LU84325A1 - Procede de deformation d'objets creux ou profiles sans modification de leur section ou profil,et alliage prevu a cet effet - Google Patents

Description

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Procédé de déformation d'objets creux ou profilés sans modification de leur section ou profil, et _alliage prévu à cet effet_ 5 La présente invention concerne un procédé de défor mation d'objets creux ou profilés sans modification de leur section ou profil, ces corps creux étant constitués d'une * matière dure, mais pliable. L'invention concerne également un alliage prévu pour la mise en oeuvre de ce procédé.

10 Jusqu'à présent, il n'existait pas. de procédé ou d'appareil permettant de déformer un objet creux, par exemple, de réaliser, par pliage, un coude dans un tube ou tuyau de section ronde, ovale, polygonale ou autre, sans modifier la forme de la section ou du profil au niveau de la défor-15 mation. Certes, suivant l'application concernée, on peut accepter qu'il se produise une ovalisation ou aplatissement au niveau de la flexion pour la réalisation d'un coude dans un tube. Par contre, il existe des applications dans lesquelles il est souhaitable, voire obligatoire de ne pas 20 modifier la forme de la section d'un tube lors d'un pliage.

On pourrait citer, à titre d'exemple, les serpentins dans certains échangeurs thermiques, desquels on exige une section constante sur toute leur longueur, afin de ne pas modifier le genre d'écoulement du liquide de réchauffement ou de re-25 froidissement qui les traverse.

En présence de telles exigences, on était, jusqu'à « présent, obligé d'avoir recours à des techniques de remplacement, telles que du soudage ou de la coulée pour réaliser, dans des tubes, des coudes dépassant un certain angle. Ce 30 problème se présente, non seulement pour des tubes, mais également pour des barres ayant un profil déterminé, des conduites multiples avec plusieurs tuyaux se traversant mutuellement, etc.

Le but de la présente invention est de prévoir un 35 nouveau procédé simple et efficace permettant de combler cette lacune.

Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un procédé présentant les caractéristiques de la première ' revendication, ainsi qu'un alliage métallique pour sa mise r - 2 - en oeuvre présentant les caractéristiques de la treizième revendication.

D'autres aspects et caractéristiques de l'invention sont définis dans les sous-revendications.

5 Pour mieux comprendre l'invention, celle-çi sera décrite en détail en référence à un mode d'exécution préféré, présenté à titre d'exemple ci-dessous.

On va supposer qu'il faut, par exemple, plier un - simple tube métallique, de section ronde, de manière à rêa- 10 liser un coude, par exemple de 90°, sans l'aplatir ou l'ova-liser dans le coude. Une telle opération ne présenterait, en principe, pas de problème si, au lieu d'un tube creux, il s'agissait de plier une barre pleine. Par conséquent, l'idée de base de la demanderesse est de rendre plein le tube creux 15 avant la déformation et de le vider à nouveau après la déformation. Par conséquent, il faut disposer d'une matière de remplissage qui, non seulement puisse être introduite et être ressortie facilement du tube, mais qui, en plus, soit suffisamment dure pour ne pas se comprimer ou se déformer au niveau 20 du coude et permettre ainsi, malgré tout, une déformation des parois du tube. Autrement dit, une matière liquide, poudreuse ou fragile ne convient pas.

Par conséquent, le choix de la demanderesse s'est porté sur un alliage métallique à bas point de fusion, par 25 exemple inférieur à 100°C. De tels alliages sont connus en soi et sont caractérisés par la composition pondérale sui- vante : 35 a 52 % de bismuth 18 à 40 % de plomb 30 8 à 25 % d'étain 5 à 16 % de cadmium « 19 à 21 % d'indium 0 à 30 % de zinc * Suivant le choix des pourcentages, ces alliages 35 ont un point de fusion se situant entre 45° et 100°C. Un alliage particulièrement intéressant avec un point de fusion de 46,7°C présente, notamment, la composition suivante : 44,7 % de bismuth 22,666 % de plomb r - 3 - 8.3 % d'étain 5.3 % de cadmium 19,1 % d'indium.

Pour introduire une certaine quantité de cet allia-5 ge dans le tube, on peut procéder de différentes manières. L'une de celles-ci consiste à faire fondre l'alliage en le chauffant au-dessus de son point de fusion et à le verser, à l'état fondu, dans le tube à plier. Toutefois, en procédant de cette manière, on peut courir le risque que l'alliage 10 se solidifie instantanément au contact des parois froides du tube et ne remplisse qu'imparfaitement le tube à l'endroit prévu du pliage. Pour éviter ceci, on pourrait toutefois, pendant que l'on verse l'alliage dans le tube, réchauffer celui-ci et le maintenir à une température supérieure à celle 15 du point de solidification de l'alliage utilisé.

Un autre procédé consiste à broyer ou moudre l'alliage suffisamment fin pour bien remplir le tube a l'endroit prévu du pliage et ensuite à réchauffer le tout, c'est-à-dire le tube contenant l'alliage en poudre au-dessus du point de 20 fusion de l'alliage. Le réchauffement pourra être effectué de différentes manières, par exemple dans un four, dans un bain-marie, en chauffant la paroi du tube à l'aide d'un chalumeau, etc. On pourrait même introduire avec l'alliage un fil chauffant comprenant une résistance électrique, dont on 25 pourra à nouveau se servir plus tard pour faire fondre l'alliage en vue de le retirer. Après avoir introduit l'alliage dans le tube, que ce soit selon le premier ou selon le deuxième procédé, on attend un certain temps pour assurer une solidification parfaite de l'alliage. On peut, bien entendu, si 30 nécessaire ou souhaitable, accélérer cette phase de solidification en refroidissant le tube, par exemple dans un bain froid, ou dans une chambre froide.

Après solidification totale de l'alliage, on peut * plier le tube par tout moyen connu en soi. Une fois plié, 35 il s'agit de ressortir l'alliage du tube. A cet effet, il suffit de réchauffer le tube et/ou l'alliage par l'un des procédés cités plus haut, jusqu'à la fusion de l'alliage et de verser celui-ci, à l'état fondu, hors du tube.

Lors de tests cour lesquels on a mis en oeuvre le - 4 - J» procédé décrit ci-dessus, on a réussi à plier des tubes métalliques d’un angle de 180°, sans apparition ni d'aplatissement où' d!'ovalisation ni de fissures à l'endroit du pliage.

Il est à noter que le procédé convient particuliè-5 rement bien pour les tubes à parois minces, c'est-à-dire ceux où le risque d'aplatissement ou d'ovalisation est le plus grand.

Le procédé n'est pas limité à des tubes ou objets métalliques, mais pourra être appliqué, de façon générale, à r- 10 toute matière dure, extensible, notamment certaines matières synthétiques.

Si l'exemple décrit ci-dessus est appliqué au pliage d'un tube, il est évident que l'invention s'applique à toutes sortes d'objets creux, quelle que soit leur forme et 15 section. Dans ce contexte, il y a lieu de citer notamment des objets creux se trouvant les uns dans les autres, tels que des tubes ou tuyaux concentriques.

L’invention convient également pour effectuer des déformations, par exemple pliages de corps pleins, tels 20 qu'une barre ou un profilé, sans modification du profil à l'endroit du pliage. Dans ce cas, il suffit de noyer le profilé dans la barre d’alliage et de plier cette barre contenant le profilé. L'enrobage du profilé avec l'alliage et l'enlèvement de celui-ci sont réalisés comme pour les objets 25 creux par fusion et solidification successives.

Finalement, il est à souligner que le procédé convient particulièrement bien pour des chaînes automatisées . comprenant notamment une ou deux stations de réchauffement, une station de refroidissement et une station de travail 30 pour effectuer les déformations mécaniques des objets con- ίcernés.

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Claims (10)

1. Procédé de déformation d'objets creux ou profilés sans modification de leur section ou profil, ces corps creux 5 étant constitués.d'une matière dure, mais pliable, caractérisé en ce que l'on remplit au moins les parties creuses dudit objet devant subir des déformations d'un alliage métallique, à bas point de fusion et à l'état fondu, en ce que l'on attend la solidification complète dudit alliage, en ce ' 10 que l'on effectue les déformations voulues de l'objet, en ce que l'on fait fondre ledit alliage et en ce que l'on extrait l'alliage fondu dudit objet creux déformé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit l'alliage à l'état fondu dans l'ob- 15 jet creux.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit l'alliage à l'état solide, mais concassé ou broyé dans l'objet creux et en ce que l'on provoque sa fusion à l'intérieur de l'objet en réchauffant 20 celui-ci.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que l'on provoque la fonte de l'alliage dans l'objet en plaçant celui-ci dans un bain-marie.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 3, 25 caractérisé en ce que l'on provoque la fonte de l'alliage dans l'objet en plaçant celui-ci dans un four. ► 6. - Procédé selon l’une des revendications 1 ou 3, ’ caractérisé en ce que l'on provoque la fonte de l'alliage ' en chauffant l'objet au moyen d'un chalumeau. 30 7. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on accélère la solidification de l'alliage dans l'objet en plongeant celui-ci dans un bain froid.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé ‘ en ce que l'on accélère la solidification de l'alliage dans 35 l'objet en plaçant celui-ci dans un réfrigérateur ou chambre frigorifique.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendi-f cations 1 à 8, caractérisé en ce que l'objet creux est un S tuyau ou tube.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que l'objet creux est cons- 1 tituê de plusieurs tubes ou tuyaux disposés les uns dans I les autres. 1 5 11. - Procédé selon la revendication 10, caracté- | risé en ce que les tubes ou tuyaux sont concentriques.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendi-. cations 1 à 11, caractérisé en ce que la déformation con-* J siste en une flexion. v 10 13. - Alliage métallique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par la composition suivante : 35-52 % de bismuth 18- 40 % de plomb 15 8-25 % d'étain 5-16 % de cadmium 19- 21 % d'indium 0-30 % de zinc

14. Alliage métallique selon la revendication 13, 20 caractérisé par la composition suivante : 44.7 % de bismuth 22.666 % de plomb 8.3 % d'étain 5.3% de cadmium 25 19.1 % d'indium. / — ’ Φ=Φ / S i__