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RÉSUMÉ
Cet article concerne exclusivement les fils émaillés, c'est-à-dire les émaux isolants appliqués sur conducteurs en cuivre (ou en aluminium). Une première partie est consacrée à la présentation des fils émaillés guipés existant sur le marché. L'aspect verni d'imprégnation est évoqué mais les vernis non mentionnés. Le mot émail, primitivement réservé à la désignation des matières cristallines vitrifiées, est employé ici par extension à la désignation de produits d'isolation de structure moins régulière, édifiés en couches minces à haute température.
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Alain ANTON : Ingénieur de l'Institut national supérieur de chimie industrielle de Rouen (INSCIR) - Docteur en Chimie macromoléculaire - Conseiller technique – Expert Isolation électrique et Matériaux
INTRODUCTION
Cet exposé concerne exclusivement les fils émaillés, c'est-à-dire les émaux isolants appliqués sur conducteurs en cuivre (ou en aluminium).
Le sens du mot émail, primitivement réservé à la désignation des matières cristallines vitrifiées, est employé ici, par extension, à la désignation de produits d'isolation, de structure moins régulière, édifiés en couches minces, à haute température, sur le conducteur à recouvrir.
Le lecteur trouvera dans la partie « Pour en savoir plus » [Doc. D 2 330] les principaux essais normalisés.
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Vernis d'émaillage
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2. Conditions de fabrication des fils émaillés
2.1 Machine à émailler
Une machine à émailler correspond au schéma de principe suivant (figure 1).
Une machine à émailler comprend :
-
un four de recuit qui permet le recuit du cuivre et élimine toutes les contraintes liées au tréfilage. Le four de recuit fonctionne en atmosphère réductrice (souvent vapeur d'eau) afin d'éliminer toutes les impuretés et les huiles de tréfilage ;
-
un applicateur comportant un bac à vernis alimenté en général en continu avec une filtration en ligne et un système de calibrage de l'épaisseur déposée. Le vernis peut être chauffé ;
-
un four avec plusieurs zones de chauffage régulées en température indépendamment les unes des autres. Les fours sont munis de catalyseur permettant de brûler les vapeurs de solvant, l'énergie récupérée servant au chauffage du four ;
-
un four de refroidissement ;
-
un système de dérouleur et de ré-enrouleur.
Une machine industrielle (figure 2) comprend plusieurs lignes indépendantes passant dans le même four et pouvant produire des diamètres de cuivre différents. Le vernis est déposé en plusieurs couches et le fil passe dans le four après chaque couche déposée.
De plus en plus de machines sont dotées de contrôles en continu permettant de décompter le nombre de défauts. Ces contrôles peuvent utiliser plusieurs principes de détection (tenue sous une certaine tension – systèmes capacitifs).
Il est possible de déposer plusieurs couches de vernis différents sur un même fil, à partir du moment où les conditions de cuisson (vitesse – température) sont identiques pour chaque vernis. La performance d'une machine à émailler est définie par le VD (produit de la vitesse par le diamètre du fil). La facilité d'application d'un vernis d'émaillage se caractérise par sa plage d'émaillage (gamme de vitesses d'émaillage conduisant à un fil conforme à la norme) et la gamme de diamètres de fil pour laquelle il est utilisable...
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Conditions de fabrication des fils émaillés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DERIEMONT (Y.) - Émaillage des métaux. - [M 1 514] dans Matériaux métalliques.
-
(2) - Caractéristiques électriques des matériaux isolants. - [K 712] dans Constantes physico-chimiques.
-
(3) - BRUTSAERT (P.), LALOY (D.), VERBEKE (D.) - Construction des machines tournantes. - Machines à courant alternatif. [D 3 572] dans Convertisseurs et machines électriques.
-
(4) - BERNOT (F.) - Machines à courant continu – Construction. - [D 3 556] dans Convertisseurs et machines électriques.
-
(5) - NOGAREDE (B.) - Machines tournantes : principes et constitution. - [D 3 411] dans Convertisseurs et machines électriques.
-
(6) - ANTON (A.) - Matériaux isolants solides – Caractéristiques électriques. - [D 2 315]...
ANNEXES
Wire enamels : an application for high performance polymers unknown to chemist. - Macromolecular Material and Engineering, edition WILLEY-VCH, p. 331-339, mai 2008.
Polyester wire enamels-Reliable coating in the wire industry form the beginning to nowadays. - Macromolecular Material and Engineering, edition WILLEY-VCH, p. 340-349, mai 2008.
Poly(amide-imide) : wire enamels with excellent thermal and chemical properties. - Macromolecular Material and Engineering, edition WILLEY-VCH, p. 350-360, mai 2008.
Poly(esterimide) wire enamels : Coating with the right combination of thermal and mechanical properties for many applications. - Macromolecular Material and Engineering, edition WILLEY-VCH, p. 361-372, mai 2008.
Coating for solderable wires for the modern electric industry. - Macromolecular Material and Engineering, edition WILLEY-VCH, p. 373-386, mai 2008.
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La majorité des normes françaises répertoriées est issue des travaux effectués au sein des commissions correspondantes de la CEI. Elles sont constituées des la copie de la version française de la norme internationale. Étant donné que ces documents sont en constante évolution, il y a cependant lieu de s'assurer, en consultant les catalogues de normes, que de nouvelles mises à jour n'ont pas été publiées...
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