CA1069466A - Procede et dispositif d'extrusion hydrostatique continue - Google Patents

Abstract

Un procédé et un dispositif d'extrusion hydrostatique continue qui comporte une chambre contenant un fluide sous très haute pression dans laquelle le produit est introduit en continu par un rotor d'entraînement, en mettant à profit la pression dudit fluide pour créer une force d'adhérence entre ledit produit et les parois d'une saignée taillée dans le rotor, de façon qu'il n'y ait pas de glissement relatif dans la direction de l'entraînement entre l'objet à extruder et le rotor.

Description

~ 69466 La présente invention, concerne un procédé et un dispositif d'extrusion hydrostatique continue applicable notamment pour des métaux et alliages.
Les techniques classiques de mise en forme, à froid, de fils métalliques de section circulaire (par tréfilaye) ou de section quelconque (essentiellement par ~tirage) sont très anciennes.
Leurs inconvénients sont bien connus: ~
Dans le cas du tréfilage: nécessité, pour obtenir des ~ -réductions de section importantes, à partir d'un fil machine obtenu à chaud, d'utiliser toute une cascade de filières précises, coûteuses, d'usure souvent rapide.
Dans le cas de l'étirage: nécessité de plusieurs passages pour obtenir une mise en forme progressive dans des séries de filières très coûteuses.
De nombreux métaux et alli~ages supportent mal ces traitements successifs et doivent subir des traitements inter~
médiaires (c'est le cas du laiton) et/ou des traitements de -surface pour limiter l'usure des filières (c'est le cas de ;~
20~ llacier inoxydable ou du titane)~
On a proposé, pour s'affranchir de ces inconvénients, .
des procédés dans lesquels la réduction de section s'effectue - ~
en une seule passe sous l'action de pressions très élevées. - --C'est le cas, en particulier, des procédés décrits dans les brevets franc,als 2.128.843 et 2.197.665, au nom de UNITED KING-DOM ATOMIC ENERGY AUTHORITY, dans les brevets US. 3~911.705, au nom de "W.G. VORR~ES" et US. 3.934.446, ~u nom de i'B. AVITZUR".
Mais, ces procédés sont basés sur des frottements à
sec, métal sur métal, qui provoquent un échauffement très important de l'appareillage et des produits traités - pouvant ~ ;
aller jusqu'à un début de fusion de ceux-ci - et demandent une ~ ;
énergie motrice importante. ' ~(~6~66 On a proposé, également, des procédés d'extrusion continue dits hydrostatiques dans lesquels une ebauche est forcée au travers d'une filiere sous l'action d'un fluide visqueux soumis à une pression tres élevée.
Ces procédes présen-tent de nombreux avantages et, en particulier~
~ possibilité d'atteindre des rapports de réduction de section tres élevés, meme dans le cas de métaux peu ductiles; ~-- possibilité d'obtenir, dans ces conditions, un métal 10' fortement corroyé a froid, donc mecaniquement très resistant:
- faible usure des outillages;
- ecoulement du metal sans zones mortes, d'ou il resulte des procluits sains, exempts d'inclusions a coeur provenant ~ '~
de la surface d l'ébauche.
De tels procédés ont été décrlts en particulier: dans les brevets français 2.029.568 et 2.160.413 de WESTERN ELECTRIC
(correspondant respectivement aux brevets US. 3.667.267 et 3.740.985) qui decrivent un procede dont la mise en oeuvre fait appel a un appareillage d'une tres grande complexite, dans le brevet canadien 1,943,291 de T~EFIMETAUX, dont la mise en oeuvre ~, .
est ~galement compliquée, et dans le brevet britannique N~
1.430.623 de KOBE STEEL, dans lequel le fil est tire a l'interieur de la chambre à haute pression par un cabestan disposé dans la ~- ~chambre elle-meme.
Ce dernier procédé est simple à mettre en oeuvre si on travaille sous une pression relativement peu elevée, mais le' rapport de réduction permis par l'usage d'une seule chambre est beaucoup trop réduit pour le travail à froid de la plupart des métaux. L'emploi de chambres multiples en cascade conduit alors, compte tenu des pressions en jeu, a concevoir un équipement extrêmement lourd et coûteux.
A l'heure actuelle, malgré le grand intérêt qu'il ~
..
'' ~()6~L66 suscite, aucun procede d'extrusion hydrostatique en continu n'a : .
~ai-t l'objet de realisation et d'exploi.tation satisfaisante au stade industriel. ~-La difficulte pratique a laauelle se sont heurtées, jusqu'à present, les recherches concernant les procedes . ~:
d'extrusion hydrostatique continue reside essentiellement dans :
l'introduction, en continu, d'un produit de longueur indefinie dans une chambre contenant un fluide a tres haute pression.
L'extrusion du produit a travers une filiere debouchant hors de la chambre s'effectue ensuite spontanement.
La presente invention, basee sur la mise en oeuvre de ces considerations, se distingue ainsi des procedes connus dans lesquels l'entraînement de l'ebauche implique des frottements metal sur metal très importants.
Selon la presente invention, il est pre.vu un dispositif .
d'extrusion hydrostatique continue d'un premier objet dit ebauche, de longueur indefinie, en un second comporte ohjet, de longueur egalement indefinie, mais de section differente, caracterise par deux organes coaxiaux cooperant, llun mobile, dit ;.
rotor portant, tracee à sa surface, une saignee de revolution adaptée a la forme de l'ebauche a extruder, l'autre fixe, dit stator, formant sur un premier secteur de la saignee contenant :
;.~
l'ebauche et un ~luide visqueux,un couvercle sensiblement etanche vis-a-vis dudit fluiderle stator comportank egalement dans un ~.
deuxieme secteur de la saignee,situe en aval du precedent, un re- .
lief obstruant en totalite la section de la saignee et,exactement a~uste a celle-ci pour la rendre suffisamment etanche vis-a-vis du fluide visqueux, le stator comportant un moyen d'alimentation de la saignee en fluide visqueux sous haute pressionJà partir d'un generatewr de pression qui peut être de type connu)ainsi qu'un orifice , situe en face du premier secteur de la saign~e, au voisinage du second secteur et debouchant, par un '~
, ,,. - ~ -, : ~
conduit allongé traversant le stator, dans une chambre d'extrusion communiquant vers l'exterieur au travers d'au moins un orifice de filière, le moyen d'alimentation en fluide visqueux engendrant :
dans le premier secteur de la saignée un gradient de pression du point d'entrée, à la pression ambiante, jusqulà l'entrée du conduit débouchant dans la charnbre où règne la pression d'extrusion~ ~
Selon la présente invention, il est aussi prévu un .
procédé d'extrusion hydrostatique continue, d'un premier objet ~.
dit ébauche, de lonyueur indéfinie en second objet, de longueur également indéfinie mais de section différente, caractérisé en ce que l'ébauche, accompagnée d'une quantité substantielle d'un flui-de visqueux, est introduite dans une saignée, taillée dans un ro~
tor d'entraînement et dans laquelle ladite ébauche délimite deux zones concentriques séparées, la première, du côté externe, face à un stator formant couvercle appliqué sur le rotor, recevant directement le fluide visqueux sous haute pression, . .
par un moyen d'introduction engendrant une pression progressive-: .
ment croissante du point d'entrée, à la pression ambiante jusqu'à la chambre où règne la pression d'extrusion et, de façon générale, plus élevée que celle qui règne dans la deuxième zone, du côté interne, au fond de la saignée, cette différence de pression exer~ant sur l'ébauche une force tendant à la plaquer dans la saignée et engendrant une adhérence suf~isante pour ~ :
que le mouvement du rotor entraîne ladite ébauche sans glissement ;.
de l'amont, à la pression ambiante, jusque vers l'aval ~ l'entrée ;
d'une chambre ~ haute pression d'où elle s'échappe par extrusion travers au moins unorifice de filière. - .
- Cette filière peut être simple ou multiple, fixe ou ..
démontable, en une ou plusieurs parties. . ;~
~, .. . .
Les figures et exemples de réalisation qui suivent .
permettront de mieux expliciter la mise en oeuvre de l'invention.
- 4 ~
~9~66 ~
Les figures 1, 2 e-t 3 se rapportent au principe de l'invention~ ;
Les figuxes 4 et 5 représentent un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel la saignée est taillée à
la périphérie du rotor, la figure 4 étant une coupe perpendi-culaire à l'axe du rotor, et la figure 5 étant une coupe transversale dans un plan, passant par l'axe du rotor.
Les figures 6 et 7 représentent un autre mode de mise ' en oeuvre dans lequel la saignée est taillée sur la face du rotor en regard du stator formant couvercle, la figure 6 représentant une demi-coupe gauche et une demi-couple droite, et la figure 7 représentant une vue de dessus par un plan perpendiculaire l'axe de rotation du dispositif de la ligne 6.
La Eigure 8 montre une forme particulière du couvercle, dans la partie faisant face à l'ébauche, à la forme de laquelle il est adapte.
La figure 9 montre une forrne simplifiée du couvercle.
La figure 10 montre comment se répartissent les pressions sur l'ébauche tout au long du premier secteur de la saignée. ~
Les figures 11 et 12 schématisent deux installations ~ -complètes d'extrusion hydrostatique continue, y compris les organes annexes, dans le cas où le stator enveloppe le rotor (fig. 11), selon le principe des figures 4 et 5, et dans le cas où le stator se présente sous forme d'un couvercle plat (fig. 12) selon le principe des figures 6 et 7.
Le principe de ce proc~dé va tou-t d'abord être expli- -cité grâce aux figures 1, 2 et 3.
Considérons un rotor (1) dans lequel on a saigné une '' ~-30 saignée circulaire (2) représentée en coupe sur la figure 1, '~
et un objet à extruder (3) placé dans cette saignée de fac~on -à venir en contact soit des deux parois latérales (4, 4')~
- 5 - '~
' '-. , ' , ' . . ............. ' , ', : : ~: ~' , .- ';
. . . .: .. . . . . . ..
~ 6~L66 soit du fond (5), soit des trois, objet sur la partie supérieure duquel s'exerce la pression P d'un fluide visqueux. '' L'objet ~ extruder (3~, qui est représenté ici avec une section transversale circulaire, mais dont la sec-tion peut être d'une toute autre forme, est appliqué sur les parois de la gorge au niveau des deux génératrices, en des points tels '~
que X et Y, Dans le fond (7) de la saignée regne une pression en tous points inférieure ou, localement, au plus égale à P, ~ ' et qui peut être égale à la pression ambiante si ce fond ~7) est ' ~
en commumication avec l'air libre. '~ ~' L'objet ~ extruder sépare donc la saignée en deux zones, une zone externe (6) dans laquelle règne une pression P
et une zone interne (7) dans laquelle règne une pression p. ''~
Le lcng de la saignée, la pression P varie progressive-ment. Si l'on considère un élément de longueur ~de l'objet à
extruder (3), la pression moyenne en amont de ~ est égale à Po et la pression moyenne en aval de ~ est égale à Pl, les termes' "amont" et "aval" étant déterminés par référence au sens du ~' mouvement que l'on désire comrnuniquer à l'objet (3) en direction de la chambre d'extrusion. L'élément de longueur est soumis aux quatre pressions P, p, Po et Pl, comme cel~ apparaît sur la figure 2, Ces pressions engendrent des forces, appliquées à
l'élement 1.
:. . -La condition pour laquelle cet élément est entraîné
sans glissement par le rotor est que la force d'adhérence ''~ ~
de l''objet dans la saignée soit au moins égale à la force - ;
résistante dûe au gradient de la pression P, force tendant à
provoquer son recul par glissement vers l'amont. Cette condition peut s'écrire, en négligeant en particulier l'influence de la résistance mécanique propre de l'objet (P - p)~ .a.K > (Pl ~ Po)s, ;~
ou encore : ; '~;
- 6 - '''' ' ;
' ' -~
~ .- '..
~694~
p _ p >~ (Pl - P~)-~.a.k equation dans laquelle:
- P est la pression moyenne existant dans la zone exterieure de la saignee 2 au-dessus de l'objet (3), - p est la pression moyenne, existant dans la zone interieure de la saignee 2 sous l'objet (3), - Po est la pression moyenne existant dans la section de la saignée (2) à l'extrémité amont de la portion d'objet consi-dérée, - Pl est la pression moyenne existant dans la section de la saignée (2) à l'extrêmité aval de la portion d'objet considérée, - ~ est la longueur de la portion d'objet considéree, - a est la largeur de la saignée dans la région o~ l'objet la ;~
separe en zone externe (6) e-t zone interne 17), ;
- s est la section transversale de l'objet, - K est un coefficient d'adherence dépendant de la forme et de :
la nature des surfaces en .contact.
Si, par exemple, on considère un élément de fil métal-: lique de section sensiblement circulaire, de 10 mm de diamètre et de longueur égale à 5 cm, on a~
- 5.10-2 m a ~ 10-2 m ~ :~
s ~ 0,8.10~4'm2 .' ~ On suppose, d'apr~s l'expérience acquise en matiere d'extrusion hydrostatique~
- Po ~ 5000.105 Pascal (5000 bars) .
Pl = 6000.105 Pascal (6000 bars) .
: K = 0,1 La condition d'équilibre s'écrit: . . .
p - p~(Pl P~) e.a.k P - p~l000.105 x 5 ~'0 1 - 7 - :
A
, ., . ~, . . ,. , ~ . . . . .................. .. . . .
, .. , " ". . . ., ~ ,,, .~ . . . . . ... . . . . . . .
, . , , . ~ - , , , ~
.. . . . . . . . . .
~69~6 P - p ~ 1600.105 Pascal (1600 ~ars) Cette condition peut être très facilement réalisée.
Les mêmes considérations s'appliquent dans le cas où
l'objet à extruder a une section différente de la forme circulaire, par exemple une section carrée ou rectangulaire (8).
La zone inférieure (7) dans laquelle règne la basse pxession p est ici réalisée, comme on le voit sur la figure 3, sous forme de canaux (9) taillés dans le fond de la saignée (2).
Il est donc possible, dans ces différents cas, d'en-traîner sans glissement, au moyen d'un rotor, un objet pris à lapression ambiante et de l'introduire dans une chambre d'extru-sion contenant un fluide à très haute pression. ~;
Sur la figure 4 qui est une coupe perpendiculaire àl'axe O du rotor (10), l'objet à extruder (11) entre en (12) au point N, dans le premier secteur de la saignée (13) taillée dans le rotor (10). Le premier secteur s'étend approximative-ment entre les rayons OA et OB. Au point N, les pressions P et p, précédemment définies, sont égales ~ la pression ambiante.
" ".
Le fluide visqueux, sous la pression d'extrusion, est introduit dans la première zone concentrique (14) au moyen de l'ajutage (15) traversant le stator (16). La saignée (13) est obturée, de façon sensiblement étanche au fluide, dans le deuxième secteur compris entre les rayons OB et OC~ par un relief (17) du stator (16).
L'ébauche (11), à la mise en route du processus, doit être engagée dans le conduit allongé (18), dans la chambre j; ;
d'extrusion (19) et à l'entrée de la filière (20), le terme -"chambre d'extrusion" désignant la partie du conduit (18) immédiatement en amont de la filière (20), ladite cham~re pouvant avoir indifféremment une forme et des dimensions identiques ou très différentes de celle du conduit allongé (18) sans que le processus d'extrusion en soit affecté. ; ~ ' ~6~6~;
La filière est fixée de fa~on é-tanche sur l'extrêmité
du conduit (18) yrâce au joint (21), de cette fa~on, la pression du fluide est constante tout le long du conduit allonge (18) et dans la chambre d'extrusion (19) et égale ~ PEX.
Il est possible de prévoir un ou plusieurs ajutages d'injection du fluide visqueux à une pression P' intermédiaire entrela pression ambiante et la haute pression PEX, tel que l'ajutage (22).
La figure 5, qui est une coupe transversable dans un plan passant par l'axe 0, au niveau de l'ajutage (15), fait apparaître entre rotor et stator dans les zones d'étanchéité
Zl et Z2 un jeu plus yrand que la réalité pour la clarté du ~-dessin. En pratique, il se mesure en centièmes de milimètre.
Il en est' de même pour toutes les figures qui suivent.
La figure 6 représente, en coupe, un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle le rotor et le .
stator coopèrent non plus par la périphérie respectivement .
externe et interne, mais par leurs faces (23) et (24) perpendi~
culaires à l'axe de rotation.
La saignée (25) est taillée sur la face (23) du rotor qui coopère avec la face (24) du stator. .
La partie dxoite de la figure 6, par rapport à l'axe .~ ~
de rotation, est.une demi-coupe passant par le canal d'injection :: -(15) du fluide visqueux, situé à l'extrêmité aval du premier secteur de la saignée; alors que la partle gauche est une de~i-coupe passant par le relief d'obturation (27) de la saignée (25) ~~
dans son deuxi~me secteur. Dans la zone externe (28) r~gne la pression P, et dans la zone interne (29), la pression p.
. ~ . :
La figure 7 représente une vue de dessus, par un plan ;'~
perpendiculaire ~ l'axe de rotation, du dispositif de la figure 6. L'ébauche (11) rentre, à gauche, dans la saignée du rotor et sort sous forme du produit tréfilé (26), de la filière (20).
_ g ~
. .
., .
~ 369~
La différence P - p, aussi bien dans le cas du mode ~:
de réalisation des fi~ures ~ et 5, que celui des figures 6, 7 ~ ~
et 8, dépend de la valeur de la pression injectée dans la zone - -extérieure de la saignée, de la répartition des points d'injec-tion - s'ils sont multiples - de la section et de la forme des zones interne et externe de la saignée. La figure 10 montre ;-la répartition des pressions P et p dans un cas particulier comportant deux arrivées de fluidé, une en M (fig. 4) à la pres- ~
sion d'extrusion PEX, l'autre en R, à la pression P'Ex = P/2. ~ ~;
Le point M correspond à l'orifice dlinjection du fluide visqueux .
à haute pression PEX à l'extrimit~ aval du premier secteur de .
la saignée. Le point N correspond à l'entrée de l'objet à ~ ;~
extruder dans la saignée, à l'extrêmité amont de son premier secteur. Le point R correspond à l'orifice d'injection du fluide visqueux sous la pression P' = PEX/2. . :-~
On constate que l'écart P~- p est toujours relativement ;~
important sauf au point N où P = p = la pression ambiante et au -point M où l'égalité de P et de p est nécessaire pour permettre .
à l'objet à extruder de sortir de la saignée afin de pénétrer dans l'orifice (18) en direction de la chambre d'extrusion (19). .
On remarque que la courbe P présente des rayons de courbure moins prononcés que la courbe p. Celà est dû au fait que la section du canal de fuite axial constitué par la zone externe de la saignée est croissante de l'amont vers l'aval.
:- ~ ~ . .. .
Ce phénomène peut être recherché par un usinage approprié du .
stator, mais il tend à apparaltre spontanément du fait du cédage .~
élastique des parois du canal sous l'effet des poussees exerc~es ' ; ~ .
par le fluide visqueux. Inversement, la section du canal interne tend à décroître de l'amont vers l'aval du fait du tassement de l'ébauche au fond de la saignée. .
Il est possible, dans le cas des figures 4 à 7, d'adap- -: ter le profil de l'extrêmité (30) de la partie du couvercle en ~.

regard de la première tranche de la saignée, comme on le voit sur la flgure 8, de façon à diminuer la section transversale de la zone (28), ce qui diminue sensiblement le débit de fuite du fluide dans le sens inverse du mouvement d'avance de l'objet à extruder. -D'autre part, il est possible de simplifier le dessin du stator, comme sur la figure 9 où les zones d'ékanchéité sont localisées, par exemple en Z2 Les deux possibilités peuvent être combinéesO
L'ensemble des fuites du système est compensé par des dispositifs de pompage qui réinjectent,,après épuration, . .
filtration et mise en température éventuelles, le fluide visqueux qui s'est échappé par les différents jeux entre rotor, stator et objet ~ extruder, jeux qui sont indispensables pour -~
un fonctionnement normal de l'appareillage, mais qu'il convient de réduire au minimum, de fa~on connue, pour que la puissance : . ~
absorbée par les dispositifs de pompage ne soit pas excessive.
Dans ce même but, le fluide hydraulique doit présenter une viscosité relativement élevée.
20 ~ La figure 11 représente, de façon schématique, en coupe verticale, une installation complète d'extrusion hydrosta-: .. . .
tique selon l'invention dans le mode de réalisation décrit sur ~ ;
les figures 4 et 5. Le rotor (31) est mis en rotation grâce au groupe moto-réducteur (32). Le stator (33) est amené et maintenu en position de travail par le vérin (34). L'ébauche (35) entre dans le dispositif d'extrusion en (36) et le fil ~ ' cx-trud~ ~37) sort dc la fili~rc (3~3). Le fluide visqueux, sous la haute pression PEX est injecté en (39), à l'extrêmité aval du premier secteur de la saignée du rotor, par un multiplicateur de pression tandem (40) lui-même alimenté par la pompe moyenne pression (41).
Un deuxième multiplicateur tandem (42) alimente un - 11- .,, :
-. : . . , . :
.. . , ., . : ~ ~ ,: : :
~;)6946Çi point intermédiaire d'injec-tion (43) sous une pression P' inférieure ~ PEX, comme cel~ a éte précédemment expliqué; il est également alimenté à partix de la pompe (41~
L'ensemble de l'appareillage est monté au-dessus ~:
d'une fosse (44) dans laquelle s'écoule le fluide visqueux prove~
nant des différentes fuites et qui peut être équipée d'un dis-positif, de type connu, pour en réguler la température. Ledit .
fluide visqueux, repris par la pompe basse-pression (45), passe, :~
après filtration, dans l'accumulateur basse-pression (46) à
partir duquel se fait le gavage des multiplicateurs (40~ et (42~
Le vérln (34), commandant le positionnement et la mise - ~- .
en appui du stator (33), est alimenté par la même source que les multiplicateurs de pression. De ce fait, l'effort de .
maintien du stator (33) sur le rotor (31) est proportionnel ~ .
la pression d'extxusion, ce qui permet de compenser correctement la force de séparation du rotor et du stator.
La figure 12 représente, ~e facon schématique, en coupe verticale, une autre installation complète d'extrusion .;
hydrostatique selon l'invention, Sur cette figure, les organes ..
assurant les même5 fonctions sont désignés par les mêmes repères "~ "~
numériques que sur la figure 11. Le système d'extrusion pxo-prement dit est du type décrit sur les figures 6 et 7. Les fuites de fluide sont collectées dans un bac (47) muni d'une chicane (48) et équipé d'un dispositif connu de xégulation de .
température non représenté, puis sont reprises par la pompe basse pression (45) et renvoyées dans un accumulateur (46). ~ ~.
EXEMPLE DE MISE EN OEUVRE:
On a construit, conformément au schéma de la figure 11 .
et au principe illustré par les figures 4 et 5, une installation d'extrusion hydrostatique continue, avec un rotor de 500 mm de diamètre (mesuré à fond de saignée) et alimenté en une huile ~ -~' synthétique ~ base de polyoxyéthylène d'une viscoslté de.500 - 12 - .
1~69~
stokes à 20~C.
Dans un premier essai, on a introduit une ébauche de 10 mm de diamètre en cuivre non allié et alimenté l'appareil en fluide visqueux sous une pression d'extrusion d'environ 16 kbars. La filière de sortie avait un diamètre de 1,6 mm.
On a réglé la vitesse de rotation du rotor à 34 tours/
minute, correspondant à une vitesse d'entrée de l'ébauche de 0,9 mètre/seconde et à une vitesse de sortie du fil extrudé au diamètre de 1,6 mm, de 35 mètres par seconde.
Pendant l'opération, le débit de fuite moyen du fluide visqueux a été de 30 millilitres par seconde. On a ainsi obtenu un fil dont la surface ne présentait aucun défaut et totalement exempt d'inclusion.
Dans un deuxieme essai, on a introduit une ébauche de 10 mm de diamètre en laiton dit "UZ 15" (à 15 % en zinc). On a fixé le rapport de réduction à 3 ~section d'entrée S = 78,5 mm2, section de sortie s = 25,5 mm2 (profilé rectangulaire de environ 8,5 x 3 mm). La vitesse de rotation était réglée à 34 tours/
minute, la vitesse d'entrée de l'ébauche était de 0,9 mètre/ ~ ~' seconde, et la vitesse de sortie du profilé extrudé de 2,8 mètres/seconde, Le fluide visqueux a été introduit sous une pression d'environ 8 kbars et le débit de fuite a été de llordre "
de 25 millilitres par seconde. Le fil extrudé présentait un excellent é-tat de surface et ne montrait ni inclusion ni traces d'oxydation. Les propriétés mé~aniques correspondaient à celle ~ ;~
d'un métal écroui.
Parmi les avantages de l'invention qui vient d~être décrite, par rapport aux procédés d'extrusion hydrostatique, et notamment par rapport à la demande de brevet canadienne 252,496 du 13 mai 1976, l'invention présente les avantages suivantes - La filière est reportée à l'extérieur de la saignée ce qui permet de déterminer sa forme et ses dimensions extérieures ~L~69~6~
optimales sans être limité par les dimensions exigues de la saignée, et d'en permettre le montage et le démontage de façon commode.
L'entraînement de l'ébauche par le rotor sans glissement permet de développer une force dlentraînement par une unité de longueur très importante et d'utiliser pratique-ment un rotor d'entrainement de dimension réduite tpar exemple 500 mrn de diamètre au lieu de 2000 mm dans la demande de brevet canadienne 252,496 dans le cas d'une ébauche de 10mm de diamètre.
Le procédé et les dispositifs dlextrusion hydrostatique qui viennent d'être décrits conviennent aussi bien pour l'extrusion des métaux et alliages même à faible ductilité que pour l'extru~
sion de matériaux divers, tels que des matières plastiques. Ils ;
peuvent être employés dans un larye éventail de températures fonction de la nature du matériau extrudé, du fluide visqueux et des outillages.
La mise en oeuvre de l'invention n'est pas limitée - aux exemples et aux modes de réalisation qui viennent d'être .. . . .
décrits.
Pour diverses raisons, notamment un meilleur équi~
Ilbrage des forces hydrauliques en présence, une augmentation !''' ' ,,' ", ou une diversification de la production, il est possible, dans le cas décrit sur les figures 11 et 12, de mettre en oeuvre, ;~
simultanément ou alternativement, plusieurs dispositifs selon l'invention, utilisant en commun certains organes comme, par exemple, les générateurs de haute pression ou le rotor, celui-ci pouvant comporter une saignée coiff~e d'un couvercle en plusieurs ~ ;
éléments faisant fonction de stator ou même plusieurs sai~nées, identiques ou non, coiffées chacune d!un couvercle en ou plusieurs éléments faisant fonction de stator. On peut ainsi -extruder simultanément ou successivement deux ou plusieurs - ébauches. ~ ;
- 14 - ~-. . .. . , .,, . . ~, . ..
Pour ameliorer la régularité dimensionnelle de l'ébau-che ou pour en eliminer la peau, source de particules abrasives polluant le fluide visqueux, il peut être avantageux de faire subir à l'ébauche au moins une pas,se de rasage ou de profilage avant son entrée dans la saignée. La force d'entraînement par le rotor peut être mise à profit pour tirer llébauche ~ travers le dispositif de rasage ou de profilage, qui peut être de tout type connu. ;
Il est également possible d'extruder des produits :
composites par cofilage de plusieurs éléments distincts intro-duits conjointement dans la saignée du rotor et fortement pressés ensemble au moment de leur passage dans la filière '~
d'extrusion, par exemple, on peut réaliser de cette manière un profilé dlaluminium gainé de cuivre à par~ir d'une âme en aluminium autour de laquelle on a disposé une feuille de cuivreO
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Claims (14)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue d'un premier objet dit ébauche, de longueur indéfinie , en un second objet, de longueur également indéfinie, mais de section différen-te, caractérisé par deux organes coaxiaux coopérant, l'un mobile, dit rotor portant, tracée à sa surface, une saignée de révolu-tion adaptée à la forme de l'ébauche à extruder, l'autre fixe, dit stator, formant sur un premier sector de la saignée contenant l'ébauche et un fluide visqueux, un couvercle sensiblement étanche vis-à-vis dudit fluide, le stator comportant également dans un deuxième secteur de la saignée, situé en aval du précé-dent, un relief obstruant en totalité la section de la saignée et exactement ajusté à celle-ci, pour la rendre suffisamment étanche vis-à-vis du fluide visqueux, le stator comportant un moyen d'alimentation de la saignée en fluide visqueux sous haute pression, à partir d''un générateur de pression qui peut être de type connu, ainsi qu'un orifice, situé en face du premier secteur de la saignée, au voisinage du second secteur et débouchant, par un conduit allongé traversant le stator, dans une chambre d'extrusion communiquant vers l'extérieur au travers d'au moins un orifice de filière, le moyen d'alimentation en fluide visqueux engendrant dans le premier secteur de la saignée un gradient de pression du point d'entrée, à la pression ambiante, jusqu'à
l'entrée du conduit débouchant dans la chambre où règne la pression d'extrusion.

2. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue selon revendication 1, caractérisé en ce que l'extrusion est effectuée au travers d'une filière démontable accessible de l'extérieur du stator.

3. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le but de permettre notamment l'extrusion de profilés de forme complexe, la filière est constituée d'au moins deux parties démontables.

4. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue selon revendication 1, caractérisé en ce que l'extrusion est effectuée au travers d'une filière possédant au moins deux canaux d'écoulement.

5. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rotor comporte une saignée coiffée d'un couvercle en au moins deux éléments identiques faisant chacun fonction de stator.

6. Dispositif d'extrusion hydrostatique continue selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rotor comporte au moins deux saignées, coiffées d'un couvercle en au moins deux éléments faisant chacun fonction de stator.

7. Procédé d'extrusion hydrostatique continue d'un premier objet dit ébauche, de longueur indéfinie en un second objet, de longueur également indéfinie, mais de section diffé-rente, caractérisé en ce que l'ébauche, accompagnée d'une quantité substantielle d'un fluide visqueux, est: introduite dans une saignée, taillée dans un rotor d'entraînement et dans laquelle ladite ébauche délimite deux zones concentriques séparées, la première, du coté externe, face à un stator formant couvercle appliqué sur le rotor, recevant directement le fluide visqueux sous haute pression, par un moyen d'introduction engendrant une pression progressivement croissante du point d'entrée, à la pression ambiante jusqu'à la chambre où règne la pression d'extrusion et, de façon générale, plus élevée que celle qui règne dans la deuxième zone, du côté interne, au fond de la saignée, cette différence de pression exerçant sur l'ébauche une force tendant à la plaquer dans la saignée et engendrant une adhérence suffisante pour que le mouvement du rotor entraîne ladite ébauche sans glissement, de l'amont, à
la pression ambiante, jusque vers 1'aval à 1'entrée d'une chambre à haute pression d'où elle s'échappe par extrusion à
travers au moins un orifice de filière.

8. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fluide visqueux est introduit dans la saignée par au moins un orifice pratiqué
dans le stator, sous une haute pression fournie par un généra-teur de type connu.

9. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'ébauche, avant de pénétrer dans la saignée du rotor, subit au moins une passe de rasage.

10. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication i ou 8, caractérisé en ce que l'ébauche, avant de pénétrer dans la saignée du rotor, subit au moins une passe de profilage.

11. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le fluide visqueux, s'échappant de l'appareil par les différentes fuites indispensa-bles à son fonctionnement, est récupéré et réintroduit dans le circuit générateur de haute pression.

12. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, grâce à la présence d'un stator composé de deux éléments identiques, on extrude simultanément deux ébauches.

13. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, grâce à la présence d'un rotor comportant au moins deux saignées, coiffées d'un couvercle en au moins deux éléments faisant chacun fonction de stator, on extrude simultanément au moins deux ébauches.

14. Application du procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'ébauche est constituée de plusieurs éléments distincts introduits conjointement dans la saignée du rotor et fortement pressés ensemble lors de leur passage dans la filière d'extru-sion.