FR2587634A1

FR2587634A1 - Feuille metallique mince poreuse et son procede de fabrication

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Publication number: FR2587634A1
Application number: FR8514283A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-03-27
Also published as: DE3533482A1; JPS6134131A; GB8522999D0; FR2587634B1; US4606979A; DE3533482C2; GB2180478A; GB2180478B

Abstract

LE PROCEDE DE FABRICATION D'UNE MINCE FEUILLE POREUSE COMPREND LES ETAPES CONSISTANT A PLIER EN DEUX UNE PREMIERE PLAQUE METALLIQUE S PRESENTANT UNE GRANDE CAPACITE D'ELONGATION ET PLACER UNE SECONDE PLAQUE METALLIQUE S PRESENTANT UNE FAIBLE CAPACITE D'ELONGATION ENTRE LES PLIS OPPOSES DE LA PREMIERE PLAQUE METALLIQUE PLIEE S, LAMINER A FROID ENTRE LES CYLINDRES R ET R LE STRATIFIE S, S CONSTITUE PAR LA PREMIERE PLAQUE METALLIQUE PLIEE AVEC LA SECONDE PLAQUE METALLIQUE DISPOSEE ENTRE LES PLIS QUI SE FONT FACE DE LA PREMIERE PLAQUE METALLIQUE PLIEE, PUIS SEPARER LA MINCE FEUILLE POREUSE FORMEE PAR LA SECONDE PLAQUE METALLIQUE S DE LA PREMIERE PLAQUE METALLIQUE PLIEE S APRES L'EXECUTION D'UNE PLURALITE DE CYCLES DE LAMINAGE A FROID. LA MINCE FEUILLE POREUSE OBTENUE PRESENTE UNE STRUCTURE FIBREUSE.

Description

-1 La présente invention se rapporte à une feuille mince poreuse et à son

procédé de fabrication permettant d'obtenir une nouvelle structure de feuille mince poreuse. On connait déjà un matériau de blindage contre le rayonnement électromagnétique qui est formé de fils métalliques entrelacés pour constituer un filet. Il s'avère cependant difficile de réaliser un tel matériau de blindage contre le rayonnement électromagnétique, qui soit

constitué de fils métalliques et qui présente une très faible épaisseur.

Il est par ailleurs connu d'utiliser un élément de chauffage de surface constitué par une feuille chauffante mais du fait qu'une telle feuille chauffante mince n'est pas capable de produire suffisamment de chaleur, une telle feuille chauffante ne peut pas être formée sous une très faible épaisseur. Les exigences qui viennent d'être énoncées rendent souhaitable la réalisation d'une feuille mince qui soit capable d'être utilisée dans diverses applications y compris celles qui viennent d'être énumérées.

La présente invention est proposée en tenant compte des circons-

tances mentionnées précédemment. L'un des buts de l'invention est de proposer une feuille mince qui présente une structure nouvelle et qui puisse être utilisée sous la forme d'un matériau de blindage extrêmement mince contre le rayonnement électromagnétique ou sous la forme d'une feuille chauffante et l'invention concerne également le procédé de

fabrication d'une telle feuille mince.

A cet effet, la feuille mince poreuse est caractérisée en ce qu'elle est formée par laminage d'une plaque métallique qui présente une pluralité de fissures transversales qui s'étendent entre les faces

opposées de la plaque.

Le procédé de fabrication d'une telle feuille mince comprend selon l'invention les étapes consistant à: - plier en deux une première plaque métallique présentant une grande capacité d'élongation et placer une seconde plaque métallique présentant une faible capacité d'élongation entre les plis qui se font face de la première plaque métallique pliée; laminer à froid la première plaque métallique pliée avec la seconde plaque métallique disposée entre les plis qui se font face de la première plaque métallique pliée; - puis séparer la mince feuille poreuse formée par la seconde plaque

métallique de la première plaque métallique pliée après l'execu-

tion d'une pluralité de cycle de laminage à froid. La première plaque métallique est généralement une plaque en cuivre doux ou recuit et la seconde plaque métallique est une plaque en acier inoxydable. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de

l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexe o: - la figure 1 est une vue en perspective de deux matériaux dans une étape préparatoire d'un procédé de fabrication d'une feuille mince poreuse selon un mode de réalisation préféré de l'invention et dans laquelle on montre la façon de combiner les deux matériaux; - la figure 2 est une vue de coté montrant le mode de laminage; - la figure 3 est une représentation typique d'une feuille mince réalisée par l'application expérimentale du procéde selon la présente invention; et - la figure 4 est une photographie montrant la morphologie de surface d'une feuille mince poreuse selon la présente invention.

Le mode préféré de réalisation de la présente invention va mainte-

nant être décrit ci-après en relation avec le dessin joint. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, on voit qu'une plaque de cuivre doux ou recuit S1 est pliée en deux et une plaque d'acier inoxydable S2 est

disposée entre les deux plis de la plaque de cuivre recuit pliée S1.

Dans ce mode de réalisation, la plaque de cuivre recuit pliee S1 présen-

te une longueur t1 = 15 cm, une largeur W1 = 15 cm et une épaisseur tl = 0,6 mm, tandis que la plaque d'acier inoxydable S2 présente une

longueur ú2 = 10 cm, une largeur W2 = 10 cm et une épaisseur t2 = 50 pm.

Comme représenté à la figure 2, un stratifié constitué de la plaque de cuivre recuit pliée S1 et de la plaque d'acier inoxydable S2 est soumis à un laminage entre deux cylindres de laminage à froid R1 et R2 présentant chacun un diamètre de 20 mm. L'intervalle entre les cylindres R1 et R2 est de 1,2 mm et cet intervalle se réduit de 0,1 mm par passe à chaque cycle de laminage. Le stratifié est ainsi laminé en

seize passes de laminage successives.

Au cours d'une fabrication d'essai ou expérimentale, la plaque d'acier inoxydable S2 maintenue entre les plis de la plaque de cuivre recuit pliée S1 a été allongée jusqu'à une longueur de 32,8 cm, ce qui représente approximativement 3 fois la longueur originale ú2 tandis que la largeur W2 restait inchangée. La feuille d'acier inoxydable ainsi fabriquée par laminage de la plaque d'acier inoxydable S présentait une

épaisseur approximative de 25 pm.

Comme représenté sur les figures 3 et 4 illustrant la morphologie de surface de la feuille d'acier inoxydable réalisée par laminage

expérimental, de nombreuses fissures allongées s'étendant perpendicu-

lairement à la direction de laminage sont formées dans la feuille d'acier inoxydable qui présente une structure fibreuse. On obtient ainsi une feuille mince transparente, en fait une feuille mince poreuse qui présente de nombreuses fissures. Sur la figure 4, les parties vides ou

blanches sont des fissures.

Une telle feuille mince a été obtenue pour les raisons qui vont être explicitées ci-après. La plaque de cuivre doux ou recuit présente une grande capacité d'élongation tandis que la plaque d'acier inoxydable présente une faible capacité d'élongation. Il s'ensuit que lorsqu'on

lamine ensemble la plaque de cuivre recuit et la plaque d'acier inoxy-

dable, la plaque d'acier inoxydable est allongée à l'excès tandis que la plaque de cuivre recuit est allongée modérément et que de nombreuses fissures allongées s'étendant perpendiculairement à la direction de

laminage se forment dans la plaque d'acier inoxydable.

La fabrication expérimentale de feuilles minces poreuses a été mise en oeuvre à l'aide d'une combinaison de cuivre recuit et d'acier inoxydable et d'une combinaison de cuivre recuit et de permnalloy. Les conditions de la fabrication expérimentale étaient les suivantes: (1) cuivre recuit et acier inoxydable (a) matériau: cuivre recuit: cuivre pur à 99% de pureté ou plus acier inoxydable: SUS316L (b) capacité d'élongation en pourcentage: cuivre recuit: 90% ou plus acier inoxydable: 40% ou plus (c) taux de capacité d'élongation:

1,5 ou plus (de préférence 2,0 ou plus).

TABLEAU 1 - Résultats Intervalle Plaque d'acier inoxydable Cycle de de laminage laminage (mm) Longueur Epaisseur Aspect (fissures) (mm) ([m)

_______ I 4

1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Les fissures commencent à se développer Les fissures (30%) augmentent Les fissures augmentent progressivement Il Il la et I. f I I Il Il La feuille poreuse est formée (2) cuivre recuit et permalloy (a) matériau: cuivre recuit: cuivre pur a 99% de pureté ou plus permalloy: PB(Ni: 40 à 50%), PC(Ni: 70 à 80%) (b) capacité d'élongation en pourcentage: cuivre recuit: 90% ou plus permalloy: 40% (c) taux de capacité d'élongation

1,5 ou plus (de préférence 2,0 ou plus).

TABLEAU 2 - Résultats Intervalle Permalloy Cycle de de laminage laminage (mm) Longueur Epaisseur Aspect (fissures) (mmn) (mm)

0 1,2 100 50

2 1,0 108 48

4 0,8 121 46

6 0,6 149 44 Les fissures commencent a se développer

8 0,4 171 42

10 0,4 200 40 Les fissures augmentent

11 0,3 229 39

12 0,1 249 38 Les fissures augmentent progressivement

14 0,1 278 30

16 0,1 326 25 la feuille poreuse est formée

Les résultats des première et seconde expériences ont été sensi-

blement identiques. Les fissures ont commencé à se développer au sixième cycle de laminage et ont commencé à augmenter progressivement à partir du dixième cycle de laminage. Après le quatorzième cycle de laminage, il se formait des feuilles minces poreuses présentant une morphologie de

surface telle que celle représentée à la figure 4.

Au cours des essais expérimentaux, l'intervalle de laminage h était réduit de 0,1 mm par passe au cours de la séquence de laminage s'étendant du premier cycle de laminage au huitième puis cet intervalle était maintenu inchangé pendant les neuvième et dixième cycles de laminage, était réduit de 0,2 mm par passe au cours des onzième et

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douzième cycles de laminage et était maintenu inchangé au cours des séquences de laminage du treizième cycle de laminage au seizième cycle de façon à mettre en oeuvre l'opération de laminage de façon progressive et à faire en sorte que le matériau ne soit pas brisé en plusieurs morceaux. Dans une autre mise en oeuvre expérimentale, l'intervalle de laminage h était réduit par étapes au cours de la séquence de laminage s'étendant du premier cycle de laminage au onzième cycle de laminage de telle façon que l'intervalle de laminage minimum s'établisse au onzième cycle de laminage. Il s'est cependant révéle qu'un tel intervalle de

laminage n'était pas capable de former les fissures de façon satisfai-

sante. Cependant, du fait que la densité des fissures dépend de l'usage que l'on envisage pour la feuille mince poreuse et peut être choisie librement, les conditions de laminage et le nombre de cycles de laminage

ne sont pas limités à ceux ou celles réalisés au cours de l'expérimenta-

tion. En fait, on peut fabriquer une feuille mince poreuse lorsque l'intervalle de laminage est réduit de façon séquentielle et le nombre

de cycle de laminage est d'environ 10.

En pratique, on a obtenu les mêmes résultats que ceux avec les combinaisons de plaques métalliques mentionnées précédemment avec les combinaisons de plaques métalliques suivantes: 1) cuivre recuit et alliage cuivre-béryllium, 2) cuivre recuit et chrome,

3) cuivre recuit et Hastalloy.

Les feuilles minces poreuses selon la présente invention présen-

tent d'excellentes performances lorsqu'elles sont utilisées dans des applications pratiques: (1) Les effets de la feuille mince poreuse selon la présente invention lorsque cette feuille était utilisée comme matériau de blindage contre le rayonnement électromagnétique étaient identiques à ceux

des matériaux de blindage classiques contre le rayonnement élec-

tromagnétique. Lorsque l'on forme un blindage contre le rayonne-

ment électromagnétique à l'aide de la feuille mince poreuse selon la présente invention, on peut voir la condition du matériau qui se trouve à l'intérieur du blindage à travers les fissures et l'utilisation de la feuille mince poreuse selon l'invention améliore l'aspect de l'équipement réalisé. Du fait que la feuille mince poreuse selon l'invention peut être plaquée à l'or ou A l'argent, on peut améliorer ainsi la conductivité de la feuille

mince poreuse.

(2) La performance de la feuille mince poreuse selon la présente invention lorsqu'elle est utilisée comme organe de chauffage s'est révélée satisfaisante. Du fait que la feuille mince poreuse selon l'invention peut former un organe de chauffage extrêmement mince, celui- ci convient plus particulièrement aux dispositifs qui

requièrent une structure compacte et de faible poids.

(3) La feuille mince poreuse selon la présente invention peut être utilisée en combinaison avec un textile non tissé. La feuille mince poreuse selon l'invention peut par exemple être utilisée comme feuille anti-statique lorsqu'elle est incorporée dans un tapis ou une couverture. Les feuilles minces poreuses selon l'invention se révèlent ainsi capables d'emplois très diversifiés et la présente invention propose un procédé très avantageux pour

leur fabrication.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de

l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Feuille mince poreuse, caractérisée en ce qu'elle est formée par laminage d'une plaque métallique (S2) qui présente une pluralité de fissures transversales qui s'étendent entre les faces opposées de la plaque.

2.- Procédé de fabrication d'une feuille mince poreuse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - plier en deux une première plaque métallique présentant une grande capacité d'élongation et placer une seconde plaque métallique présentant une faible capacité d'élongation entre les plis qui se font face de la première plaque métallique pliée; - laminer à froid la première plaque métallique pliée avec la seconde plaque métallique disposée entre les plis qui se font face de la première plaque métallique pliée; - puis séparer la mince feuille poreuse formée par la seconde plaque

métallique de la première plaque métallique pliée après l'exécu-

tion d'une pluralité de cycles de laminage à froid.

3.- Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première plaque métallique est une plaque en cuivre doux ou

recuit et la seconde plaque métallique est une plaque en acier inoxy-

dable.