FR2536590A1 - Method of manufacturing small-sized hollow objects. - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'OBJETS CREUX DE PETITES
DIMENSIONS
L présente invention concerne un procédé de fabrication d'objets creuse de petites dimensionsg tels que par exemple des guides ondes millimétriques
De nombreuses applications réclament l'utilisation de guides ondes millirne*riques de petites dimensions Les dimensions des guides d'ondes sont normalisées Parmi les guides d'ondes millimétriques, de sections rectangulaires, qui sont les plus courants, on peut citer::
les guides ondes WR 7, de dimensions internes 1,65mm sur 0,825mm, qui sont prévus pour fonctionner dans la bande 110-170
GHz;
les guides d'ondes WR 3, de dimensions internes 0R36mm sur
O,43mm, qui sont prévus pour fonctionner dans la bande 220-325
GWz.PROCESS FOR PRODUCING HOLLOW SMALL OBJECTS
DIMENSIONS
The present invention relates to a method of manufacturing hollow objects of small dimensionsg such as for example millimeter wave guides
Numerous applications require the use of millirne * ric waveguides of small dimensions. The dimensions of the waveguides are standardized. Among the millimeter waveguides, of rectangular sections, which are the most common, we can cite:
the waveguides WR 7, of internal dimensions 1.65mm by 0.825mm, which are intended to operate in the 110-170 band
GHz;
the waveguides WR 3, of internal dimensions 0R36mm on
O, 43mm, which are intended to operate in the band 220-325
GWz.
Parmi les problèmes que notre invention se propose de résoudre, on peut citer celui de la fabrication de guides d'ondes millimétriques, et en particulier de ceux ayant une section rectan glaire
Dans l'ares antérieur, ces guides, qui sont généralement en cuivre, sont obtenus par étirage Les guides ainsi obtenus ne donnent pas entièrement satisfaction
La présente invention concerne un procédé de fabrication de guides d'ondes millimétriques, et en particulier de guides ayant une section rectangulaire, qui présentent par rapport aux guides de l'art antérieur les avantages suivants::
- une meilleure planéité de leur surface interne
- des dimensions plus précises
- des pertes électriques réduites comme cela sera expliqué par la suite
D'une façon plus générale, notre invention chercher a' résoudre les problèmes de fabrication d'objets creux de petites dimensions
Ces objets peuvent etre des composants hyperfréquences tels que des guides d'ondes, des transitions d'adaptation de guides, des cornets rayonnants... ou tout autre type d'objets utilisés dans d'autres domaines que les hyperfréquences
En ce qui concerne les 'transitions qui servent à assurer la liaison entre deux guides d'ondes de sections différentes, on signale que dans l'art antérieur ces transitions ou "tapers" sont généralement obtenues en réalisant un dépot électrolytique de cuivre autour d'une pièce pleine en aluminium ayant la forme et les dimensions intérieures du taper à réaliser, cette pièce pleine étant ensuite éliminée par proie chimique Par rapport à cet art antérieur, le procédé selon l'invention présente l'avantage de permettre la ré utilisation de la pièce pleine centrale ce qui réduit fortement le prix de revient de ces tapera
Le procédé de fabrication selon l'invention d'objets creux de petites dimensions, comporte les étapes suivantes::
-1 ) on réalise dans un matériau très durune pièce pleine ayant la forme et les dimensions de l'intérieur de l'objet creux à fabriquer
- 20) on dispose autour de cette pièce un tube métallique ;
- 32) à l'aide d'une machine à marteler, on repousse le métal du tube autour de la pièce pleine
- 40) on extrait la pièce pleine de l'objet creux fabriqué
D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée â titre d'exemple non limitatif, et Illustrée par les figures annexées qui représentent::
- la figure 1, une vue en perspective d'une pièce pleine utilisée dans de procédé selon l'invention 9
- la figure 2, une vue en perspective montrant un tube métallique monté autour de la pièce pleine de la figure 1. Among the problems that our invention proposes to solve, we can cite that of the manufacture of millimeter waveguides, and in particular of those having a rectal glary section
In the prior art, these guides, which are generally made of copper, are obtained by drawing. The guides thus obtained are not entirely satisfactory.
The present invention relates to a method for manufacturing millimeter wave guides, and in particular guides having a rectangular section, which have the following advantages over guides of the prior art:
- better flatness of their internal surface
- more precise dimensions
- reduced electrical losses as will be explained later
More generally, our invention seeks to solve the problems of manufacturing hollow objects of small dimensions
These objects can be microwave components such as waveguides, guide adaptation transitions, radiant horns ... or any other type of object used in fields other than microwave
With regard to the 'transitions which serve to ensure the connection between two waveguides of different sections, it is noted that in the prior art these transitions or "tapers" are generally obtained by carrying out an electrolytic deposit of copper around a solid piece of aluminum having the shape and the internal dimensions of the tap to be produced, this solid piece then being eliminated by chemical prey Compared with this prior art, the method according to the invention has the advantage of allowing the re-use of the full central room which greatly reduces the cost price of these tapera
The manufacturing method according to the invention of hollow objects of small dimensions, comprises the following steps:
-1) a solid part is produced in a very hard material having the shape and the dimensions of the interior of the hollow object to be manufactured
- 20) a metal tube is placed around this part;
- 32) using a hammering machine, the metal of the tube is pushed around the solid part
- 40) the full part is extracted from the hollow object produced
Other objects, characteristics and results of the invention will emerge from the following description, given by way of nonlimiting example, and illustrated by the appended figures which represent:
- Figure 1, a perspective view of a solid part used in the method according to the invention 9
- Figure 2, a perspective view showing a metal tube mounted around the solid part of Figure 1.
- les figures 3 et 4, des vues de la section transversale d'un guide obtenu par étirage et d'un guide obtenu par le procédé selon l'invention
Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments, mais, pour des raisons de clarté, les cotes et proportions des divers éléments ne sont pas respectées
Le procédé selon l'invention comporte plusieurs étapes qui vont être décrites en se référant aux figures 1 et 2 A titre dlexernple9 le procédé selon l'invention va être décrit dans le cas de la fabrication de guides d'ondes millimétriques
Au cours de la première étape, on réalise dans un matériau très dur une pièce pleine dont la section a la forme et les dimensions de l'intérieur de l'objet creux à fabriquer
La figure 1 est une vue en perspective d'une pièce pleine 1, de section rectangulaire, utilisée dans le procédé selon l'invention, dans le cas OÙ 190n veut fabriquer un guide d'onde, de section rectan- glaire
Les dimensions a et b de la section de la pièce pleine 1 sont donc égales aux dimensions internes du guide a fabriquer
Le matériau dans lequel est usinée la pièce pleine peut être de l'ac;;er, de préférence non trempé pour éviter les cassures Cette pièce pleine est bien usinée et rectifiée on lui donne généralement une longueur 1, supérieur à la longueur de guide désirée et elle se termine généralement par une sorte de manche 2, de plus grandes dimensions, qui permet de la manipuler plus aisément
Il faut bien souligner que dans le cas de la fabrication d'un guide d'ondes rectangulaire WR 3 les dimensions.de la pièce pleine 1 telle qu'elle est représentée sur la figure 1 ont été multipliées par un facteur supérieur à 10
Au cours de la deuxième étape du procédé selon l'invention7 on dispose autour de la pièce pleine 1 de la figure 1 un tube métallique 3, comme cela est représenté sur la figure 2
Pour fabriquer des guides d'ondes millimétriques, on utilise généralement des tubes d'un centimètre d'épaisseur, et de quelques centimètres de longueur, en cuivre ou en argent, de grande pureté
On peut recuire le tube pour le rendre plus mafléabie Avant de donner au tube la forme requise, on le nettoie par voie çhirniqueo
Lorsque l'objet creux à fabriquer a une section interne rectangulaire, on utilise un tube métallique 3 dont le diamétre interne D est sensiblement égal à la diagonale d de la section interne de Pobjet à fabriquer, et donc à la diagonale de la section de la pièce pleine 1. - Figures 3 and 4, views of the cross section of a guide obtained by drawing and a guide obtained by the method according to the invention
In the different figures, the same references designate the same elements, but, for reasons of clarity, the dimensions and proportions of the various elements are not respected
The method according to the invention comprises several steps which will be described with reference to FIGS. 1 and 2 As a dlexernple9 the method according to the invention will be described in the case of the manufacture of millimeter wave guides
During the first step, a solid part is made of very hard material, the cross section of which has the shape and dimensions of the interior of the hollow object to be manufactured.
Figure 1 is a perspective view of a solid part 1, of rectangular section, used in the method according to the invention, in the case where 190n wants to manufacture a waveguide, of rectangular section
The dimensions a and b of the section of the solid part 1 are therefore equal to the internal dimensions of the guide to be manufactured
The material in which the solid part is machined can be steel; er, preferably not hardened to avoid breakage This solid part is well machined and rectified, it is generally given a length 1, greater than the desired guide length and it generally ends with a sort of handle 2, of larger dimensions, which makes it easier to handle
It should be emphasized that in the case of the manufacture of a rectangular waveguide WR 3 the dimensions of the solid part 1 as shown in FIG. 1 have been multiplied by a factor greater than 10
During the second step of the method according to the invention7 a metal tube 3 is arranged around the solid part 1 in FIG. 1, as shown in FIG. 2
To make millimeter waveguides, tubes of a centimeter thick, and a few centimeters in length, of copper or silver, of high purity, are generally used.
We can anneal the tube to make it more mafléabie Before giving the tube the required shape, we clean it by ichirniqueo
When the hollow object to be manufactured has a rectangular internal section, a metal tube 3 is used whose internal diameter D is substantially equal to the diagonal d of the internal section of the object to be produced, and therefore to the diagonal of the section of the full room 1.
Quelle que soit la section de l'objet creux à fabriquer qu'elle soit circulaire, rectangulaire, elliptique..., le périmètre interne du tube 3 est choisi sensiblement supérieur, de l'ordre de 10 à 20 % supérieur, au périmètre de la section interne de l'objet à fabriquer, et donc au périmètre de la section de la pièce pleine 1. Whatever the section of the hollow object to be manufactured, whether circular, rectangular, elliptical, etc., the internal perimeter of the tube 3 is chosen to be substantially greater, on the order of 10 to 20% greater, than the perimeter of the internal section of the object to be manufactured, and therefore on the perimeter of the section of the solid part 1.
Dans -la troisième étape du procédé selon l'invention, on repousse, à l'aide d'une machine à marteler, le métal du tube 3 autour de la pièce pleine qui sert de mandrin. Le cuivre s'écrouit
A la fin de la troisième étape, le métal du tube 3 est complètement plaqué contre la pièce pleine 1 qui sert de moule. Le tube 3 est rétreint par martelage pour épouser Ba forme de la pièce pleine 8. In the third step of the process according to the invention, the metal of the tube 3 is pushed around the solid part which serves as a mandrel using a hammer machine. Copper hardens
At the end of the third step, the metal of the tube 3 is completely pressed against the solid part 1 which serves as a mold. The tube 3 is shrunk by hammering to match Ba in the form of the solid part 8.
On peut, avant de rétreindre le tube 3 par martelage, Il'écraser à la presse pour obtenir une ébauche de l'objet à fabriquer. Ainsi, la troisième étape se fait plus facilement. Before shrinking the tube 3 by hammering, it can be crushed with a press to obtain a draft of the object to be manufactured. Thus, the third step is easier.
Dans la quatrième étape du procédé selon l'invention, on extrait la pièce pleine du guide qui vient d'être fabriqué. Ce "démoulage" se fait sans problème Si la pièce pleine a été bien usinée. In the fourth step of the method according to the invention, the solid part of the guide which has just been manufactured is extracted. This "release" is done without problem If the solid part has been well machined.
Le guide obtenu par Se procédé selon l'invention présente des pertes électriques beaucoup moins importantes - environ deux fois moindres - que celles des guides obtenus par étirage. The guide obtained by the process according to the invention has much less electrical losses - about two times less - than those of the guides obtained by drawing.
Les figures 3 et 4 représentent de façon schématique la section transversale d'un guide rectangulaire obtenu par étirage et d'un guide rectangulaire obtenu par le procédé selon l'invention. Figures 3 and 4 schematically show the cross section of a rectangular guide obtained by drawing and a rectangular guide obtained by the method according to the invention.
Sur la figure3, on voit qu'un guide 4 obtenu par étirage présente des fissures 5 de grande profondeur au niveau des angles de sa section interne. In FIG. 3, it can be seen that a guide 4 obtained by stretching has cracks 5 of great depth at the angles of its internal section.
Sur la figure 4,- on voit qu'un guide de mêmes dimensions obtenu par le procédé selon l'invention présente des angles internes sans fissures. In FIG. 4, - it can be seen that a guide of the same dimensions obtained by the method according to the invention has internal angles without cracks.
Or ces fissures augmentent fortement les pertes typer fréquences. En effet dans les guides d'ondes, pour le mode de propagation TElo qui est le plus utilisé les lignes de courant maximales se situent sus les parois latérales et dans les angles. Ainsi la qualité des angles obtenus va déterminer les pertes hyperfréquences. However, these cracks greatly increase the frequency type losses. In fact, in the waveguides, for the TElo propagation mode which is most used, the maximum current lines are located on the side walls and in the corners. Thus the quality of the angles obtained will determine the microwave losses.
On rappelle que la description précédente a été faite dans le cas de la fabrication d'un guide d'ondes mais que le procédé selon l'invention s'applique à la fabrication de toutes sortes d'objets creux de petites dimensions dont la forme géométrique permet l'extraction de la pièce pleine. Il faut que les objets à fabriquer aient des dimensions constantes ou en expansion dans le sens d'extraction. It will be recalled that the preceding description was made in the case of the manufacture of a waveguide but that the method according to the invention applies to the manufacture of all kinds of hollow objects of small dimensions, the geometric shape of which allows the extraction of the full part. The objects to be manufactured must have constant dimensions or expand in the direction of extraction.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8219586A FR2536590A1 (en) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Method of manufacturing small-sized hollow objects. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8219586A FR2536590A1 (en) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Method of manufacturing small-sized hollow objects. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2536590A1 true FR2536590A1 (en) | 1984-05-25 |
Family
ID=9279427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8219586A Withdrawn FR2536590A1 (en) | 1982-11-23 | 1982-11-23 | Method of manufacturing small-sized hollow objects. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2536590A1 (en) |
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