif - il doit résister à des températures élevées - il doit bien entendu être parfaitement isolé - il doit résister à l'amorçage et à la propagation d'un arc électrique avec un autre conducteur, en cas de aétérioration de l'isolant - en outre, il doit être marqué pour permettre l'identification dudit câble, ce qui facilite la réalisation de pièces de câblage et permet de suivre le cheminement dudt câble à l'intérieur d'une telle pièce. Généralement, l'âme d'un tel câble électrique est recouverte d'une ou plusieurs couches d'un polyimide, par exemple celui connu sous la marque KAPTON, qui assure un bon isolement électrique et présente une bonne résistante mécanique, tout en étant léger. Cependant, un tel polyimide, qui carbonise relativement facilement en présence d'un arc électrique, ne s'oppcse pratiquement pas à la propagation d'un tel arc. De plus, ses propriétés intrinsèques ne lui permettent pas de résister aux températures élevées. Aussi, pour remédier à ces deux inconvénients, on recouvre le polyimide d'une ou plusieurs couches de perfluoralcoxy ou d'un polytétrafluoroéthylène, par exemple celui connu sous la marque TEFLON, susceptible d'assurer une bonne résistance à l'amorçage et à la propagation des arcs électriques, ainsi qu'aux températures élevées. Cependant, le poiytétrafluoroéthylène et le perfluoralcoxy, d'une part à cause de leur faible mouillabilité ne peuvent être marqués par impression d'encre et, d'autre part, à cause même de leur résistance aux températures élevées, ne peuvent être marqués que par frappe à chaud (par exemple de l'ordre de 2500C) ou par gravure laser. Or, il a été observé que le marquage par frappe à chaud sur les câbies était à l'origine de criques de l'isolant électrique et que ces criques étaient à l'origine de l'amorçage et de la propagation d'arcs électriques. Par ailleurs, jusqu'à présent, malgré toutes les précautions dont on s entoure, il est difficile de garantir que, lors d'une gravure par laser, l'isolant ne sera pas au moins en partie brûlé. a présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un câble électrique léger, résistant aux températures élevées et aux arcs électriques, et aisément marquable par frappe à chaud ou par gravure laser. A cette fin, selon l'invention, le cable électrique notamment pour aéronef, comportant - une âme conductrice - au moins une couche électriquement isolante présentant une bonne résistance mécanique et disposée sur ladite ame conductrice ; et - au moins une couche protectrice d'une matière résistant aux températures élevées et aux arcs électriques, ladite couche protectrice étant disposée sur la couche isolante, ledit câble étant destiné à être marqué par frappe à chaud ou par gravure laser de ladite couche protectrice, est remarquable en ce que la densité de ladite couche protectrice est au moins égale à 2 pour la frappe à chaud et au moins égale à 1 pour la gravure laser. En effet, selon l'invention, on a remarqué que l'on pouvait, pour identifier ledit câble, mettre en oeuvre en toute sécurité un processus de marquage par frappe à chaud ou par gravure laser, sans amoindrir la résistance dudit câble à l'amorçage et à la propagation des arcs électriques, à condition de respecter les valeurs de densité précitées. Selon l'invention, on adapte la densité de la couche protectrice au processus de marquage. On obtient ainsi un bon compromis entre la résistance au processus de marquage et la masse du câble. Il est avantageux que l'ajustement de la densité du ruban composant ladite couche protectrice soit obtenu par étirement dudit ruban, dans le cas usuel où ladite couche protectrice est obtenue par enroulement d'un ruban d'une matière résistant aux températures élevées et aux arcs électriques sur ladite couche isolante ; après quoi ledit. enroulement de ruban est soumis à un traitement thermique de frittage. Bien entendu, cet ajustement de densité peut être réalisé par contrôle direct au niveau de la préparatlon du produit et cela est par exemple le cas, lorsque la couche protectrice est obtenue par extrusion sur l'âme conductrice revêtue de la couche électriquement isolante. Pour donner encore plus de sécurité à l'utllisation d'un processus de gravure laser, il est préférable, suivant une caractéristique de l'invention, de mettre en oeuvre un laser C02. Si, de façon connue, ladite couche protectrice est en perfluoralcoxy ou en polytétrafluoroéthylène, il est avantageux que l'épaisseur de lacite couche protectrice soit au moins égale à 0,1 mm. Dans un mode avantageux de réalisatior, le câble selon l'invention comporte - une âmeconductrice ; - une couche de polyimide, qui est disposée sur ladite-âne conductrice et dont l'épaisseur est au moins égale à 0,03 mm ; - une couche de perfluoralcoxy ou de polytétrafluoroéthylène, qui est disposée sur ladite couche de polyimide et dont l'épaisseur est au moins égale à 0,1 mm. Notamment, lorsque la gravure est réalisée au moyen d'un laser, il est avantageux que ladite couche protectrice porte une couche extérieure mince appliquée sur ladite couche protectrice sous forme liquide et adhérant à ladite couche protectrice. Si la couche protectrice est en perfluoralcoxy ou en pclytétrafluoroéthylène, ladite couche extérieure peut être en polytétrafluoroéthylène, en éthylène-propylène fluoré ou en éthylène tétra-fluoroéthyiène. L'épaisseur de ladite couche extérieure est de l'ordre de quelques centièmes de Ill;mètres. Cette épaisseur est avantageusement comprise entre 0,01 et 0,03 mn. La figure unique du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique illustre schématiquement, avec arrachements partiels, un mode de réalisation du câble conforme à la présente invention. Le câble, conforme à l'invention et montré par la figure,comporte une âme conductrice 1, par exemple de cuivre ou d'aluminium, de préférence étamé ou nickelé afin d'offrir une bonne résistance aux températures élevées. Sur l'âme conductrice 1, est disposée une couche électriquement isolante 2, en une matière présentant-de bonnes caractéristiques diélectriques et mécaniques. La couche isolante 2 est par exemple réalisée par enroulement d'un ruban de polyimide (marque déposée AUTO). La couche isolante 2 peut hêtre constituée d'un seul enroulement et son épaisseur peut être de l'ordre de 0,05 mm. Elle peut également être constituée de deux enroulements de sens inverses, afin d'éviter le dérubannage. Une couche 3 de perfluoralcoxy ou de pclytétrafluoroéthy- lène (marque déposée TEFLON) est appliquée sur la couche isolante 2. Cette couche 3 est destinée à protéger la couche isolante 2 et à résister aux températures élevées et aux arcs électriques entre conducteurs voisins. Elle est avantageusement obtenue par enroulement d'un ruban et peut présenter une épaisseur importante de l'ordre de 1 à 2 dixièmes ce mm. Elle apporte un isolement électrique supplémentaire de l'âme conductrice 1. C'est par exemple par étirement du ruban destiné à former la couche 3 que peut être obtenu l'ajustement de la valeur de sa densité. Cela permet. lors du frittage à chaud dudit ruban, d'ajuster la valeur oe la densité de la couche 3 à au moins 1 si l'on utilise un processus de marquage par gravure laser et à au moins 2 si l'on met en oeuvre un processus de frappe à chaud. Cette couche protectrice 3 permet d'arrêter ou de limiter le phénomène d'amorçage et de propagation d'arc, ainsi que d'arrêter la pénétration d'un faisceau laser, surtout si celui-ci est issu d'un laser de type à gaz. Sur la couche protectrice 3 est appliquée une enduction externe 4, en couche mince, dont l'épaisseur est avantageu- sement comprise entre 0,01 et 0,03 mm. Cette enduction 4 adhère parfaitement à la couche protectrice 3 et est destinée à faire ressortir les marques d'identification formées dans cette couche 4. La couleur de l'enduction externe est donc choisie d'une part en fonction de la couleur désirée pour le câble et, d autre part, en fonction de la couleur de la couche protectrice 3, afin que lesdites marques apparaissent par contraste. L'enduction 4 peut être un polytétrafluoroéthylène liquide appliqué en couche mince, à la manière d'un vernis, par exemple par trempage. L'enduction 4 peut également être en éthylène-propylène fluoré ou en éthylène tétra-fluoroéthylène, également appliqués à la manière de vernis en couche mince. L'enduction 4 peut contenir des particules de dopage, par exemple des particules photosensibles au laser. Ainsi, dans le câble selon l'invention - la couche 2 assure la protection mécanique et dielectrique et une certaine résistance thermique - la couche 3 participe aussi à la résistance diélectrique et assure la plus grande partie de la résistance thermique, la protection contre le phénomène d'amorçage et de propagation d'arc électrique, l'arrêt du faisceau laser et une possibilité de contraste de couleur des marques, en liaison avec l'enduction externe. Par le choix de la nature, de la densité et de l'épaisseur des couches 2,3 et 4, on obtient, pour le câble selon l'invention, un compromis optimal entre la masse, le diamètre extérieur, les propriétés mécaniques et les propriétés électriques, particulièrement important en aéronautique. REVEDICRTSOS 1 - Câble électrique, notamment pour aéronef, comportant - une âme conductrice (1) - au moins une couche électriquement isolante (2), présentant une bonne résistance mécanique et disposée sur ladite âme conductrice (1) ; et - au moins une couche protectrice (3)- d'une matière résistant aux tempéra'ures élevées et aux arcs eiectriques, ladite couche protectrice (3) étant disposée sur la couche solante (2), ledit câble étant destiné à être marqué par frappe à chaud ou par gravure laser de ladite couche protectrice, caractérisé en ce que ia densité de ladite couche protectrice (3) est au moins égale à 2 pour la frappe à chaud et au moins égale ; pour la gravure laser. 2 - Procédé pour la réalisation du câble électrique selon la revendication 1, selon lequel ladite couche protectrice (3) est obtenue par enroulement d'un ruban d'une matière résistant aux températures élevées et aux arcs électriques sur ladite couche isolante (2), après quoi ledit enroulement de ruban est soumis à un traitement thermique de frittage, caractérisé en ce que l'ajustement de la densité du ruban composant ladite couche protectrice (3) est obtenu par étirement dudit ruban. 3 - Procédé pour la réalisation du câble selon la revendication 1, selon lequel le marquage est réalisé par gravure laser, caractérisé en ce que ladite gravure laser est obtenue par un laser de type à gaz. 4 - Câble électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite couche protectrice (3) est en perfluoralcoxy ou en polytétrafluoroéthylène, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite couche protectrice (3) est au mcins égaie à G,l mm. 5 - Câble électrique, notamment pour aéronef, selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte - une âme conductrice (1) - une couche (2) de polyimide, qui est disposée sur ladite âme conductrice et dont l'épaisseur est au moins égale à 0,03 mm ; et - une couche (3) de perfluoralcoxy ou de polytétrarluoro- éthylène, qui est disposée sur ladite couche (2) de polylmide et dont l'épaisseur est au moins égale à 0,1 mm. 6 - Câble électrique selon l'une des revendications 1,4 ou 5, caractérisé en ce que ladite couche protectrice (3) porte une couche extérieure mince (4) appliquée sur ladite couche protectrice (3) sous forme liquide et adhérant à ladite couche protectrice (3). 7 - Câble électrique selon la revendication 6 dans lequel ladite couche protectrice (3) est en perfluoralcoxy ou en polytétrafluoroéthylène, caractérisé en ce que ladite couche extérieure (4) est en polytétrafluoroéthylène, en éthylène propylène fluoré ou en éthylène tétra-fluoroéthylène. 8 - Câble électrique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite couche extérieure (4) est de l'ordre de quelques centièmes de millimètres. 9 - Câble électrique selon l'une des revendications 6 à 8. caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite couche extérieure est comprise entre 0,01 et C,03 mm.