BE403461A - Procédé pour la production de substances magnétiques pour haute fréquence - Google Patents

Description

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  BREVET D'INVENTION ------------------ Procéda pour la production de substances magnétiques pour hante fréquence. 



   On tend   à   utiliser de plus en plus dans l'industrie de la radio, des bobinages de haute fréquence comportant un noyau   à   faibles pertes, composé de poudre magnétique et de produits liants isolants. La présente invention a trait à la réalisation d'un noyau de fabrication mécanique particu- librement facile et   rapide.Conformément   à l'invention, le noyau se compose de poudre magnétique et de produits liants isolants spéciaux, fluides à chaud, et sa fabrication s'effec- 

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 tue de telle sorte que la poudre magnétique est mélangée aveo le produit isolant liquéfié par chauffage, les noyaux étant moulés avec ce mélange, préférablement à l'aide d'un dispositif analogue à une pompe. 



   La technique des bobines de pupinisation a bien déjà montré l'emploi de liants fluides   à   chaud, mais jusqu'à présent cette fabrication   s'effectuait   en employant des pressions de moulage extrêmement élevées, qui assurent la pénétration du liant entre les particules de poudre magné- tique. De tels noyaux présentent des pertes beaucoup trop élevées en haute fréquence, étant donné que les particules sont entrées en contact métallique et forment ainsi des tra- jets pour les courants de Foucault. Par ailleurs on utili- sait, comme liant fluide à chaud, la paraffine qui ne pré- sente qu'un très bas point de fusion - 40 à 60  - de sorte que de tels noyaux perdent leur solidité en cas d'élévation de température. 



   D'après la présente invention par contre, on uti- lise des liants présentant un point de fusion élevé. 



   Le procédé objet de l'invention présente différents avantages ; tout d'abord il permet de transformer la matière première d'une façon continue et de la solidifier grâce à un refroidissement en un temps très réduit, pour en faire des noyaux terminés. Par ailleurs, on peut aussi utiliser, en dehors des poudres magnétiques   sphéroidales,   réalisées sui- vant des procédés particulièrement coûteux (fer carbonyle) des poudres de fer bon marché, obtenues par exemple par broy- age mécanique d'oxydes,   d'hydrites   ou par pulvérisation, ou moyens analogues.

   Il faut évidemment, lorsque les particules ont une forme irrégulière, les isoler entre elles par des pellicules isolantes individuelles, obtenues par exemple 

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 par oxydation et préférablement par un revenu à teinte jaune, en les chauffant lentement   à   l'air libre jusqu'à 240 à 300  et en les agitant constamment. 



   En utilisant des liants   à   point de ramollissement et de fusion élevé, on peut réaliser des noyaux présentant une résistance largement suffisante en pratique   à   l'égard des températures élevées allant au delà de 100 . De tels noyaux présentent une bonne résistance mécanique. Comme liants, on pourra utiliser toutes les substances présen- tant, à côté de propriétés isolantes satisfaisantes, un point de ramollissement ou de fusion élevé, et qui sont suffisamment fluides pour pouvoir bien remplir les inter- valles entre les particules magnétiques. Bien entendu, on ne pourra employer que des substances n'exerçant pas d'ac- tion chimique indésirable sur la poudre de fer.

   On pourrait utiliser de la paraffine, de la oérésine ou des cires, mais ces substances présentent, utilisées seules, un point de fusion relativement bas. Les différentes résines, par exemple la colophane, qui se ramollissent ou se liquéfient sous l'action de la chaleur, notamment pour des tempéra- tures comprises entre 80 à 250 , conviennent beaucoup mieux. 



  On pourra aussi utiliser des résines dites cumaron, pro- duites par polymérisation du solvent-naphta, et présentant un point de fusion très élevé, de 200  et davantage. Ces résines peuvent être employées pures, ou mieux avec des additions appropriées, par exemple avec de faibles quantités de paraffine et de   cérésine   qui rendent ces substances fluides et élastiques. On ajoutera préférablement dans la résine jusqu'à 1/20 de son poids de cérésine et de para- ffine, et on utilisera une partie en poids de ce mélange pour quatre à cinq parties en poids de poudre magnétique. 

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   On peut également utiliser des brais on des as- phaltes   à   condition qu'ils puissent être rendus suffisamment fluides; mais il est nécessaire d'y mélanger de faibles quan- tités de soufre,   5   environ, ce qui reporte leur point de fusion au delà de 100 . 



   Le soufre pur s'est avéré comme particulièrement approprié à cet emploi. En mélangeant une partie en poids de soufre avec deux à cinq parties en poids de poudre magné-   tïque   à des températures de 115 à 140 C., on obtient un noy- au de résistance magnétique et thermique considérable pré- sentant de faibles pertes et une perméabilité de 10 à 13. 



   Les résultats particulièrement favorables sont ob- tenus par l'emploi d'hydrocarbures chlorés solides, (notam- ment de la naphtaline), c'est-à-dire d'hydrocarbures dont le point de fusion a été élevé par substitution partielle à l'hydrogène de chlore. Ces substances, notamment celles ré- alisées à partir de la naphtaline, sont très fluides à chaud; leur point de ramollissement et leur point de fusion sont presque identiques et elles présentent un pouvoir adhésif élevé ainsi qu'une grande élasticité, par suite de l'inter- pénétration des cristaux; par ailleurs les propriétés élec- triques au point ce vue effet isolant et au point de vue pertes, sont remarquables. On utilisera avantageusement une partie en poids de tels hydrocarbures chlorés pour trois à quatre parties en poids de poudre magnétique.

   La fabrication de noyaux d'après l'idée fondamentale de la présente inven- tion, peut s'effectuer de différentes manières; on peut par exemple verser la poudre magnétique telle quelle dans un moule creux reproduisant la forme du noyau, et tasser par secousses, en frappant sur la forme ou autrement et chauffer pour y verser ensuite la masse isolante fluide chauffée. La 

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 pénétration de   Isolant   peut être accentuée en effectuant le déversement ou l'imprégnation sous vide. 



   Ce procédé convient particulièrement lorsqu'on uti- lise une substance magnétique bon marché non sphéroidale et comportant une pellicule d'oxyde. 



   Un autre procédé consiste à former avec la poudre magnétique et le liant liquéfié à chaud, une masse sirupeuse versée dans des moules creux appropriés dans lesquels la com- position se refroidit. 



   Mais on pourra aussi, notamment lorsqu'on emploie des liants dont le point de ramollissement ne coincide pas avec le point de fusion, c'est-à-dire qui passent progressive- ment de l'état solide à l'état liquide, procéder de telle sorte que l'on mélange tout d'abord l'isolant liquide avec la poudre magnétique, tandis que le moulage s'effectue à une température moins élevée à laquelle la substance isolante ou le mélange de poudre magnétique et de substance isolante présente une certaine plasticité. 



   Ce mode opératoire présente l'avantage que la couche de liant et d'isolant présente entre les particules une résistance plus élevée à la perforation, en permettant ainsi l'emploi de faibles portions de mélange sans risquer de créer des contacts métalliques entre les particules. 



   La fig. 1 des dessins annexés représente la struc- ture interne d'un noyau réalisé suivant l'un des procédés ci- dessus décrits. Les intervalles entre les particules magné- tiques 1 sont entièrement remplis du produit liant et iso- lant 2 en évitant ainsi tout contact métallique entre les particules. 



   Les procédés ci-dessus décrits permettent la fa- brication de noyaux présentant n'importe quelle forme inté- 

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 ressant la pratique. Les fig. 2 et 5 montrent différentes formes de noyaux susceptibles d'être réalisés par exemple d'après ce procédé. Les Fig. 2 et 3 montrent un noyau semi- enveloppant ou enveloppant, réalisé en deux parties, en vue de permettre le montage de la bobine et la possibilité d'un accord par variation de l'entrefer. 



   La fig. 4 montre une moitié d'un noyau du type dit "en cuvette" entourant de tous côtés la bobine sous forme d'un tore creux.   Un   tel noyau présentant des qualités élec- triques très intéressantes est particulièrement facile à réaliser. 



   Il y a avantage à donner à chacune des deux moitiés du noyau une coupure électrique radiale, par exemple une fente 20, pour produire une interruption complémentaire du trajet des courants de Foucault. Deux demi-noyaux tels que 3 et 4 sont assemblés avec interposition de la bobine 5 comme le montre la fig. 5. 



   Il est intéressant, notamment lorsqu'on utilise des substances bon marché de formes irrégulières, de procé- der au moulage du noyau sous l'action d'un champ magnétique énergique dont la direction correspond à celle du champ de haute fréquence qui sera produit plus tard. Il y a avantage à monter dans le moule un enroulement d'aimantation de mêmes dimensions que celles du bobinage de haute fréquence. Sous l'action duchamp magnétique, les particules magnétiques sont alignées dans la direction des lignes de force et il se pro- duit notamment un   ameublissement   de la structure dans le plan perpendiculaire aux lignes de force par suite des efforts magnétiques entre particules.

   De cette manière on n'a besoin, pour la fabrication d'un noyau de dimensions dé- 

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 terminées, que d'une quantité de substance magnétique in-   férieure   de 30%, sans que la perméabilité en soit diminuée. 



   La fig. 6 montre un dispositif qui peut être utilisé notamment pour la réalisation continue du procédé cité en   dernieur   lieu, en vue du moulage de noyaux en par- tant de pâtes épaisses. Un cylindre 7 échauffé par un en- roulement 6 contient un piston 8 qu'un mécanisme à levier 9, 10, 11 permet de déplacer dans le cylindre dans la di- rection des flèches. Le contrôle précis de la température, particulièrement nécessaire lors de la fabrication de noyaux au soufre, s'effectue à l'aide d'un fil de mesure 12 monté sur le cylindre et d'un dispositif électrique de mesure de la température 13. Le cylindre contient la pâte magnétique 14. Au dessus du cylindre est disposé le moule 16 maintenu par des vis 15 qui s'engagent dans des trous allongés, la pâte 14 étant envoyée au moyen du piston 8 à travers des ajutages 17.

   Le moule est ensuite refroidi et enlevé du cylindre..Le noyau est alors expulsé en utilisant un éjec- teur spécial 18 qui, pendant l'opération de compression, est maintenu dans une position déterminée au moyen de la broche 19. Il est évident que le moule 16 peut présenter un plus grand nombre d'alvéoles suivant la forme des noyaux à fa- briquer, de sorte que l'on peut en une seule opération fa- briquer en même temps un certain nombre de noyaux. Le moule peut être à double paroi et peut comporter une réfrigéra- tion pour accél rer le refroidissement.

Claims (1)

1. RESUME.

   L'invention concerne: 1 Un procédé pour la fabrication de noyaux magné- tiques pour bobines à haute fréquence, au moyen de poudre magnétique et de substance isolante, présentant les particu- larités ci-après prises séparément ou en combinaison: <Desc/Clms Page number 8> a) La poudre magnétique est additionnée de sub- stances isolantes liquéfiées par chauffage, les noyaux étant réalisés à l'aide de ce mélange. b) On utilise des produits liants isolants à point de fusion aussi élevé que possible, par exemple du soufre ou des naphtalines chlorées solides.

   c) Le moulage s'effectue de telle sorte que le mé- lange pâteux de poudre magnétique et de liants liquéfiés à chaud est prélevé dans un réservoir au moyen d'un dispositif à fonctionnement continu analogue à une pompe à piston et en- voyé dans un moule creux de forme correspondant à celle du noyau, le mélange se solidifiant immédiatement dans ce moule. d) La fabrication des noyaux s'effectue de telle sorte que la poudre magnétique contenue dans un moule est recouverte et imprégnée de l'isolant liquide. e) Le déversement de l'isolant liquide ou l'impré- gnation s'effectue sous vide.

   f) Le mélange de la poudre magnétique et de la substance isolante s'effectue à des températures supérieures au point de fusion de la substance isolante, tandis que le mélange s'effectue pendant que la substance isolante pré- sente encore un état plastique. g) Avant addition de liants, les particules magné- tiques sont revêtues d'une couche isolante individuelle ob- tenue préférablement par revenu à teinte jaune en chauffant lentement les particules à l'air libre à des températures de 240 à 300 et en les agitant constamment. h) Le mélange destiné à former le noyau. se compose de quatre à cinq parties en poids de poudre magnétique et d'une partie en poids de résine, préférablement de colophane <Desc/Clms Page number 9> additionnée d'un vingtième au plus de son poids de aéré- sine ou de paraffine.

   i) Le mélange se compose de 2,2 à 3,2 (préférable- ment 2,5) parties en poids de poudre magnétique et d'une partie en poids de soufre, le mélange s'effectuant à des températures de 110 à 140 . j) Le mélange se compose de trois à quatre parties en poids de poudre magnétique et d'une partie en poids de composition isolante, elle-même constituée par des hydro- carbures chlorés, notamment de naphtalines. k) La masse magnétique plastique placée dans des dispositifs chauffés est moulée sous de faibles pressions et en prévoyant des moyens pour l'extraction des noyaux hors du moule.

   1) Une certaine quantité du mélange de poudre magné- tique est introduite dans des dispositifs cylindriques chauf- fés, puis, en déplaçant un piston, la quantité nécessaire au remplissage du moule est envoyée dans une plaque-modèle disposée à l'extrémité du cylindre, et présentant préfé- rablement plusieurs alvéoles correspondant à la forme du noyau, cette plaque étant amovible et démontable. m) L'opération s'effectue d'une manière continue en alternant le remplissage du moule, le refroidissement, l'éjection du noyau terminé et la répétition de ce cycle.

   n) Une substance magnétique est soumise pendant l'opération de mélange ou pendant sa solidification, à l'aotion d'un champ magnétique dont la direction correspond à celle du champ produit par la bobine de haute fréquence, préférablement en communiquant des secousses au moule ou au mélange de poudre magnétique contenu dans celui-ci. <Desc/Clms Page number 10>

   2 Des noyaux magnétiques pour hante fréquence pré- sentant les particularités ci-après prises séparément on en combinaison: a) Ces noyaux sont composés de poudres magnétiques et d'un liant liquide à chaud préférablement constitué par du soufre on par des naphtalines chlorées solides. b) Le noyau se compose de trois à quatre parties en poids de pondre magnétique et d'une partie en poids de naph- talines chlorées solides. c) Les particules magnétiques comportent une pelli- cule isolante solide.