<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES POUR REDUIRE DES TIGES, FILS, BANDES ET ANALOGUES, DE METAL, PAR ETIRAGE, LAMINAGE ET OPERATIONS ANALOGUES.
L'invention est relative à des procédés pour réduire des tiges, fils, bandes, et analogues, de métal, par étirage, laminage, et opérations analogues.
L'invention concerne un procédé du type dans lequel un certain nombre d'éléments (tiges, fils, bandes et analogues) dont chacun doit être réduit comme indiqué plus haut, sont réunis à la ou faisceau manière d'une botter c'est à dire maintenus ensemble cote à côte, par exemple dans un tube ou par un lien qui les entoure, et alors soumis, c'est à dire comme un tout, à étirage, laminage, ou des opé- rations analogues, après quoi le tube enveloppe ou autre lien est séparé, ( par exemple par des moyens chimiques ou mécaniques), et la botte ou faisceau est ouvert ou séparé en ses éléments consti- tuants.
<Desc/Clms Page number 2>
Conformément à la présente invention, un procédé de réduction du type décrit est caractérisé par le fait que l'on prévoit, dans le tube ou le lien enveloppe, une matière de rem- plissage (c'est à dire occupant plus de 5% en volume de l'espace intérieur au tube ou au lien).
De préférence, une matrice est prévue pour chaque élément individuel de la botte ou faisceau,
L'expression "matrice" telle qu'utilisée dans la présen- te demande soit s'entendre comme désignant un support pour les surfaces des éléments individuels de la botte ou faisceau, qui dis- tribue la pression appliquée à l'extérieur du tube enveloppe d'une façon sensiblement égale sur les surfaces des éléments individuels, soit durant toute la durée du procédé de réduction ou tout au moins durant une portion ou partie de ce procédé, et concoure de ce fait à limiter toute distorsion ou déformation de la forme des éléments.
La matrice peut 'être formée, par exemple, en employant une grande proportion (par exemple 22% en volume) d'un remplissa- ge, de nature plastique ou pulvérulente, en conformant de telle façon les éléments individuels qu'ils constituent un support les uns pour les autres, en noyant ou enrobant les éléments dans un @ le remplissage métallique introduit dans le tube ou/lien enveloppe à l'état fondu, ou bien encore en enveloppant chacun des élé- ments dans des tubes individuels d'une matière qui, pendant la ré- duction, se déforme facilement pour remplir les interstices de la boite ou faisceau assembléo Lorsque les éléments sont conformés de façon à constituer leur propre matrice, ils peuvent être orga- nisés pour s'adapter les uns aux autres sans intervalles ou inter- stices,
et peuvent tous être de section droite analogue et se conformer ou s'adapter à un polygone régulier dont les cotés sont rectilignes, par exemple un carré ou un hexagone.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, et dans le but de faciliter la séparation du tube enveloppe après achèvement du procédé de réduction, la botte ou faisceau peut être entouré d'une hélice de fil ou analogue avant l'introduction dans
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
le tube-enveloppe, de manière que,dans l'assemblage, la surface interne du tube soit séparée de la botte ou faisceau par le fil de liaison.
Un certain nombre d'exemples comportant application de caractéristiques de l'invention seront décrite ci-après en se référant aux diagrammes annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe montrant un faisceau ou botte de tiges, de section droite circulaire, placé dans un tube enveloppe;
Fig. 2 est une coupe qui montre la déformation de la section des tiges individuelles après l'opération de réduction;
Fig. 3 est une coupe montrant une méthode d'établissement d'une matrice conforme à l'invention;
Fig. 4 montre une forme alternative de matrice ;
Fig. 5 montre une autre forme de l'invention, dans laquelle la matrice d'un élément est constituée par les côtés contigus d'éléments adjacents;
Fig. 6 est une vue illustrant l'emploi d'un lien en hélice disposé entre la botte ou faisceau et le tube enveloppe;
Fig. 7 est une coupe illustrant un autre exemple de l'invention ;
Fig. 8 est une coupe illustrant l'application du procédé 'à la réduction de feuilles.
Les mêmes caractères de référence désignent des parties semblables dans les différentes figures des dessins.
Dans la figure 1 un certain nombre de tiges 10, de section droite circulaire, sont représentées empaquetées dans un tube enveloppe 11.
Si une billette composée est établie de cette manière, et soumise à une opération de réduction, par exemple par étirage ou laminage, la compression radiale tendra à provoquer la déformation des tiges, dans leur section droite, en direction des interstices, comme il est indiqué dans la figure 2, La nature et l'étendue de la distorsion ou déformation varie quelque peu suivant l'emplacement des éléments individuels par rapport à la circonférence du tube.
EMI3.1
-- --t,
<Desc/Clms Page number 4>
Dans le but de réduire le degré de distorsion, l'invention, conformément à l'exemple représenté dans la figure 3, utilise une matière de remplissage d'une nature plastique ou pulvérulente, comme de la craie ou du métal à l'état de poudre, comme élément séparateur entre les éléments individuels de la botte ou faisceau.
Comme représenté, les éléments en forme de tige 10 sont disposés, séparés les uns des autres, dans un tube externe 11, et les interstices sont complètement remplis à l'aide d'un remplissage 12 du type précédemment indiqué. Le remplissage 12 ne limite pas seulement le degré de distorsion ou déformation des sections, mais empêche les éléments de se souder les uns aux autres durant l'opération de réduction et par conséquent facilite la division de la botte ou faisceau lorsque le procédé de réduc- tion est achevé.
Dans l'exemple représenté dans la figure 4, chaque élément en forme de tige 10 est enfermé séparément dans une gaine métallique tubulaire 13, et tous les éléments sont introduits, en botte ou faisceau, dans un tube enveloppe 11. Ici encore on prévoit une matrice pour chaque élément de la botte ou faisceau.
De préférence, les gaines 13 sont constituées à l'aide d'un métal (par exemple du cuivre) qui est notablement plus ductile que celui dont sont formés les éléments 10, de sorte que durant la ou les phases initiales du procédé de réduction les gaines seront déformées pour remplir les interstices au intervalles de l'ensemble. Si on le désire, une matière de remplissage à l'état de poudre peut également 'être utilisée. Dans cet exemple, on remarquera qu'après achèvement du procédé de réduction et après que le tube enveloppe a été enlevé, chaque élément doit,être séparé ou dégagé de sa gaine protectrice 13. Cette séparation ou dégagement peut aisément être réalisé par dissolution à l'aide d'acide , le choix du métal employé pour les gaines étant fait en tenant compte du but précité.
Encore, si l'on désire obtenir un fil recouvert, la gaine 13 peut être conservée.
Dans l'exemple représenté dans la fig. 5, les éléments 10 présentent tous une section hexagonale, en sorte qu'ils peuvent
<Desc/Clms Page number 5>
être assemblés, comme représenté, en s'adaptant les uns aux autres, la matrice pour chaque élément étant formée par les faces contigües d'éléments voisins. La botte ou faisceau est, comme précédemment, enfermée dans un tube externe 11, et une matière de remplissage 12 est disposée entre la périphérie de la botte ou faisceau et la paroi interne du tube enveloppe.
Cette matière de remplissage peut, par exemple, être constituée de craie, de plâtre de Paris, ou de métal en poudre, ou bien encore du métal fondu peut être introduit dans le tube pour former le remplissage. Du remplissage supplémentaire, comme de la craie, est également introduit entre les faces adjacentes des éléments individuels, afin de concourir à la séparation ou division finale de la botte ou faisceau en ses éléments constituants.
Cet exemple -de l'invention peut être exécuté à l'aide de barres présentant toute forme désirée de section, s'épousant réciproquement pour former une section droite pleine ou continue, et les éléments ne doivent pas être tous de même section droite. Ainsi on peut utiliser des rectangles de différentes dimensions pour les différents éléments, ou bien on peut employer des sections rondes concurremment avec des sections dont les quatre côtés sont concaves. Un autre exemple encore est la combinaison de sections octogonales avec des sections carrées.
Dans certains cas il peut être ni désirable ni avantageux d'utiliser une méthode chimique ou électrolytique dans l'enlèvement du tube enveloppe 11 après la réduction, et en pareils cas l'agencement représenté à la fig. 6 peut avantageusement être employé. En se référant à cette figure, les tiges ou fils individuels 10 sont assemblés en une botte ou faisceau comme précédemment avec un élément de séparation tel que du graphite entre les éléments individuels, et la botte ou faisceau, avant son introduction dans l'enveloppe externe 11, est entourée d'une bande ou d'un fil métallique 14 contourné, en hélice autour de la bande ou faisceau.
Après réduction, le tube 11 peut être sectionné longitudinalement par une opération mécanique, sans altérer les éléments étirés, du fait que
EMI5.1
#-#"
<Desc/Clms Page number 6>
ces derniers sont protégés par le lien 14. Après enlèvement du tube, le fil 14 peut être déroulé, et les éléments individuels exposés. Dans certains cas, lorsqu'un lien en hélice est employé, il peut remplacer entièrement le tube enveloppe 11, le faisceau ou botte ligaturé étant soumis directement aux opérations de réduction.
Dans l'agencement représenté dans la figure 7, les tiges individuelles sont introduites dans des ouvertures longitudinales 15 toréas dans une billette pleine, Dans ce cas, la portion interne de la billette constitue les matrices pour les éléments individuels, et la portion circonférentielle remplace le tube enveloppe 11 employé dans les exemples précédents.
Dans l'exemple représenté- à la figure 8, l'invention est appliquée à ia réduction par une opération de laminage ou ana logue, d'éléments individuels 10 en forme de feuilles, plaques,ou semblables. Comme précédemment, ces feuilles, plaques ou semblables, sont assemblées en forme de bottes ou de paquets avec un agent de séparation 12 disposé entre les couches adjacentes. Le paquet est enfermé dans une boite métallique rectangulaire 11, dont les parois internes sont séparées des surfaces voisines du paquet par des quantités supplémentaires d'agent de séparation. L'enveloppe 11 peut comporter un joint ou couture soudé, ou bien être simplement accrochée. Si, comme ce peut être avantageux, on désire empêcher l'accès de l'air aux plaques individuelles, les extrémités de l'enveloppe 11 peuvent être fermées.
Comme précédemment, l'a- gent de séparation peut être un métal ; exemple la où les pla- ques 10 sont formées d'acier au carbone, le métal de séparation peut être du cuivre ou du nickel, ou bien encore un remplissage pulvérulent ou analogue comme par exemple du graphite en poudre (non en paillettes ou flocons),ou bien on p'eut employer de l'oxyde métallique.
Dans l'un quelconque des exemples précédents, la botte ou faisceau enveloppé peut être soumis à un travail à chaud ou à froid.
Lorsque le procédé est appliqué à la production de fils fins, et que la condition principale est de réduire au minimum
<Desc/Clms Page number 7>
toute altération dans la forme de la section des fils, l'étirage à travers des filières constitue le mode de réduction préf éré. Dans des états intermédiaires entre les phases de réduction successives,et, ou comme opération finale, un recuit ou un autre traitement thermique spécial peut être nécessaire ou désirable et dans cet ordre d'idées, on remarquera qu'un procédé du type auquel se rattache l'invention offre des avantages pratiques marqués, en ce qu'il permet à un lot de tiges ou analogues,sousmises à réduction, d'être soumises simultanément au même traitement thermique,
sous la forme d'un seul élément qui peut être aisément manipulé,,
Le lien ou enveloppe externe de la botte ou faisceau ne doit pas nécessairement être un tube sans soudure. Par exemple on peut employer une enveloppe tubulaire comportant une couture ou un joint à recouvrement longitudinal, un agent de séparation, tel par exemple qu'un oxyde de chrome, étant introduit à l'endroit du joint entre les surfaces adjacentes, de façon à empêcher le soudage durant le procédé de réduction. Après achèvement de la réduction, ou après achèvement de toutes opérations supplémentaires désirées comme par exemple un traitement thermique, l'enveloppe externe peut être aisément fendue ou ouverte au joint et détachée de la botte ou faisceau.
Dans la réduction d'éléments individuels de certains métaux ou alliages, l'agent de séparation entre les éléments voisins peut être constitué par une couche d'oxyde d'épaisseur notable, inten' tionnellement formée dans ce but sur la surface des éléments, Une couche d'oxyde peut également être utilisée conjointement aux autres formes de remplissage déjà décrites.
Le procédé décrit peut être utilisé pournla réduction d'éléments individuels en tout métal ou alliage désiré, et dans chaque cas, la forme et la composition de la matrice et du lien ou enveloppe externe peuvent être choisies en tenant compte de la méthode à employer pour séparer les éléments après la réduction finale, du désir de-réduire la distorsion ou déformation de la section initiale et d'autres facteurs qui ont déjà été considérés. Dans un exemple, où le procédé a été appliqué à la production de fils fins d'acier inoxydable:, contenant 18% de chrome et 8% de nickel, on a utilisé
<Desc/Clms Page number 8>
une matrice de cuivre et une enveloppe tubulaire externe d'acier à haute teneur en carbone. Après réduction, l'enveloppe externe et la matrice ont été enlevées par une immersion dans un bain d'acide chaud.
En général, on a constaté que le volume occupé par le remplis sage doit être supérieur aux 5% du volume enfermé dans le tube ou le lien enveloppe pour faciliter la séparation des éléments individuels après réduction, et avec des fils de section droite circulaire, le volume de remplissage sera au moins de 22% et peut atteindre 200%, ou plus, si l'on désire limiter la distorsion ou la déformation de la section droite.
Une autre méthode d'enlèvement d'une enveloppe externe formé d'acier à haute teneur en carbone est de l'amener dans un état fragile par un traitement thermique,et de la séparer, par rupture, de la botte ou faisceau.
Le présente invention comporte un grand nombre d'applications industrielles, par exemple pour la fabrication de fils très fins. Par exemple, en partant avec neuf fils de section ronde, de 0,65 mm. de diamètre, en acier inoxydable ayant la composition indiquée plus haut, enfermés dans un tube, on peut aisément, à l'aide de la méthode de l'invention, produire des sections finales d'un diamètre approchant 0,05 mm. et encore très sensiblement rondes.
Dans un autre exemple, 80 fils d'acier inoxydable, de nickel chrome ( 80% Ni - 20% Or), de 0,65 mm. de diamètre, ont été enfermés dans des tubes de cuivre distincts, constitués en pressant une bande de cuivre autour des fils, et ils ont alors été empaquetés dans un tube de cuivre d'un diamètre de 12,7 mm. La billette com posée,ainsi formée,a été réduite alors par étirage (par laminage dans un aùtre exemple) jusqu'à un diamètre de 0,17 mm. Le cuivre a alors été dissout en laissant les fils qui possèdaient un diamètre d'environ 0,01 mm.
Des fils de section aussi réduite peuvent être filés en fils à filaments multiples et ils peuvent être tissés sous forme de tissus ou d'étoffés. Une autre application'de l'invention est la production de fils ou cables torsadés ou analogues. Du fil ou cable torsadé peut être produit en réduisant une botte ou faisceau envelop-
<Desc/Clms Page number 9>
pé, de tiges ou de fils, par les méthodes déjà décrites et en commu- niquant alors une torsion hélicoïdale à la botte ou faisceau réduit et, lorsque c'est nécessaire, en traitant thermiquement la botte ou faisceau pour'fixer les éléments ou torons individuels et, ou leur communiquer toutes propriétés physiques désirées.
Comme précédemment, le tube enveloppe, le remplissage et la matrice sont finalement enle- vés par des moyens chimiques, électrolytiques ou mécaniques. Si on le désire, à une ou à chaque extrémité du cable ou du fil multiple ré- duit, la matrice, lorsqu'elle est constituée d'un métal tel que du cuivre, peut être maintenue en place de façon à former des parties terminales pleines qui peuvent être utiles pour le filage, par exem- doit ple là ou le produit final est ün fil fin torsadé qui/être tissé.
Lorsqu'un tube d'une pièce est employé pour enfermer la botte ou faisceau il peut, si on le désire, être récupéré à l'état de produit commercial utile, c'est à dire à l'état de tube étiré sans soudure.
Si ce but est visé, la composition du tube-enveloppe est choisie en considérant la nature et les propriétés de la matière du tube récupé- ré. Lorsque la billette composée a été réduite aux dimensions dési- rées, le tube peut'être libéré des éléments qu'il renferme, par un laminage en travers ou toute autre méthode convenable.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.