Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Ning YU : Docteur ès Sciences - Responsable de Projets Recherche et Développement – Métal Câble S.A.
-
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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Contrôle des fils tréfilés
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2. Techniques spécifiques au tréfilage des fils ultra‐fins
Par rapport au tréfilage traditionnel, la difficulté majeure du tréfilage des fils ultra‐fins provient de la fragilité ou la faible résistance mécanique de ces fils due simplement à leur très petit diamètre. À titre d’exemple, un fil de diamètre de 20 µm a une charge à la rupture comprise entre 0,1 et 0,8 N suivant l’alliage utilisé et l’état métallurgique dans lequel il se trouve. Il s’agit donc d’adapter à cette spécificité les conditions de l’opération d’une part et les éléments matériels concernés d’autre part. Les uns concernent la définition des paramètres du tréfilage tels que la force d’étirage, la vitesse de défilement et le taux d’allongement, les autres se traduisent par des adaptations matérielles aux différents niveaux : la machine à tréfiler, l’outillage, la lubrification, ainsi que le traitement thermique après le tréfilage.
2.1 Paramètres de tréfilage
Une présentation détaillée et une analyse mathématique des différents paramètres de tréfilage ne s’inscrivent pas dans le cadre du présent article. Les lecteurs intéressés peuvent consulter les ouvrages spécialisés [1] [2] [3] [4]. Ici sera présentée seulement une approche empirique quant aux principaux paramètres du tréfilage des fils ultra‐fins : la force d’étirage, le taux d’allongement et la vitesse de tréfilage.
La force de tréfilage assurant l’entraînement du fil peut être décomposée en deux parties. L’une est consacrée à l’écoulement par déformation plastique du fil à travers la série de filières (effort actif) et l’autre est nécessaire pour compenser les frottements du fil sur les filières et les différents éléments d’entraînement...
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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).
-
(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.
-
(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.
SAMP.
Soma.
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Balloffet.
Estèves P.D.T.
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