Sur quelques utilisations en laboratoire des usinages chimiques progressifs

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Sur quelques utilisations en laboratoire des usinages

chimiques progressifs

M. Odier

To cite this version:

94

Nous n’avons’ pas noté de

_perte

de hauteur des

impul-sions _pour des

_périodes

de fonctionnement de

_plus

de 15

_jours.

Action d’un

changeur

de

_longueur

d’onde. Avivi et Cohen

[3]

signalent

d,es

longueurs

d’onde de 1 250

A.

pour la lumière de

scintillation,

alors que Knch et

Lesueur

[1t]

trouvent

_{expérimentalement}

des valeurs de

l’ordre

de

2 500

Á.

Nous avons

_essayé

d’utiliser la

_{graisse apiezon}

_L,

passée

directement sur le

_disque

de

_quartz,

comme

changeur

de

_longueur

_d’onde,

nous n’avons pas noté de

changement

dans la hauteur des

_impulsions.

Ceci semble

_indiquer

_{que dans} notre

_{réalisation,}

la

_longueur

moyenne de scintillation était au moins de 2 500

Á,

valeur _pour

_laquelle

la sensibilité relative de notre P. M.

est encore de 75

_%.

Ce résultat est en bon accord avec les valeurs de

Iioch et Lesueur

qui

utilisent dans leurs

expériences

des

_pressions

_{beaucoup plus}

faibles _que les nôtres. Les

_{divergences pourraient}

d’ailleurs

_{s’expliquer}

en

admettant

que les

longueurs

d’onde très

faibles,

de

l’ordre de 1 250

_Á,

sont bien

_présentes,

mais sont

con-verties dans le _gaz lui-même en des

_longueurs

cl’ondc

plus

élevées de l’ordre de 2 500

A.

Conclusion. --- La réalisation d’un scintillateur gazeux sans

changeur

de

_longueur

d’onde est

intéres-sante, car elle

_permet

d’obtenir un détecteur

_rapide

et

parfaitement

stable,

ne nécessitant

_{qu’un dispositif}

de

remplissage

rudimentaire.

_Cependant

la résolution a

une

limite

_trop

élevée à cause du nombre de

photo-électrons

relativement

faible,

et ne

_permet

_pas

d’envi-sager

l’emploi

de

_l’argon

pour la

spectrométrie.

Pour

cet _{usage, il} est nécessaire d’utiliser du

xénon,

qui

permettrait

d’obtenir une résolution

théorique

de l’ordre de 8

_%

pour des

particules

de

_{5,3 MeV,}

mais

une

installation

de

_{récupération}

de gaz et de

purifi-cation doit alors être

_prévue

à cause du

_prix

élevé du

xénon.

Lettre reçue le 6 mai 1959.

BIBLIOGRAPHIE

[1]

BLANC et DETOEUF, J.

_Physique

_{Rad., 1952, 13, 661.}

[2]

MORTON, RCA Revue, décembre 1949.

[3]

AVIVI-COHEN,

Phys. Rev.,

1957,

108,

972.

[4]

KOCH et

_LESUEUR,

J.

_Physique

_{Rad., 1958, 19, 103.}

SUR

QUELQUES

UTILISATIONS EN LABORATOIRE

DES USINAGES

_CHIMIQUES

PROGRESSIFS Par M.

_ODIER,

Laboratoire de

_Physique,

Université

_d’Alger.

De nombreuses études

_{expérimentales}

ont

_précisé

les conditions dans

_{lesquelles l’attaque}

d’une surface

métallique

par une solution

_chimique

définie

_pouvait

s’exercer de

façon régulière.

Dans

_chaque

cas, des

diagrammes

tels _que

_[1]

montrent l’existence d’une relation linéaire erltre les masses dissoutes _{par unité de} surface et le

_temps

de contact métal-solution. C’est le

principe

mis en

_jeu

dans le «

fraisage

chimique

»

récemment introduit dans l’industrie

_{aéronautique [2].}

Dans une cuve

_remplie

d’une solution

convenable,

l’introduction

_progressive

d’un

longeron

constitué par

un

profilé

standard à section constante

_permet

de faire varier la durée du contact métal-solution en

chaque

zone transversale du

longeron

( fcg.

1).

On

FIG. 1. - Fi : _cuve. B : bain

;d’attaque.

L :

_longeron

à

usiner. FF’ : fils de

_suspension.

P :

_poulie.

C : came.

M : moteur

_synchrone

à réducteur d’axe A.

effectue ainsi un

_{« biseautage »}

du

_profilé,

sur tout ou

partie

de sa

_longueur,

_par ce _{que l’on}

_peut

appeler

un

«

_usinage

_chimique

_{progressif » (U.}

C.

_P.).

Selon les

variations de la vitesse de descente

_imposée

au

lon-geron,

l’épaisseur

respectée

par l’U. C. P. est elle-même variable. A

_partir

de

_{tiges, plats, tubes,}

cornières,

etc...,

profilés

standards à sections

_constantes,

on obtient

ainsi des éléments constructifs à sections

_{régulièrement}

évolutives,

pouvant

correspondre

dans

_chaque

cas à

telle loi souhaitable

_d’après

les calculs de

résistance

des matériaux.

En raison de

_{l’importance}

des

_équations

de

_poids

dans la construction

_{aéronautique,}

les

_premières

en

date des

_applications

ont concerné

_l’usinage

de certains

longerons d’avions,

ainsi que de panneaux destinés à des revêtements

travaillants

[3].

A côté de ces

appli-cations

_{industrielles,}

nous avons

_développé

le même

principe

vers différentes utilisations en laboratoire

_[4]..

Sur ce

_plan,

en

_effet,

les

techniques

.d’D. C. P. semblent intéressantes à

_plusieurs

titres.

En

_premier

_lieu,

un «

outillage

o réellement

insi-gni fiant

suffit _pour usiner ou rectifier des

_pièceg,

en

métaux

_usuels,

destinés à des

_prototypes

ou à de très

95

petites

séries. Le

_niontage

schématisé

_{figure 1,}

com-plété

par

_quelques

produits

chimiques

usuels,

permet

de réaliser des

usinages

qui,

par les moyens

mécaniques

classiques,

exigeraient

des machines-outils rarissimes en laboratoire.

En deuxième

lieu,

le

_principe

même des U. C. I’.

permet

d’aborder

des

_usinages

_qui

sont

_pratiquement

irréalisables sur les

_{machines-outils,}

de _par la

géo-métrie ou les dimensions des

_piècea

souhaitées. En

particulier,

les U. C. P.

_permettent

d’obtenir facilement

des

_profils

_réguliers

aboutissant

à des

_épaisseurs

éva-nescentes de matière.

Enfin,

il n’existe

_pratiquement

_pas de matériau

_qui

ne

_puisse

être

_attaqué

_par une solution convenablement

choisie. Il est donc

_possible

- et

très souvent aisé -d’effectuer des

_{usinages précis}

sur des

matériaux

_que

les

_moyens

_classiques

ne

_permettent

_pas d’aborder. Voici

_quelques

_exemples

d’U. _{C. P. que} nous avons

personnellement

réalisés.

A)

Un

_longeron

_plat

d’almasilium,

devant

_présenter

un

_profil

évolutif défini sur une

longueur

de 900 _mm,

a été très

_simplement

obtenu à

_partir

d’un

_{profilé plat}

standard,

par deux

opérations

consécutives d’U. C. P. dans une solution 4 N de soude. La

_figure

2 montre la

régularité

du

_profil

_obtenu,

sauf à l’extrémité où l’on

note un « effet de bord ))

_qui

_conduit,

en

_règle

générale,

à traiter des éléments

_{plus longs}

_{que les} cotes

sou-haitées. Certaines machines-outils très

_spéciales

auraient

_{permis peut-être}

d’obtenir un

résultat-

compa-rable,

sous réserve d’assurer une fixation

convenable

du

longeron

déjà

aminci à

_0,7

mm.

B)

L’aiguille

indicatrice solidaire d’un

_équipage

mobile de mesure

_est,

en toute

_rigueur,

une

_poutre

en

porte

à faux

_encastrée,

avec extrémité libre. Le calcul

classique

montre le

_profil

souhaitable

d’une telle

_poutre

afin que celle-ci soit

_d’égale

résistance.

En raison des

dimensions

des

_profilés

d’aluminium

couramment

uti-lisés,

aucun

_{usinage mécanique}

n’est réalisable de

FIG. 2.

façon reproductible.

Un U. C. P. très

_simple

_permet

d’obtenir

d’excellents

_{résultats,’sur}

un

_grand

nombre de

fils standards traités simultanément afin d’assurer une

interchangeabilité rigoureuse.

L’inertie de la

_plus

longue

-des

_parties

mobiles étant ainsi

_réduite,

on

améliore sensiblement les

_{caractéristiques}

de certains

galvanomètres

par

exemple.

C)

En

_protégeant

momentanément telle

_partie

d’une

pièce

par un

vernis

convenable,

un U. C. P.

_peut

porter

seulement sur certaines zones d’une

pièce

ou

d’un ensemble. On

peut

de même réserver des

surépais-seurs en certains

points

d’une

pièce-pour

_supporter

des

efforts

_{particuliers.}

L’U. C. P. d’un

_longeron

tubulaire

peut porter

à volonté sur l’ensemble des

_surfaces,

ou seulement sur les surfaces externes ou internes. Si l’on

souhaite par

exemple

conserver sans modification le

(lianièt,re externe d’un

longeron

tubulaire et néanmoins

respecter

les conditions

_d’égale

résistance d’une

_poutre

encastrée en

_porte

à

faux,

il est

_possible

d’effectuer un U. C. P. en

_supprimant

même

la

cuve de traitement : :

en

_introduisant

_{progressivement}

la solution

_d’attaque

à l’intérieur

du

tube

obturé,

la loi d’ascension

_imposée

au niveau

_liquide

_joue

le rôle

_qui

incombe sur la

_figure

1 à la descente

_progressive

de la

_pièce.

On obtient ainsi des tubes dont le

diamètre

extérieur constant

_simplifie

beaucoup

certaines

_{constructions, l’épaisseur}

de

_paroi

répondant

néanmoins à la variation

_progressive

sou-haitée et

_pouvant

atteindre l’évanescence

_[4].

D)

Les

_bobinages

_{électrotechniques}

sont des solé-noïdes constitués _par une

longueur

relativement

très

grande

de fil à diamètre constant.

_Qu’il

_s’agisse

de rhéostats à monter en série avec un moteur

_donné,

d’enroulements secondaires à

_prises

_multiples

de

trans-formateurs,

etc...

_beaucoup

_{d’éléments de circuits} ont à

96

plusieurs

calibres

décroissants

de fils

_standards

dans

certains

_{bobinages ;}

il est évidemment

_préférable

d’avoir une variation continue de la section du fil et de

supprimer

les soudures

intermédiaires.

Ces résultats s’obtiennent _{par U. C. P. d.’un} «

_prébobinage

»

héli-coïdal

à

_grand

pas de la

_longueur

souhaitée de fil

standard,

qui

après

traitement

est mis en forme défi-nitive

_[4].

L’économie

de dimensions et de masse du

cuivre d’un

bobinage

secondaire de transformateur donné

peut-être

très

_{appréciable.}

E)

On sait les difficultés _que

_présente

_l’usinage

du

tungstène

par les

techniques classiques ;

en _dehors des

fils calibrés à

diamètre

constant et des

_rubans,

les

pièces importantes

sont

_{généralement}

frittées. Diverses

solutions

_acides,

et surtout le nitrite de soude à

_chaud,

permettent

par

exemple

l’U. C. P. suivant : .

Un fil de

_tungstène

de diamètre constant

_égal

à

30/100

mm est

_prébobiné

comme

_plus

haut. Le

solé-noïde

formé subit un U. C. P.

qui

_respecte

le diamètre

d’origine

à une

extrémité

et le

réduit

à

_16/100

mm à

l’autre extrémité. La.

régularité

de la variation du

dia-mètre

est aisée à mettre en

évidence :

le

_fil,

tendu et

parcouru par un courant d’intensité

donnée,

constitue

une

source lumineuse linéaire dont la

_longueur

atteint

six

_{mètres ;}

l’étude de ce fil par

pyrométrie

_optique

montre une

variation

très

_régulière

de la

_température

sur toute

la

longueur.

uels

que soient les

matériaux

traités par U. C. P.

et

es

modalités

_choisies,

l’état

_des

surfaces

_après

attaque

dépend

essentiellement de

l’homogénéité

du

matériau

_primitif

et de la

_régularité

de

_l’attaque.

Une

agitation

continuelle de la solution est

_utile,

de même

qu’en

certains cas un renouvellement de cette solution ou une élimination des

produits

de

réaction ;

des

mon-tages

automatiques

simples s’improvisent

aisément en

Laboratoire.

D’après

l’ensemble de nos résultats

per-sonnels,

les meilleurs états de surface s’obtiennent

après

des U. C. P. relativement lents

_(plusieurs

_heures),

répétés

si besoin est.

_Enfin,

de _{même que} ces

tech-niques

doivent être utilisées concuremment avec les

moyens

classiques

d’usinage,

il est

_possible

_de

pra-tiquer

après

U. C. P. des traitements normaux de

surfaçage,

par

exemple

le

polissage électrolytique qui

ne modifie les

_épaisseurs

conservées _que dans des

pro-portions négligeables.

Lettre reçue le 19 mai 1959.

RÉFÉRENCES

[1]

OWE BERG

_{(T. G.),}

_{Z. anorg.}

_allg.

_{Chem., 1951, 265, 332.}

[2]

Brevets North American Aviation n° 1.135.891

_(B

21 d-B 23

_p)

du

_22/8/1955

et n° 1.135.991

_(C

23

_f)

du

8/9/1955.

[3]

Fox

_(G.

H.),

«

_Machining

metal

_by

a controlled

che-mical reaction »,

_Society

of Aeron.

_Weight

Engin.,

1958,182.

[4]

ODIER

_(M.),

« _Perfect. aux

_procédés

_d’usinages