Procédé de fabrication de corps éclairants à double spiralage pour lampes à incandescence. La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de corps éclairants à double spiralage pour lampes à incandescence, ces corps éclairants étant obtenus par deux opérations d'enroulement successives d'un fi lament métallique, en tungstène par exemple, sur des mandrins appropriés.
Les corps éclairants à double spiralage, ainsi obtenus, ont une tendance marquée à s'affaisser et se déformer en cours d'utilisa- tion, et l'on a imaginé de nombreux procédés pour diminuer cet affaissement, et rendre ces corps éclairants pratiquement indéformables.
Le procédé le plus courant consiste à sou mettre ces corps éclairants, après les opéra tions d'enroulement, à un traitement thermi que dans une atmosphère réductrice, d'hydro gène par exemple, à une température suffi sante pour provoquer une transformation cristallographique du métal formant le fila ment qui, de ductile qu'il était, devient fra- gile et cassant pratiquement indéformable. Pour le tungstène, cette température est supé rieure à<B>1500'.</B>
Il est indispensable que durant ce traite ment thermique, le corps éclairant ne subisse aucune déformation. Un procédé qui a déjà été proposé pour obtenir ce résultat consiste à soumettre le corps éclairant au traitement thermique, alors qu'il est encore monté sur ses deux mandrins d'enroulement. Ce procédé conduit toutefois à l'emploi de mandrins en matière réfractaire, en molybdène par exem ple, pouvant résister sans fondre, aux hautes températures utilisées au cours du traitement.
Le procédé selon l'invention diffère des procédés proposés jusqu'ici. Il se caractérise en ce qu'on soumet le corps éclairant à un traitement thermique en deux phases, la pre mière phase, au moins, étant effectuée à une température inférieure à la température de recristallisation du filament pendant que le corps éclairant est encore monté sur les deux mandrins d'enroulement.
Suivant un. mode d'exécution du procédé suivant l'invention, donné à titre d'exemple, le corps éclairant est soumis, à l'état d'enrou lement comme précité, à un traitement ther mique de recuit à une température de l'ordre de 1100 à 1400', les mandrins étant ensuite dissous dans un solvant approprié, tandis que le corps éclairant est soumis enfin à un se cond traitement thermique à une température suffisante, de l'ordre de. 1600 à<B>1800',</B> pour opérer la transformation cristallographique désirée, rendant le corps complètement indé formable.
Cette façon de procéder présente plusieurs avantages. Le premier traitement thermique étant effectué à une température relativement basse, on n'est pas obligé d'utiliser des man drins en matière réfractaire; on peut, au con traire, utiliser des mandrins en métal ordi naire, tel que le nickel, l'acier, etc.
De préférence, le premier mandrin sera en un métal de très grande résistance, vu son très faible diamètre. L'acier pourrra être avantageusement employé pour la réalisation de ce premier mandrin. Lorsque ce dernier devra être d'un diamètre excessivement fai ble, de l'ordre, par exemple, de 6 /100o de mm, on pourra utiliser le molybdène qui permet d'obtenir un mandrin de grande résistance mécanique et très régulier, même à ces très faibles diamètres. Pour la constitution du se cond mandrin, qui est d'un diamètre beaucoup plus élevé, on pourra avantageusement uti liser le nickel.
Pour dissoudre les deux mandrins, après le traitement thermique de recuit, on emploiera tout solvant approprié sans action sur le fila ment, comme cela est d'ailleurs bien connu.
Bien que ce premier traitement thermique soit effectué à une température relativement basse et ne soumette le corps éclairant qu'à un simple recuit, il est toutefois suffisant pour donner à ce corps éclairant une propriété d'in- déformabilité presque complète.
Dans ces conditions, lorsque, après avoir dissous les mandrins, on soumettra ce corps éclairant au second traitement thermique de transformation cristallographique, ce corps éclairant ne se déformera pratiquement pas, et à la suite de ce second traitement, il sera complètement indéformable et pourra être utilisé sur les lampes électriques et y avoir une durée normale de fonctionnement, sans déformation sensible.
Un traitement thermique peut aussi être effectuée à des températures encore plus basses que celles qui ont été indiquées ci- dessus. A cet effet, le fil devant former les filaments, un fil de tungstène par exemple, est enroulé sur un mandrin d'enroulement en tout métal approprié présentant une grande résistance mécanique, vu son faible diamètre (en molybdène, par exemple). On obtient ainsi un boudin de filament qu'on peut avantageu sement soumettre, bien que cela ne soit pas obligatoire, à un traitement de recuit à une température de l'ordre de 500 à<B>700',</B> dans un four ordinaire.
Ce boudin est ensuite enroulé, avec son mandrin, sur un second mandrin d'enroule ment qui, étant de plus grand diamètre, peut être en tout métal approprié, en nickel par exemple. On obtient ainsi un cordon de lon gueur indéfinie de corps éclairant à double spiralage, que l'on soumet alors à un traite ment thermique, conforme à l'invention, qui consiste essentiellement à soumettre le cordon à double spiralage, alors qu'il est encore monté sur ses deux mandrins, et avant tout section nement, à un premier traitement de recuit, à une température de 1200 environ,
dans un four travaillant en continu à atmosphère de gaz réducteur, d'hydrogène par exemple. Ce premier recuit a pour effet de fixer les spi res sur les mandrins.
On peut alors sectionner le cordon pour obtenir les corps éclairants de la longueur dé sirée; les spires ne subiront aucune déforma tion sur leurs mandrins. Après ce sectionne ment, on soumet les corps éclairants, tou jours montés sur leurs mandrins, à un deuxième recuit à une température de 1300 environ dans un four de type quelconque, à atmosphère de gaz réducteur. Ce deuxième recuit a pour effet de figer définitivement les spires à leur forme en sorte qu'on peut, après ce deuxième recuit, dissou dre les mandrins, par voie chimique suivant les procédés connus.
Les corps éclairants ainsi obtenus peuvent ensuite être soumis aux traitements habituels de carburation.
On obtient ainsi des corps éclairants à. double spiralage qui ne s'affaissent ni ne se déforment au cours de l'utilisation de la lampe.
Ce résultat est obtenu avec des tempéra tures relativement basses, contrairement aux procédés actuellement connus qui mettent en oeuvre des températures beaucoup plus élevées, toujours supérieures à la température de re- cristallisation du filament.
Le recuit en deux phases permet de ré duire au minimum la durée du premier re cuit dans le four en continu, ce qui est tou jours une opération assez délicate. Par contre, le second recuit, qui est effectué dans un four ordinaire et alors que les corps éclairants sont déjà sectionnés, peut être réglé à toute durée voulue suivant le diamètre du fil, le diamètre des enroulements, etc.
Process for manufacturing double-spiral lighting bodies for incandescent lamps. The present invention relates to a method of manufacturing double-spiral lighting bodies for incandescent lamps, these lighting bodies being obtained by two successive winding operations of a metal filament, made of tungsten for example, on suitable mandrels.
The double-spiral lighting bodies thus obtained have a marked tendency to sag and deform during use, and many methods have been devised to reduce this sag, and to make these lighting bodies practically undeformable. .
The most common process consists in subjecting these illuminating bodies, after the winding operations, to a heat treatment in a reducing atmosphere, for example hydrogen, at a temperature sufficient to cause a crystallographic transformation of the metal. forming the filament which, from ductile as it was, becomes fragile and brittle, practically undeformable. For tungsten, this temperature is greater than <B> 1500 '. </B>
It is essential that during this heat treatment, the illuminating body does not undergo any deformation. A method which has already been proposed for obtaining this result consists in subjecting the illuminating body to heat treatment, while it is still mounted on its two winding mandrels. However, this process leads to the use of mandrels made of refractory material, of molybdenum for example, which can withstand the high temperatures used during the treatment without melting.
The method according to the invention differs from the methods proposed hitherto. It is characterized in that the illuminating body is subjected to a heat treatment in two phases, the first phase, at least, being carried out at a temperature below the recrystallization temperature of the filament while the illuminating body is still mounted on the two winding mandrels.
Next one. embodiment of the method according to the invention, given by way of example, the illuminating body is subjected, in the state of winding as mentioned above, to a thermal annealing treatment at a temperature of the order of 1100 to 1400 ', the mandrels then being dissolved in a suitable solvent, while the illuminating body is finally subjected to a second heat treatment at a sufficient temperature, of the order of. 1600 to <B> 1800 ', </B> to effect the desired crystallographic transformation, making the body completely indeformable.
This way of proceeding has several advantages. The first heat treatment being carried out at a relatively low temperature, it is not necessary to use sleeves made of refractory material; one can, on the contrary, use mandrels made of ordinary metal, such as nickel, steel, etc.
Preferably, the first mandrel will be made of a very high strength metal, given its very small diameter. Steel could be advantageously used for the production of this first mandrel. When the latter must be of an excessively small diameter, of the order, for example, of 6 / 100o of a mm, it is possible to use molybdenum which makes it possible to obtain a mandrel of great mechanical resistance and very regular, even at these very small diameters. For the constitution of the second mandrel, which is of a much larger diameter, nickel can advantageously be used.
In order to dissolve the two mandrels, after the heat annealing treatment, any suitable solvent will be used without acting on the filament, as is moreover well known.
Although this first heat treatment is carried out at a relatively low temperature and only subjects the illuminant to a simple annealing, it is however sufficient to give this illuminating body an almost complete property of informability.
Under these conditions, when, after having dissolved the mandrels, this illuminating body is subjected to the second heat treatment of crystallographic transformation, this illuminating body will practically not deform, and following this second treatment, it will be completely undeformable and can be used on electric lamps and have a normal operating time, without noticeable deformation.
Heat treatment can also be carried out at even lower temperatures than those indicated above. To this end, the wire which is to form the filaments, a tungsten wire for example, is wound on a winding mandrel made of any suitable metal having high mechanical strength, given its small diameter (made of molybdenum, for example). A filament strand is thus obtained which can advantageously be subjected, although this is not compulsory, to an annealing treatment at a temperature of the order of 500 to <B> 700 ', </B> in a ordinary oven.
This coil is then wound, with its mandrel, on a second winding mandrel which, being of larger diameter, can be made of any suitable metal, nickel for example. There is thus obtained a bead of indefinite length of lighting body with double spiraling, which is then subjected to a heat treatment, in accordance with the invention, which essentially consists in subjecting the bead to double spiraling, while it is still mounted on its two mandrels, and before any sectioning, to a first annealing treatment, at a temperature of approximately 1200,
in an oven operating continuously in a reducing gas atmosphere, for example hydrogen. This first annealing has the effect of fixing the turns on the mandrels.
We can then cut the cord to obtain the lighting bodies of the desired length; the turns will not undergo any deformation on their mandrels. After this sectioning, the illuminating bodies, still mounted on their mandrels, are subjected to a second annealing at a temperature of about 1300 in a furnace of any type, in a reducing gas atmosphere. This second annealing has the effect of definitively setting the turns to their shape so that, after this second annealing, the mandrels can be dissolved chemically according to known methods.
The illuminating bodies thus obtained can then be subjected to the usual carburizing treatments.
In this way illuminating bodies are obtained. double spiral which does not sag or deform during lamp use.
This result is obtained with relatively low temperatures, unlike the currently known processes which use much higher temperatures, always higher than the recrystallization temperature of the filament.
Annealing in two phases makes it possible to reduce to a minimum the duration of the first re-baking in the continuous oven, which is always a fairly delicate operation. On the other hand, the second annealing, which is carried out in an ordinary oven and when the illuminators are already cut, can be set to any desired duration depending on the diameter of the wire, the diameter of the windings, etc.