Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Ning YU : Docteur ès Sciences - Responsable de Projets Recherche et Développement – Métal Câble S.A.
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Jean‐Paul LE ROY : Chargé de Projets Recherche et Développement – Métal Câble S.A.
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le tréfilage est un procédé de mise en forme largement utilisé pour la fabrication de fils métalliques et fait déjà l’objet d’exposés dans ce traité [4] [5] [6]. Cet article a pour but de présenter les techniques propres au tréfilage des fils ultra‐fins en cuivre et en alliages cuivreux recouverts d’un revêtement métallique ou non, dont le diamètre est de l’ordre du centième de millimètre.
Les fils métalliques peuvent, en général, être classés en quatre catégories suivant leur diamètre (tableau 1). Les techniques de tréfilage (machine, outillage, conditions de tréfilage, etc.) diffèrent plus ou moins d’une catégorie à une autre. Dans le tableau 2 sont données, sans être exhaustives, les familles de fils ultra‐fins que l’on sait fabriquer aujourd’hui, ainsi que leurs applications. Le présent article se limite à la présentation de l’état technique actuel du tréfilage des fils ultra‐fins en cuivre et en alliages cuivreux revêtus ou non, essentiellement destinés aux applications électriques.
S’inscrivant dans le cadre de la miniaturisation et de l’allègement de composants électroniques dont l’impact économique et technologique sur les performances de matériels électroniques est considérable, le développement des câbles électriques miniatures a été, ces dernières années, une des principales tendances dans l’évolution technologique de la liaison électrique. Les fils métalliques constituant l’âme conductrice et la couche de blindage secondaire de ces câbles sont en cuivre ou en alliages cuivreux de diamètre compris entre 15 et 50 µm (plus fins qu’un cheveu humain : en moyenne 70 µm). Cela a engendré le développement des techniques de tréfilage propres à ce genre de fils extrêmement fins.
Outre l’aspect bimétallique dans le cas des fils revêtus 1, les particularités du tréfilage des fils ultra‐fins se traduisent par des évolutions techniques aussi bien dans les paramètres de l’opération que dans les éléments matériels tels que machine à tréfiler, outillage, dispositifs annexes et post‐traitement thermique 2. Aussi sont discutées en fin d’article les méthodes d’essai destinées à contrôler la qualité des fils tréfilés 3.
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Conclusion3. Contrôle des fils tréfilés
Le contrôle de la qualité des tréfilés constitue un autre aspect des techniques propres au tréfilage des fils ultra‐fins. Du fait de la très petite dimension des fils, les essais de contrôle doivent s’effectuer plus soigneusement et avec des moyens à meilleures résolution et précision que le tréfilage classique.
Les caractéristiques à contrôler après l’achèvement du tréfilage sont d’ordres dimensionnel, mécanique et électrique. Le contrôle de ces caractéristiques permet non seulement de déterminer la conformité des produits suivant les spécifications concernées, mais aussi de veiller à ce que le processus se déroule dans les bonnes conditions.
3.1 Caractéristiques dimensionnelles
Le diamètre du tréfilé est naturellement le premier paramètre dimensionnel à contrôler. La mesure du diamètre, chose relativement simple quand celui du fil est supérieur à 0,1 mm, devient plus délicate pour les fils ultra‐fins, surtout lorsque l’on veut une résolution submicrométrique.
À titre d’exemple, un instrument ayant une résolution de 2 µm permet d’obtenir une précision relative de 1 % pour un diamètre de 0,2 mm, alors que cette même précision exige, pour un diamètre de 20 µm, une résolution de 0,2 µm. Or, le passage de la résolution de 1 µm à 0,2 µm constitue actuellement une étape difficile pour la métrologie industrielle.
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Compte tenu de nombreux facteurs techniques et économiques, dans la pratique, deux types de méthodes de mesure de diamètre sont utilisés pour les fils ultra‐fins :
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la première catégorie dite mesure par contact est constituée des palpeurs ou comparateurs. Ces instruments, qu’ils soient à cadran ou digitaux, permettent actuellement la mesure de diamètres jusqu’à 10 µm avec une résolution qui est, dans le meilleur des cas, de 0,5 µm. Cette précision de mesure peut être moins bonne si la force de contact exercée sur le fil n’est pas bien étalonnée. Malgré tout, c’est encore la méthode la plus utilisée dans le tréfilage des fils ultra‐fins (jusqu’à 50 µm) grâce à sa mise en œuvre facile et rapide ;
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la seconde...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BERNOEFT (C.B.) - The fundamentals of wire‐drawing. - 126 p., The Wire Industry (Londres) (1961).
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(2) - COLLINS (L.W.) - Nonferrous wire handbook. - Vol. 1, 417 p., The Wire Association International Inc., Grilford Connecticut, USA (1977).
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(3) - TASSI (O.J.) - Nonferrous wire handbook. - Vol. 2, 405 p., The Wire Association International Inc., Grilford Connecticut, USA (1981).
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(4) - Tréfileries de Conflandey - Tréfilage de l’acier. - M 645, traité Matériaux métalliques, juil. 1996, vol. MC2.
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(5) - JAMET (M.), DOREMUS (Y.) - Mise en forme de l’aluminium - Laminage. - M 650, traité Matériaux métalliques, sept. 1997, vol. MC2.
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(6) - TRAPIED (G.) - Mise en forme du cuivre et des alliages de cuivre. - M660, traité Matériaux...
Niehoff.
Henrich.
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