Brevet FR2623023A1 — publié le 19890512

Procédé de report de motifs en cuivre sur un support parabolique en matériau composite. L'invention concerne un procédé de report de motifs en cuivre sur un support parabolique en matériau composite. Un tel support est utilisable, notamment, pour réaliser un réflecteur parabolique pour antenne. Une antenne de type "parabolique" comprend, en effet, un réflecteur en forme de paraboloide et une source placée au foyer de ce réflecteur. Il existe dans l'art antérieur un grand nombre d'antennes et de réflecteurs de ce type, ainsi qu'un grand nombre de procédés de fabrication. Ainsi le brevet d'invention français n 2 302 603 décrit un procédé de fabrication d'un réflecteur parabolique d'antenne polarisée constitué par des segments étroits disposés c8te-à-côte et dont la projection sur un plan normal à l'axe principal du réflecteur est une figure plane divisée en incréments étroits, dans lequel: - on forme à partir d'un matériau en feuille relativement mince et flexible un ensemble de bandes courbes correspondant auxdits incréments, et disposées c6te-à-côte dans le même ordre que ces incréments, chaque bande ayant un bord convexe et un bord opposé concave; - on déforme ces bandes transversalement à leur plan pour amener dans des positions contigUes leurs bords adjacents, ce qui donne à ces bandes une courbure parabolique; - on réunit les bords contigus des bandes. Un tel procédé de fabrication présente de nombreux inconvénients: Il est notamment long et fastidieux à mettre en oeuvre. Son coût d'exploitation est, de plus, élevé. L'invention a pour objet de pallier de tels inconvénients. Elle propose, à cet effet, un procédé de report de motifs en cuivre sur un support parabolique en matériau composite, caractérisé en ce que, lors de sept étapes successives: - on réalise des motifs de cuivre sur une lame circulaire en aluminium par photogravure d'une couche de cuivre déposée par voie électrolytique, - on plaque, à l'aide d'une presse, cette lame sur une forme parabolique correspondant à celle de la structure désirée, à une vitesse lente et constante, la lame ézant positionnée pour que les motifs en cuivre - 2- soient situés du côté de la forme, - on effectue un recuit de la lame, - après séparation de la calote métallique ainsi obtenue et de la forme on solidarise cette calote métallique sur un support parabolique réalisé en matériau composite épousant la même configuration, - on dissout alors l'aluminium en utilisant une solution d'acide, - après la dissolution totale de l'aluminium on neutralise l'acidité par immersion dans une solution basique, - on effectue alors un séchage final. Avantageusement, ce procédé peut comporter une étape supplémentaire de dépôt d'un vernis incolore à la surface du support. Un tel procédé présente de nombreux avantages: facilité de fabrication et d'installation, plus grande légèreté, performances améliorées, plus faible coût. De plus un tel procédé peut être automatisable. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: - les figures 1 à 4 illustrent schématiquement le procédé de l'invention par des vues de coupe; - la figure 5 correspond à la figure 1 vue selon la flèche V. Le procédé de l'invention comporte un certain nombre d'étapes successives, dans lesquelles: - on réalise des motifs de cuivre sur une lame circulaire en aluminium, par photogravure classique d'une couche de cuivre déposée par voie électrolytique, - on plaque, à l'aide d'une presse, cette lame sur une forme parabolique correspondant à celle de la structure désirée, la lame étant positionnée pour que les motifs en cuivre soient situés du côté de la forme. Lors de cette seconde étape, le glissement des motifs en surface de la lame, ainsi que la déformation de chacun d'eux est contrôlée; la descente de la presse s'effectue en effet à une vitesse V lente et constante (par exemple inférieure à 2 mètres par minute). Comme représenté aux figures 1, 2 et 3, la lame 10 circulaire en aluminium, munie de motifs de cuivre 11, est d'abord fixée à un outil de presse 12 et positionnée au-dessus de la forme 13. Cette lame 10 est alors fixée en son milieu au sommet de la forme 13 à l'aide d'une pièce de maintien 14. Cette lame 10 est - 3 - ensuite déformée à l'aide de l'outil de presse 12 à la vitesse V pour obtenir la réalisation représentée en figure 3; - on effectue un recuit de la lame, pour éviter que les motifs ne reviennent par élasticité à leur forme initiale (du moins partiellement); - après séparation de la calote métallique ainsi obtenue et de la forme 13 on solidarise, par exemple par collage, cette calote métallique sur un support parabolique 15, réalisé en matériau composite épousant la même configuration; - on dissout alors l'aluminium en utilisant une solution d'acide. Les motifs ll restent alors collés à la surface du support parabolique 15 après l'élimination totale de l'aluminium, on obtient alors la réalisation représentée à la figure 4, - après la dissolution totale de l'aluminium on neutralise l'acidité par immersion dans une solution basique; - on effectue alors un séchage final qui peut être suivi du dépôt sur l'ensemble d'un film de vernis incolore qui fixe le tout de manière définitive. Les positions et les formes des motifs de cuivre sur le support en fin de procédé, correspondent respectivement à des positions et des formes préalablement déterminées sur le film photographique qui a permis de réaliser la photogravure de la planche d'aluminium. On peut effectuer éventuellement une correction préalable pour tenir compte des déformations inhérentes à l'enfoncement sur la forme 13, tel que réalisée en seconde étape. Pour une réalisation avantageuse du procédé de l'invention on prend en compte les caractéristiques suivantes: La lame en aluminium utilisée a, avantageusement, une épaisseur comprise entre 1 et 5 millimètres. Elle est réalisée en aluminium pur 99,9% recuit. Durant la troisième étape le-recuit a lieu, par exemple pendant 8 heures, à 3001C environ. Le support parabolique 15 est réalisé en matériau composite c'est-à-dire par exemple en résine + tissu de verre, ou en "nid d'abeille". Dans la cinquième étape, l'acide utilisé peut être par exemple de l'acide chlorhydrique. - 4 - La solution basique utilisée dans la sixième étape peut être par exemple une solution à 20% de carbonate de soude. Le séchage de la septième étape peut avoir lieu entre 70 C et C par exemple. Le vernis utilisé peut être un vernis polyuréthanne par exemple. Les motifs de cuivre ll considérés peuvent être des anneaux de cuivre dont les dimensions sont les suivantes: - diamètre: supérieur à 1 millimètre; largeur: supérieure à 0,1 millimètre; - épaisseur: comprise entre 0,1 et 0,5 millimètres; on peut ainsi avoir une lame d'aluminium lO comme représenté à la figure 5. On peut réaliser à l'aide du procédé de l'invention un réflecteur, dont le support parabolique est muni de tels anneaux, la projection de ces anneaux sur un plan perpendiculaire à l'axe principal du réflecteur formant des anneaux circulaires. Ce réflecteur a, par exemple, les dimensions suivantes: - diamètre: 600 millimètres hauteur sur l'axe de symétrie: 85,7 millimètres ce qui permet de travailler en transmission avec des fréquences de 6 GHz et 7 GHz, et en réflexion avec une fréquence de 11 GHz. Le procédé de l'invention permet de reporter sur un support parabolique des motifs en cuivre de configuration précise, en des endroits déterminés avec précision. Il est blen entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. Ainsi la calote métallique obtenue en fin de troisième étape peut servir de moule pour réaliser le support parabolique utilisé en quatrième étape. Ainsi en réalisant successivement deux fois le procédé de l'invention, on peut reporter des motifs en cuivre sur la face interne (concave) et sur la face externe (convexe) du support parabolique. -- 5 - REVENDICATIONS 1/ Procédé de report de motifs en cuivre sur un support parabolique en matériau composite, caractérisé en ce que, lors de sept étapes successives: - on réalise des motifs de cuivre (11) sur une lame (10) circulaire en aluminium par photogravure d'une couche dé cuivre déposée par voie électrolytique; - on plaque, à l'aide d'une presse, cette lame (10) sur une forme parabolique (13) correspondant à celle de la structure désirée, la lame (10) étant positionnée pour que les motifs en cuivre (11) soient situés du côté de la forme, la descente de la presse (12) s'effectuant à une vitesse (V) lente et constante; - on effectue un recuit de la lame gravée; - après séparation de la calote métallique ainsi obtenue et de la forme (13) on solidarise cette calote métallique sur un support parabolique (15), réalisé en matériau composite, épousant la même configuration, - on dissout alors l'aluminium en utilisant une solution d'acide; - après la dissolution totale de l'aluminium, on neutralise l'acidité par immersion dans une solution basique; - on effectue alors un séchage final. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchage final est suivi du dépôt d'un vernis incolore, sur la surface du support (15) pour fixer le tout de manière définitive. 3/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la deuxième étape, on fixe le milieu de la lame circulaire (10) au sommet de la forme (13) à l'aide d'une pièce de maintien (14). 4/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame (10) est réalisée en aluminium pur 99,9% recuit et qu'elle a une épaisseur comprise entre 1 et 5 millimètres. / Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que durant la troisième étape le recuit a lieu pendant environ 8 heures, à 3000C à peu près. 6/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la cinquième étape, l'acide utilisé est de l'acide chlorhydrique. 7/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, -6- caractérisé en ce que le support parabolique (15) est réalisé en résine + tissus de verre. 8/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la calote métallique obtenue en fin de troisième étape sert de moule pour réaliser le support parabolique. 9/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution basique utilisée dans la sixième étape est une solution à 20% de bicarbonate de soude. / Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séchage de la septième étape a lieu entre 70 C et 80 C. 11/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que le vernis utilisé est un vernis polyuréthanne. 12/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les motifs de cuivre sont des anneaux qui ont les dimensions suivantes: - diamètre: supérieur à 1 millimètre; - largeur: supérieure à 0,1 millimètre; - épaisseur: comprise entre 0,1 et 0,5 millimètres. 13/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on réalise deux fois les sept étapes successives pour obtenir un support parabolique recouvert de motifs de cuivre à la fois sur sa face externe et sur sa face interne. 14/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support obtenu est un réflecteur parabolique.