EP0010510B1 - Perfectionnement aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de métaux - Google Patents

Perfectionnement aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de métaux Download PDF

Info

Publication number
EP0010510B1
EP0010510B1 EP79420047A EP79420047A EP0010510B1 EP 0010510 B1 EP0010510 B1 EP 0010510B1 EP 79420047 A EP79420047 A EP 79420047A EP 79420047 A EP79420047 A EP 79420047A EP 0010510 B1 EP0010510 B1 EP 0010510B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
fluid
blank
stator
drive fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP79420047A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0010510A1 (fr
Inventor
Marc Moreau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trefimetaux SAS
Original Assignee
Trefimetaux SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trefimetaux SAS filed Critical Trefimetaux SAS
Publication of EP0010510A1 publication Critical patent/EP0010510A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0010510B1 publication Critical patent/EP0010510B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/005—Continuous extrusion starting from solid state material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/007—Hydrostatic extrusion
    • B21C23/008—Continuous extrusion

Definitions

  • the present invention relates to improvements to methods and devices for continuous hydrostatic extrusion.
  • the blank to be extruded is first of all shaped to reveal two substantially parallel flat faces, then introduced into a channel formed by two coaxial members in rotary motion, the mobile member called “rotor”, carrying a groove of revolution deeper than wide, traced on its surface and comprising two substantially parallel lateral faces, the other member known as a “stator” forming with the bleed a channel closed by a lug secured to the fixed member and carrying, at less, a sector.
  • the blank to be extruded is applied to the walls or the bottom of the groove formed in the rotor, under the action of the viscous fluid, in such a way that said blank is driven by the rotor without sliding, towards an extrusion chamber from which it is spontaneously extruded through a die.
  • the viscous fluid is brought above the product to be extruded, at the extrusion pressure in the vicinity of the die and at lower pressures at one or more points located between the inlet of the product and the die.
  • the pressure distribution of the viscous fluid above the product is such that the adhesion of the two generators of the product in contact with the sides of the trapezoidal groove is sufficient to ensure the entrainment of the product by metal-metal contact, without slipping. relative to the rotor.
  • the die out of the groove, which allows it to be made more accessible and to be dimensioned more widely. From the outlet of the groove to the die, the product passes through a chamber formed in the stator where the extrusion pressure prevails, called the isostatic chamber.
  • the working pressure can reach 1600 MPa and the average leakage rate of the viscous fluid is of the order of 25 to 30 milliliters per second. Given the efficiency, this corresponds to a pumping power which is in the range of 50 to 100 kilowatts.
  • the pressure multipliers with large flow rates are subjected to very hard work and the entire apparatus requires relatively large and expensive maintenance. The problem therefore arose of reducing the leakage rate of the working fluid to a strict minimum while maintaining adequate lubrication of the die by means of a sufficient leakage rate.
  • the object of the present invention is an improvement of the process and of the hydrostatic extrusion device which have just been described, and which makes it possible to have a very low leakage flow rate in the groove, and to ensure the lubrication of the die at the passage of the blank.
  • the improved process relates to the continuous hydrostatic extrusion of a first object, called a blank, of indefinite length, into a second object of equally indefinite length, but of different section, in which the blank, surrounded by a substantial quantity of a viscous fluid is introduced into a groove, cut in a drive rotor and facing a stator forming a cover, applied to the rotor, directly receiving, by an introduction means, the viscous fluid known as the driving fluid, in which is generated by a progressive penetration of a step of the cover into the groove, a progressively increasing pressure from the entry point, at ambient pressure to the isostatic chamber where the extrusion pressure prevails, thus ensuring adhesion at all points sufficient for the movement of the rotor to cause said blank with a negligible slip from upstream, at ambient pressure to downstream, at the entrance to the isostatic chamber from where e It escapes by hydrostatic extrusion through at least one die orifice, the viscosity of the working fluid located in the groove being greater than that of
  • the working fluid is an alkaline or alkaline-earth salt of a fatty acid chosen from oleic, sebacic, stearic and palmitic acids, which allows greater clearance between the rotor and the stator, without increasing the leakage rate.
  • a fatty acid chosen from oleic, sebacic, stearic and palmitic acids
  • the driving fluid contained in the bleeding and the fluid located in the vicinity of the die may be originally in a solid, liquid, liquefied, pasty or pulverulent state, having a flowability under the conditions of temperature and pressure. reigning in the bleeding and in the isostatic chamber.
  • the fatty acid salt in particular, calcium stearate is chosen.
  • the fluid located in the isostatic chamber it can be given a viscosity lower than that of the working fluid located in the groove, or, if it is the same substance, by bringing it to a higher temperature by heating the isostatic chamber or cooling the bleeding, either by choosing a fluid different from the working fluid and having, by nature, a viscosity at equal temperature, lower than that of the working fluid located in the bleeding.
  • This fluid can be a liquid, such as a liquid hydrocarbon, but also a gas liquefied under the pressure prevailing in the isostatic chamber: for example butane, propane, carbon dioxide.
  • the implementation of the process is linked to the viscosity of the fluids used and the viscosity itself being dependent, under a given pressure, on the temperature, it is important to be able to maintain the temperature of the fluid (s), as well in the bleeding only in the isostatic chamber at a suitable value, either that it is heated to decrease the viscosity, or that it is cooled to remove the heat given off by the extrusion process and increase the viscosity of the fluid (s).
  • the improved device which is also an object of the invention, and which allows the continuous hydrostatic extrusion of a first object known as a blank, of indefinite length, into a second object of equally indefinite length, but of different section, comprises two cooperating coaxial members, one mobile said rotor carrying, traced on its surface, a groove of revolution receiving the blank to be extruded, the other fixed, said stator, forming a first sector of the groove containing the blank and the fluid motor, a cover that is substantially leaktight with respect to said fluid, the stator also comprising, in a second sector of the groove, located downstream from the previous one, a so-called lug relief completely obstructing the section of the groove and exactly adjusted to it ci, to make it sufficiently tight vis-à-vis the working fluid, the stator comprising a means for feeding the bleeding in working fluid, as well as an orifice located opposite the first sector of the bleeding, in the vicinity of the seco nd sector and opening, by an elongated conduit passing through the stator
  • the driving fluid consists of an alkaline or alkaline earth salt of a fatty acid chosen from oleic, sebacic, stearic and palmitic acids.
  • it may include means for regulating the temperature of each fluid.
  • the isostatic chamber can be provided with a closable orifice which can be connected to a pressure injection means, of a fluid with a viscosity lower than that of the working fluid.
  • Figures 1 and 2 show two profiles of the groove in which the blank is entrained.
  • Figure 3 shows the die through which the blank is extruded.
  • Figure 4 shows the general arrangement of the extrusion device according to the invention.
  • Figure 5 shows schematically the evolution of the pressure in the bleeding.
  • the blank (1) is arranged in the trapezoidal cross-section groove (2) formed in the rotor (3).
  • the blank rests on the sides of the groove, but it is driven without sliding, that is to say without metal-to-metal friction.
  • the fluid pressure is generated by the spiral step (4) of the stator, as in patent FR 2,310,813.
  • a groove (5) with parallel faces FIG. 2
  • the blank is entirely surrounded by the working fluid, without contact between the blank and the walls of the groove.
  • the stator (6) may have one or more orifices (7) locally connecting the groove of the rotor to a radial duct (8). It is thus possible to adjust the pressure in the corresponding zone of the groove by injecting through the orifice or orifices (7) a supplement of working fluid, or, on the contrary, by allowing the escape of an excess.
  • the working fluid could no longer necessarily be a "fluid" in the conventional sense of the term, but a liquid, liquefied, pasty or pulverulent, or even solid substance, having under the conditions of temperature and pressure prevailing in the bleeding. and in the extrusion chamber, a flowability.
  • the fatty acid salts, characterized in the claim have, under the pressures used, of the order of several thousand bars, a flowability which allows their use both as an agent for transmitting hydrostatic pressure.
  • This fluid can be any liquid hydrocarbon, natural or synthetic oils, or even simple petroleum (also called kerosene).
  • the viscosity of a substance decreases, under a given pressure, when the temperature rises, it may be advantageous to provide the extrusion device with known means for bringing the temperature of the fluid, locally or in its together at a suitable value. This is how we can either heat the isostatic chamber or cool the groove (and possibly the blank), so that the fluid located in the groove retains a viscosity higher than that of the fluid located in the chamber. isostatic, in accordance with the invention.
  • the viscous fluid is calcium stearate
  • a copper blank 10 millimeters in diameter was introduced, driven at a speed of 0.50 meters per second.
  • the working fluid is calcium stearate powder.
  • the active part of the rotor shown diagrammatically in FIG. 5 by the thickened part of the outer circle, has a length of 2.5 meters and the groove has a section of 80 ⁇ 10 mm at the entrance, gradually decreasing, according to the diagram in FIG. 5 , up to 20x10 at the inlet of the channel (12), leading to the die, the outlet diameter of which is 2 mm, this arrangement ensuring the pressure gradient along the groove up to the isostatic chamber.
  • the powder is injected through the orifice (13) under a low or zero pressure which increases up to approximately 1500 MPa at the inlet of the channel (12).
  • the bottom of the groove can then have any shape, as well as the product to be extruded, on the only condition that it can be accommodated in the groove (5).
  • Example 2 The operation was carried out under conditions identical to those of Example 1, but the orifice (11) was closed and the area of the isostatic chamber was heated so as to bring its temperature to 180 ° C., corresponding to the point of Beginning liquefaction of calcium stearate. There was obtained, without difficulty and without jamming of the die, the extrusion of a 2 mm wire.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

  • La présente invention concerne des perfectionnements aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue.
  • On sait, depuis les travaux de P. W. BRIDGMAN, que la ductilité de beaucoup de métaux et alliages croît lorsqu'on leur applique une pression croissante et qu'on peut les déformer sans fracture, et, notamment les extruder au travers d'une filière, sous des pressions très élevées. Ces travaux ont été publiés, en particulier, dans l'ouvrage "Large Plastic Flow and Fracture" publié par McGRAW-HILL, New York, en 1952, et on fait l'objet du brevet US 2.558.035.
  • Mais, toutes les tentatives pour mettre en oeuvre l'effet BRIDGMAN, en vue d'extruder une ébauche de longueur indéfinie, se sont heurtées à la complexité des appareillages et n'ont pas abouti jusqu'à présent, à une exploitation industrielle.
  • Dans ses brevets FR 2.310.813 et FR 2.373.339, la demanderesse a décrit un procédé et un appareillage ouvrant la voie à une mise en oeuvre industrielle de l'extrusion hydrostatique d'une ébauche de longueur indéfinie.
  • Selon le premier de ces brevets, l'ébauche à extruder est tout d'abord conformée pour faire apparaître deux faces plates sensiblement parallèles, puis introduite dans un canal formé par deux organes coaxiaux en mouvement rotatif, l'organe mobile dit "rotor", portant une saignée de révolution plus profonde que large, tracée à sa surface et comportant deux faces latérales sensiblement parallèles, l'autre organe dit "stator" formant avec la saignée un canal obturé par un ergot solidaire de l'organe fixe et portant, au moins, une filière. L'ébauche, entourée sur toutes ses faces par un liquide visqueux, est entraînée vers la filière par les forces développées dans le fluide par le rotor, sans qu'il y ait de contact direct, métal sur métal, entre l'ébauche et les parois du rotor, contrairement à ce qui se produisait dans les procédés antérieurs, tels que celui décrit dans les brevets français 2.128.843 et 2.197.665.
  • Selon le second de ces brevets, 2.373.339, qui constitue un perfectionnement du premier, l'ébauche à extruder est appliquée sur les parois ou le fond de la saignée pratiquée dans le rotor, sous l'action du fluide visqueux, de façon telle que ladite ébauche soit entraînée par le rotor sans glissement, en direction d'une chambre d'extrusion d'où elle est spontanément extrudée au travers d'une filière. Le fluide visqueux est amené au-dessus du produit à extruder, à la pression d'extrusion au voisinage de la filière et à des pressions plus faibles en un ou plusieurs points situés entre l'entrée du produit et la filière. La répartition de la pression du fluide visqueux au-dessus du produit est telle que l'adhérence des deux génératrices du produit au contact avec les flancs de la saignée trapézoïdale est suffisante pour assurer l'entraînement du produit par contact métal-métal, sans glissement par rapport au rotor.
  • Dans ce dispositif, on a, de plus, disposé la filière hors de la saignée, ce qui permet de la rendre plus accessible et de la dimensionner plus largement. De la sortie de la saignée jusqu'à la filière, le produit traverse une chambre ménagée dans le stator où règne la pression d'extrusion, dite chambre isostatique.
  • Bien que ces procédés et le dispositif de mise en oeuvre fonctionnent de façon tout à fait satisfaisante, un certain nombre d'inconvénients sont apparus, en particulier en ce qui concerne la puissance de pompage du liquide visqueux. En effet, la pression du travail peut atteindre 1600 MPa et le débit de fuite moyen du fluide visqueux est de l'ordre de 25 à 30 millilitres par seconde. Compte tenu du rendement, cela correspondant à une puissance de pompage qui se situe dans la gamme de 50 à 100 kilowatts. En outre, sous cette pression élevée, les multiplicateurs de pression à gros débits sont soumis à un travail très dur et l'ensemble de l'appareillage nécessite un entretien relativement important et onéreux. Le problème se posait donc de réduire au strict minimum le débit de fuite du fluide moteur tout en maintenant une lubrification convenable de la filière par un débit de fuite suffisant.
  • L'objet de la présente invention est un perfectionnement du procédé et du dispositif d'extrusion hydrostatique qui viennent d'être décrits, et qui permet d'avoir un très faible débit de fuite dans la saignée, et d'assurer la lubrification de la filière au passage de l'ébauche.
  • Le procédé perfectionné concerne l'extrusion hydrostatique continue d'un premier objet, dit ébauche, de longueur indéfinie, en un second objet de longueur également indéfinie, mais de section différente, dans lequel l'ébauche, entourée d'une quantité substantielle d'un fluide visqueux, est introduite dans une saignée, taillée dans un rotor d'entraînement et faisant face à un stator formant couvercle, appliquée sur le rotor, recevant directement, par un moyen d'introduction, le fluide visqueux dit fluide moteur, dans lequel est engendré par une pénétration progressive d'un redan du couvercle dans la saignée, une pression progressivement croissante du point d'entrée, à la pression ambiante jusqu'à la chambre isostatique où règne la pression d'extrusion assurant ainsi en tous points une adhérence suffisante pour que le mouvement du rotor entraîne ladite ébauche avec un glissement négligeable de l'amont, à la pression ambiante jusque vers l'aval, à l'entrée de la chambre isostatique d'où elle s'échappe par extrusion hydrostatique à travers, au moins, un orifice de filière, la viscosité du fluide moteur situé dans la saignée étant supérieure à celle du fluide situé au voisinage de la filière. Selon l'invention le fluide moteur est un sel alcalin ou alcalino-terreux d'un acide gras choisi parmi les acides oléique, sébacique, stéarique et palmitique ce qui autorise des jeux de fonctionnement entre rotor et stator plus importants, sans augmenter le débit de fuite. En outre, le fait que le fluide moteur, introduit initialement sous pression faible ou nulle, peut être amené sous la haute pression nécessaire sous l'effet de la rotation du rotor, permet de supprimer les multiplicateurs de pression coûteux et relativement fragiles.
  • Le fluide moteur contenu dans la saignée et le fluide situé au voisinage de la filière peuvent être à l'origine dans un état solide, liquide, liquéfié, pâteux ou pulvérulent, possédant une aptitude à l'écoulement dans les conditions de température et de pression régnant dans la saignée et dans la chambre isostatique. Comme sel d'acides gras on choisit en particulier, le stéarate de calcium.
  • En ce qui concerne le fluide situé dans la chambre isostatique, on peut lui conférer une viscosité inférieure à celle du fluide moteur situé dans la saignée, soit, s'il s'agit de la même substance, en la portant à une température plus élevée par chauffage de la chambre isostatique ou refroidissement de la saignée, soit en choisissant un fluide différent du fluide moteur et ayant, par nature, une viscosité à température égale, inférieure à celle du fluide moteur situé dans la saignée. Ce fluide peut être un liquide, tel qu'un hydrocarbure liquide, mais aussi un gaz liquéfié sous la pression régnant dans la chambre isostatique: par exemple du butane, propane, du dioxyde de carbone.
  • Par ailleurs, la mise en oeuvre du procédé étant liée à la viscosité des fluides utilisés et la viscosité étant elle-même dépendante, sous une pression donnée, de la température, il est important de pouvoir maintenir la température du ou des fluides, aussi bien dans la saignée que dans la chambre isostatique à une valeur convenable, soit que l'on chauffe pour diminuer la viscosité, soit que l'on refroidisse pour éliminer la chaleur dégagée par le processus d'extrusion et augmenter la viscosité du ou des fluides.
  • Différentes dispositions annexes facilitent la mise en oeuvre du procédé:
    • - le fluide moteur est introduit dans la saignée par au moins un orifice pratiqué dans le stator, par un dispositif de type connu;
    • ­- l'excès éventuel de fluide moteur peut être évacué par au moins l'un des orifices pratiqués dans le stator;
    • - le fluide moteur s'échappant de l'appareil par les différentes fuites indispensables à son fonctionnement peut être récupéré et réintroduit dans le circuit générateur de haute pression;
    • - grâce à la présence d'un stator composé de deux éléments identiques, on peut extruder simultanément deux ébauches;
    • - 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 peut extruder simultanément au moins deux ébauches;
    • l'ébauche peut être constituée de plusieurs éléments distincts introduits conjointement dans la saignée du rotor et fortement pressés ensemble lors de leur passage dans la filière d'extrusion.
  • Le dispositif perfectionné, qui est également un objet de l'invention, et qui permet l'extrusion hydrostatique continue d'un premier objet dit ébauche, de longueur indéfinie, en un second objet de longueur également indéfinie, mais de section différente, comporte deux organes coaxiaux coopérant, l'un mobile dit rotor portant, tracée à sa surface, une saignée de révolution recevant l'ébauche à extruder, l'autre fixe, dit stator, formant un premier secteur de la saignée contenant l'ébauche et le fluide moteur, un couvercle sensiblement étanche vis-à-vis dudit fluide, le stator comportant également dans un deuxième secteur de la saignée, situé en aval du précédent, un relief dit ergot obstruant en totalité la section de la saignée et exactement ajusté à celle-ci, pour la rendre suffisamment étanche vis-à-vis du fluide moteur, le stator comportant un moyen d'alimentation de la saignée en fluide moteur, 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 isostatique communiquant vers l'extérieur au travers d'au moins un orifice de filière, le moyen d'alimentation en fluide moteur, 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 isostatique où règne la pression d'extrusion. Il est caractérisé en ce que Je fluide moteur est constitué par un sel alcalin ou alcalino-terreux d'un acide gras choisi parmi les acides oléique, sébacique, stéarique et palmitique. En outre, il peut comporter des moyens de régulation de la température de chaque fluide. Il est également caractérisé en ce que la chambre isostatique peut être munie d'un orifice obturable qui peut être raccordé à un moyen d'injection sous pression, d'un fluide d'une viscosité inférieure à celle du fluide moteur.
  • Les figures et les exemples qui suivent, permettront de préciser la mise en oeuvre de l'invention.
  • Les figures 1 et 2 montrent deux profils de la saignée dans laquelle l'ébauche est entraînée.
  • La figure 3 représente la filière au travers de laquelle l'ébauche est extrudée.
  • La figure 4 montre la disposition générale du dispositif d'extrusion selon l'invention.
  • La figure 5 schématise l'évolution de la pression dans la saignée.
  • L'ébauche (1) est disposée dans la saignée à section trapézoïdale (2) pratiquée dans le rotor (3). Dans ce cas, l'ébauche s'appuie sur les flancs de la saignée, mais elle est entraînée sans glissement, c'est-à-dire sans friction métal sur métal. La pression de fluide est générée par le redan en spirale (4) du stator, comme dans le brevet FR 2.310.813. Mais il est également possible d'adopter une saignée (5) à faces parallèles (figure 2), dans laquelle l'ébauche est entièrement entourée par le fluide moteur, sans contact entre l'ébauche et les parois de la saignée.
  • Le stator (6) peut comporter un ou plusieurs orifices (7) reliant localement la saignée du rotor à un conduit radial (8). On peut ainsi ajuster la pression dans la zone correspondante de la saignée en injectant par l'orifice ou les orifices (7) un complément de fluide moteur, ou, au contraire, en permettant l'échappement d'un excèdent.
  • On a découvert que le fluide moteur pouvait ne plus être obligatoirement un "fluide" au sens classique du terme, mais une substance liquide, liquéfiée, pâteuse ou pulvérulente, ou même solide, possédant dans les conditions de température et de pression régnant dans la saignée et dans la chambre d'extrusion, une aptitude à l'écoulement. Les sels d'acides gras, caractérisés dans la revendication possèdent sous les pressions mises en oeuvre, de l'ordre de plusieurs milliers de bars, une aptitude à l'écoulement qui permet leur emploi à la fois comme agent de transmission de la pression hydrostatique et comme agent moteur de l'ébauche à extruder, mais, du fait de leur "viscosité" très élevée, pour autant qu'on puisse parler de viscosité dans le cas d'une substance qui n'est pas réellement fluide, le débit de fuite au niveau des différents jeux de fonctionnement est extrêmement faible. Comme la puissance du groupe de pompage est égale (au rendement près) au produit du débit de fuite par la pression, il en résulte que la puissance nécessaire est abaissée de façon considérable par rapport à celle qui est nécessaire dans le cas d'un fluide visqueux classique, tel que les huiles naturelles ou synthétiques.
  • Cependant, il est parfois difficile de concilier dans le même fluide les caractéristiques différentes exigées par l'étanchéité, d'une part, (faible débit de fuite) et par l'extrusion d'autre part (aptitude du fluide à la lubrification de la filière).
  • Il est alors possible d'utiliser soit un même fluide sous deux états différents, soit deux fluides différents, par exemple une poudre de stéarate comme fluide moteur et un produit à plus faible viscosité dans la chambre isostatique (9) au voisinage de la filière (10) injecté, par exemple, par l'orifice (11). Ce fluide peut être un hydrocarbure liquide quelconque, des huiles naturelles ou synthétiques, ou même du simple pétrole (également appelé kérosène).
  • Comme, par ailleurs, la viscosité d'une substance diminue, sous une pression donnée, quand la température s'élève, il peut être avantageux de munir le dispositif d'extrusion de moyens connus pour porter la température du fluide, localement ou dans son ensemble, à une valeur convenable. C'est ainsi que l'on peut, soit chauffer la chambre isostatique, soit refroidir la saignée (et, éventuellement l'ébauche), de façon que le fluide situé dans la saignée conserve une viscosité supérieure à celle du fluide situé dans la chambre isostatique, conformément à l'invention.
  • Si le fluide visqueux est du stéarate de calcium, on peut, par exemple, chauffer la chambre isostatique au voisinage ou au-dessus de son point de fusion qui est 180°C. On peut, accessoirement, refroidir la filière qui a généralement tendance à s'échauffer, par le processus même d'extrusion. De même, dans certains cas, il peut être avantageux de préchauffer l'ébauche pour augmenter son aptitude à la déformation.
  • Pour injecter dans la chambre isostatique, au voisinage de la filière, un fluide différent de celui qui est dans la saignée, on utilise un petit multiplicateur de pression. Mais, il faut remarquer que ce multiplicateur travaille à pression élevée sous un faible débit, car il n'y a à ce niveau aucune autre fuite que le mince film de fluide entraîné par le produit extrudé et qui sert à lubrifier la filière et cette fuite est très faible.
    • Exemple 1
  • Dans un dispositif conforme à celui des figures 2 et 4, on a introduit une ébauche en cuivre de 10 millimètres de diamètre, entraînée à une vitesse de 0,50 mètres par seconde. Le fluide moteur est de la poudre stéarate de calcium. On a injecté, en outre, dans la chambre isostatique par l'orifice ( 1 1 au voisinage de la filière (16) du pétrole (kérosène) sous une pression de 1500 MPa.
  • La partie active du rotor, schématisée sur la figure 5 par la partie épaissie du cercle extérieur, a une longueur de 2,5 mètres et la saignée a une section de 80x 10 mm à l'entrée, diminuant progressivement, selon le schéma figure 5, jusqu'à 20x10 à l'entrée du canal (12), conduisant à la filière, dont le diamètre de sortie est de 2 mm, cette disposition assurant le gradient de pression le long de la saignée jusqu'à la chambre isostatique.
  • La poudre est injectée par l'orifice (13) sous une pression faible ou nulle qui augmente jusqu'à environ 1500 MPa à l'entrée du canal (12).
  • L'ébauche avance avec le rotor car la force d'adhérence de l'ébauche dans la poudre est supérieure à la poussée inverse, qui tendrait à la faire reculer, exercée sur elle par la pression de 1500 MPa. On estime que la force d'adhérence de la poudre sur les parois de la saignée est, en moyenne, supérieure à 200 newtons par cm2 de surface de contact. L'effort exercé par la poudre pour faire avancer l'ébauche est donc supérieure à 3,14x250x200=15,7 . 104N.
  • L'effort exercé par la pression d'extrusion et s'opposant à l'avance de l'ébauche est: 1,5 . 109 Pax0,785. 10'"'m2=11,8. 104N.
  • La comparaison de ces deux résultats montre que l'entraînement de l'ébauche par la poudre, en l'absence du contact direct métal-métal de l'ébauche sur les parois et/ou le fond de la saignée, s'effectue avec un coefficient de sécurité largement suffisant
    Figure imgb0001
  • Le fond de la saignée peut alors avoir une forme quelconque, ainsi d'ailleurs que le produit à extruder, à la seule condition qu'il puisse être logé dans la saignée (5).
    • Exemple 2
  • On a opéré dans des conditions identiques à celles de l'exemple 1, mais l'orifice (11) a été obturé et on a chauffé la zone de la chambre isostatique de façon à porter sa température à 180°C, correspondant au point de liquéfaction commençante du stéarate de calcium. On a obtenu, sans difficulté et sans grippage de la filière, l'extrusion d'un fil de 2 mm.
  • D'autres types de poudres de sels alcalins ou alcalino-terreux d'acides gras peuvent être utilisés comme "fluide visqueux" dans des conditions comparables à celles qui viennent d'être décrites.

Claims (14)

1. 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 différente, dans lequel l'ébauche entourée d'une quantité substantielle d'un fluide visqueux est introduite dans une saignée taillée dans un rotor recevant directement par un moyen d'introduction le fluide moteur engendrant, par une pénétration progressive du couvercle dans la saignée, une pression progressive croissante du point d'entrée à la pression ambiante jusqu'à la chambre isostatique où règne la pression d'extrusion et assurant une adhérence suffisante pour que le mouvement du rotor entraîne ladite ébauche avec un glissement négligeable de l'amont à la pression ambiante jusque vers l'aval, à l'entrée de la chambre isostatique d'où elle s'échappe par extrusion hydrostatique à travers, au moins, un orifice de filière, la viscosité du fluide situé dans la saignée étant supérieure à celle du fluide situé au voisinage de la filière, caractérisé en ce que le fluide moteur est un sel alcalin ou alcalino-terreux d'un acide gras choisi parmi les acides oléique, sébacique, stéarique et palmitique.
2. Procédé d'extrusion hydrostatique continue selon revendication 1, caractérisé en ce que l'on injecte dans la chambre isostatique un fluide autre que celui situé dans la saignée, et possédant une viscosité inférieure à celle du fluide moteur situé dans la saignée.
3. Procédé d'extrusion hydrostatique continue, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la température du fluide moteur situé dans la saignée est régulée.
4. Procédé d'extrusion hydrostatique continue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la température du fluide situé dans la chambre isostatique est régulée.
5. Procédé d'extrusion hydrostatique continue selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide moteur s'échappant de l'appareil par les différentes fuites dues aux jeux indispensables à son fonctionnement, est récupéré et réintroduit dans le circuit.
6. Procédé d'extrusion hydrostatique continue selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ébauche est préchauffée, pour augmenter son aptitude à la déformation.
7. Procédé d'extrusion hydrostatique continue selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé 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'extrusion.
8. Dispositif pour la mise en oeuvre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, du 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 différente, dans lequel deux organes coaxiaux coopérant, l'un mobile, dit rotor portant, tracée à sa surface, une saignée de révolution recevant l'ébauche à extruder, l'autre fixe dit stator, formant sur un premier secteur de la saignée contenant l'ébauche et un fluide moteur, un couvercle sensiblement étanche vis-à-vis dudit fluide, le stator comportant également dans un deuxième secteur de la saignée, situé en aval du précédent, un relief dit ergot, obstruant en totalité la section de la saignée et exactement ajusté à celui-ci pour la rendre suffisamment étanche vis-à-vis du fluide visqueux, le stator comportant un moyen d'alimentation de la saignée en fluide moteur, 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 isostatique communiquant vers l'extérieur au travers d'au moins un orifice de filière, le moyen d'alimentation en fluide moteur 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 isostatique où règne la pression d'extrusion, caractérisé en ce que ledit fluide moteur est un sel alcalin ou alcalino-terreux d'un acide gras choisi parmi les acides oléique, sébacique, stéarique et palmitique.
9. Dispositif selon revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de régulation de la température du fluide moteur.
10. Dispositif selon revendication 9, caractérisé en ce que le stator comporte au moins un orifice d'introduction ou d'évacuation de l'excès éventuel de fluide moteur dans la saignée.
11. Dispositif selon revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte un stator formé de deux éléments identiques, permettant l'extrusion simultanée de deux ébauches.
12. Dispositif selon revendication 9 ou 10, 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, permettant l'extrusion simultanée d'au moins deux ébauches.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la chambre isostatique est munie d'un orifice obturable placé au voisinage de la filière et raccordé à un moyen d'injection de fluide sous pression dont la viscosité est inférieure à celle du fluide moteur situé dans la saignée.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de préchauffage de l'ébauche.
EP79420047A 1978-10-12 1979-10-09 Perfectionnement aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de métaux Expired EP0010510B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7829852A FR2438508A1 (fr) 1978-10-12 1978-10-12 Perfectionnement aux procedes et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de metaux
FR7829852 1978-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0010510A1 EP0010510A1 (fr) 1980-04-30
EP0010510B1 true EP0010510B1 (fr) 1983-08-31

Family

ID=9213950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP79420047A Expired EP0010510B1 (fr) 1978-10-12 1979-10-09 Perfectionnement aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de métaux

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4343169A (fr)
EP (1) EP0010510B1 (fr)
JP (1) JPS5557320A (fr)
BE (1) BE879340A (fr)
CA (1) CA1123382A (fr)
CH (1) CH633732A5 (fr)
DE (1) DE2966114D1 (fr)
FR (1) FR2438508A1 (fr)
IT (1) IT1123790B (fr)
LU (1) LU81781A1 (fr)
PL (1) PL124902B1 (fr)
YU (1) YU245479A (fr)
ZA (1) ZA795430B (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740688A (en) * 1995-10-05 1998-04-21 Sural Tech Pressure-assisted formation of shaped articles
US10589335B1 (en) * 2018-10-11 2020-03-17 Capital One Services, Llc Apparatus and method of shaping metal product

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2128843A1 (fr) * 1971-03-12 1972-10-20 Atomic Energy Authority Uk
FR2310813A1 (fr) * 1975-05-14 1976-12-10 Trefimetaux Procede et dispositif d'extrusion continue
FR2373339A1 (fr) * 1976-12-07 1978-07-07 Trefimetaux Procede et dispositif d'extrusion hydrostatique continue

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3731509A (en) * 1969-11-14 1973-05-08 Western Electric Co Continuous material feeding and deformation process
US3738138A (en) * 1969-11-14 1973-06-12 Western Electric Co Continuous material feeding and deformation process
JPS541660B2 (fr) * 1973-06-23 1979-01-27
JPS5524962B2 (fr) * 1974-02-02 1980-07-02
JPS55128B2 (fr) * 1974-02-06 1980-01-05
JPS50119853A (fr) * 1974-03-08 1975-09-19
SE417163B (sv) * 1974-05-07 1981-03-02 Atomic Energy Authority Uk Strengpressningsanordning omfattande rorliga och fasta delar
JPS5138316A (ja) * 1974-09-28 1976-03-31 Matsushita Electric Works Ltd Kyokasementokokabutsuno seiho
US4111023A (en) * 1975-05-14 1978-09-05 Trefimetaux Method for continuous extrusion
US4163377A (en) * 1976-11-10 1979-08-07 Trefimetaux Continuous hydrostatic extrusion process and apparatus
JPS5367666A (en) * 1976-11-30 1978-06-16 Furukawa Electric Co Ltd Continuous extrude working method and said device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2128843A1 (fr) * 1971-03-12 1972-10-20 Atomic Energy Authority Uk
FR2310813A1 (fr) * 1975-05-14 1976-12-10 Trefimetaux Procede et dispositif d'extrusion continue
FR2373339A1 (fr) * 1976-12-07 1978-07-07 Trefimetaux Procede et dispositif d'extrusion hydrostatique continue

Also Published As

Publication number Publication date
FR2438508A1 (fr) 1980-05-09
EP0010510A1 (fr) 1980-04-30
JPS5557320A (en) 1980-04-28
LU81781A1 (fr) 1980-05-07
BE879340A (fr) 1980-04-11
CH633732A5 (fr) 1982-12-31
DE2966114D1 (en) 1983-10-06
JPS5622404B2 (fr) 1981-05-25
YU245479A (en) 1983-01-21
IT7926383A0 (it) 1979-10-10
US4343169A (en) 1982-08-10
FR2438508B1 (fr) 1981-02-27
ZA795430B (en) 1980-09-24
PL124902B1 (en) 1983-03-31
CA1123382A (fr) 1982-05-11
PL218852A1 (fr) 1980-06-16
IT1123790B (it) 1986-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2698820A1 (fr) Procédé et appareil de mélangeage en continu de caoutchouc.
EP0010510B1 (fr) Perfectionnement aux procédés et dispositifs d'extrusion hydrostatique continue de métaux
EP0099307A1 (fr) Procédé et dispositif de formage local en expansion de précision pour tubes métalliques de grande longueur
FR2468637A1 (fr) Procede et installation de transformation par l'hydrogene du charbon en hydrocarbures
WO2018002329A1 (fr) Dispositif pour le traitement électrique d'un corps gras d'origine végétale
BE1015201A3 (fr) Palier interieur pour machines a vis.
CA1259828A (fr) Procede permettant d'accroitre les performances des laminoirs a pas de pelerin a froid, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
CA1069466A (fr) Procede et dispositif d'extrusion hydrostatique continue
EP0329567B1 (fr) Procédé de filage de métal, spécialement d'aluminium, et presse de filage pour la mise en oeuvre du procédé
FR2734186A1 (fr) Procede de lubrification des parois d'une lingotiere de coulee continue des metaux et lingotiere pour sa mise en oeuvre
US4111023A (en) Method for continuous extrusion
US3863935A (en) Seal assembly and lubrication system in a pump for handling liquid materials
FR2997327A1 (fr) Procede de realisation d'un piston avec un dispositif d'etancheite ainsi que le piston correspondant
CA2153190A1 (fr) Methode et dispositif de pompage a jets sequentiels
FR2804492A1 (fr) Procede de lubrification mettant en oeuvre du dioxyde de carbone liquide
FR2640898A1 (fr)
Ahmed et al. Hydrostatic Extrusion of Metals
FR2523507A1 (fr) Procede et installation pour la vulcanisation continue d'un cable electrique
WO1997023318A1 (fr) Dispositif tournant de coulee continue
BE501574A (fr)
CH259184A (fr) Procédé de conformation d'une matiére organique plastique et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
UA68160A (en) Device for wiredrawing
FR2553012A1 (fr) Procede de controle des conditions de lubrification du mandrin d'un laminoir a pas de pelerin et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
JPS61185428A (ja) 高分子材料の固化押出成形方法及びその金型装置
EP0265351A1 (fr) Dispositif permettant l'introduction d'un fluide dans la chambre de refroidissement d'un moule rotatif

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE GB SE

17P Request for examination filed
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE GB SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 2966114

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19831006

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19831010

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19840703

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19881118

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 79420047.7

Effective date: 19850607