[ooi ] L'invention concerne un procédé de fabrication d'une boucle fermée de fil de découpe ainsi qu'une boucle fermée de fil de découpe fabriquée par ce procédé.

[002] Les boucles fermées de fil de découpe sont utilisées dans des machines à découper des lingots de matériaux durs comme des lingots en silicium ou autres matériaux semi-conducteurs. Le fil découpe le lingot par frottement ou abrasion. Pour cela, la machine entraîne la boucle fermée en rotation. La vitesse de déplacement du fil dans sa direction longitudinale est typiquement comprise entre 5 m/s et 15 m/s. Le fil est également tendu avec une force importante comprise, typiquement, entre 10 N et 50 N et, de préférence, entre 30 N et 40 N.

[003] L'avantage d'utiliser une boucle fermée de fil de découpe est que le fil se déplace toujours dans le même sens et qu'il n'est pas nécessaire de prévoir périodiquement un changement de sens de déplacement de ce fil. Des procédés connus de fabrication d'une telle boucle fermée de fil de découpe comportent :

- la fabrication d'un fil de découpe comportant une âme centrale s'étendant continûment entre deux extrémités libres, cette âme centrale présentant une résistance à la traction supérieure à 1400 MPa, et

- le soudage ensemble des deux extrémités libres pour former la boucle fermée de fil de découpe.

[004] Jusqu'à présent, la soudure pour former la boucle est réalisée en chauffant, par exemple à l'aide d'un faisceau laser ou d'un courant électrique, les extrémités du fil de découpe au-delà de la température de fusion de l'âme centrale. Ensuite, les deux extrémités chauffées sont raboutées. Le métal fondu de l'âme centrale présent sur chacune de ces extrémités se mélange et forme la soudure après avoir refroidi. Un tel procédé est par exemple décrit dans le brevet US6311684B1 .

[005] Il a été constaté que lors de l'utilisation sur des machines à découper de telles boucles fermées, les boucles ainsi réalisées ont tendance à se rompre à proximité de la soudure dans la zone affectée thermiquement. Pour remédier à ce problème, le brevet US6311684B1 ou la demande WO99/28075 propose d'appliquer sur la soudure des traitements thermiques supplémentaires à des températures bien précises. Ces traitements thermiques supplémentaires complexifient la fabrication de la boucle fermée.

[006] De l'état de la technique est également connu de GB892874A et FR88121 E.

[007] L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de fabrication d'une boucle fermée de fil de découpe plus simple.

[008] Elle a donc pour objet un tel procédé conforme à la revendication 1 .

[009] La soudure conventionnelle chauffe au-delà de sa température de fusion les extrémités de l'âme centrale en acier. Cet échauffement modifie localement les propriétés mécaniques de l'âme centrale. Plus précisément, cela diminue sa résistance à la traction et sa résistance en fatigue. C'est donc pour cela que la boucle casse généralement à proximité de la soudure et que US6311684B1 enseigne de réaliser des traitements thermiques supplémentaires pour restaurer les propriétés mécaniques initiales du fil de découpe même dans la zone affectée thermiquement par le soudage.

[ooio] Au contraire, dans le procédé revendiqué, la soudure est une soudure à l'état solide réalisée sans échauffement au-delà de la température de fusion de l'âme centrale. Ainsi, lors du soudage à l'état solide, il n'y a pas de modification des propriétés mécaniques de l'âme centrale et, notamment, il n'y a pas de diminution de la résistance à la traction de l'âme centrale à proximité de la soudure. Il n'est ainsi pas nécessaire de mettre en œuvre des traitements thermiques supplémentaires pour restaurer les propriétés mécaniques du fil au niveau de la soudure et, notamment, pour rendre le fil plus dure et/ou moins fragile au niveau de la soudure.

[ooii] Les déposants font également remarquer que le soudage à l'état solide est uniquement connu pour être applicable à des matériaux mous, tel que le cuivre, c'est- à-dire des matériaux qui, lorsqu'ils se présentent sous la forme d'une âme centrale d'un diamètre compris entre 0,4 mm et 0,6 mm, présentent une résistance à la traction inférieure à 500 MPa. De plus, le soudage à l'état solide est connu pour s'appliquer uniquement au matériau non-ferreux (voir par exemple l'enseignement du site internet suivant : http://coldpressurewelding.eom/cms/index.php/en/faq#Q5). Ainsi, cet enseignement dissuade d'essayer cette technique de soudage à l'état solide dans le domaine des fils de découpe. En effet, l'âme centrale est réalisée dans un matériau aussi dur que possible et donc normalement dans un matériau a priori incompatible avec cette technique de soudure à l'état solide. Toutefois, les déposants ont également découvert que, de façon surprenante, ces techniques de soudage à l'état solide donnaient des résultats satisfaisants même avec des âmes réalisées dans des matériaux durs à partir du moment où l'âme centrale est réalisée dans un matériau susceptible d'être soudé à l'état solide.

[0012] Les modes de réalisation de ce procédé peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques des revendications dépendantes de procédé.

[0013] Ces modes de réalisation du procédé de fabrication présentent en outre les avantages suivants :

- la réalisation du soudage après le tréfilage de l'âme centrale simplifie la fabrication de la boucle fermée car il est alors possible de fabriquer le fil de découpe à partir d'une âme centrale s'étendant continûment entre ses deux extrémités libres ;

- le chauffage sur l'ensemble de la boucle fermée après le soudage permet l'accroître encore plus la dureté du fil de découpe sur toute la longueur de la boucle fermée.

[0014] L'invention a également pour objet une boucle fermée de fil de découpe réalisée à l'aide du procédé de fabrication ci-dessus. [0015] Les modes de réalisation de cette boucle fermée peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques des revendications dépendantes de boucle fermée de fil de découpe.

[0016] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

- la figure 1 est une illustration schématique d'une boucle fermée de fil de découpe ;

- la figure 2 est une illustration schématique, en coupe transversale, du fil de découpe de la boucle de la figure 1 ;

- la figure 3 est une illustration schématique, en coupe transversale, d'une particule abrasive du fil de découpe de la figure 2 ;

- la figure 4 est un organigramme d'un procédé de fabrication de la boucle fermée de la figure 1 .

[0017] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.

[0018] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail.

[0019] Dans cette description, lorsque des valeurs de perméabilité relative d'un matériau magnétique sont données, elles le sont pour une fréquence nulle.

[0020] La figure 1 représente une boucle fermée 2 d'un fil 3 de découpe. Un fil de découpe est destiné à découper un matériau dur par frottement ou abrasion. Ici, on considère qu'un matériau est dur si sa microdureté sur l'échelle de Vickers est supérieure à 400 Hv50 ou supérieur ou égale à 4 sur l'échelle de Mohs. Dans cette description, les microduretés Vickers sont exprimées pour une charge de 50 gramme force, c'est-à-dire pour une force de 0,49N. Toutefois, l'homme du métier sait qu'il faut ajuster la charge en fonction de l'épaisseur du matériau sur lequel les mesures sont réalisées pour que la taille de l'empreinte Vickers soit inférieure à l'épaisseur du matériau. Ici, ce fil de découpe est destiné à découper du silicium monocristallin ou polycristallin ou encore du saphir ou du carbure de silicium.

[0021] Le fil 3 s'étend continûment d'une extrémité 4A jusqu'à une extrémité opposée 4B. La longueur du fil 3 entre ses deux extrémités 4A, 4B est généralement supérieure à 20 cm ou 1 m et, typiquement, supérieure ou égale à 2 m ou 3m. Généralement, la longueur du fil 3 est inférieure à 10 m ou 5 m.

[0022] Pour former la boucle 2, les extrémités 4A et 4B sont raccordées mécaniquement l'une à l'autre sans aucun degré de liberté par une soudure 5.

[0023] La figure 2 représente plus en détail une section transversale du fil 3. Le fil 3 comporte une âme centrale 4 sur la périphérie de laquelle sont fixées des particules abrasives 6 maintenues sur l'âme centrale par un liant 8.

[0024] Typiquement, l'âme centrale 4 se présente sous la forme d'un fil simple présentant une résistance à la traction supérieure à 1200 MPa ou 1400 MPa et, de préférence, supérieure à 2 000 ou 3 000 MPa. Généralement, la résistance à la traction de l'âme 4 est inférieure à 5 000 MPa.

[0025] L'allongement à la rupture de l'âme 4 est supérieur à 1 % et, de préférence, supérieur à 2 %. A l'inverse, l'allongement à la rupture de l'âme 4 ne doit pas être trop important et, par exemple, doit rester en dessous de 10 % ou 5 %. L'allongement à la rupture représente ici l'augmentation de la longueur de l'âme 4 avant que celle-ci ne se rompe.

[0026] Dans ce mode de réalisation, l'âme 4 a une section transversale circulaire. Par exemple, le diamètre de l'âme 4 est compris entre 70 μιτι et 1 mm. Le diamètre de l'âme 4 dépend souvent du matériau que l'on souhaite découper. Par exemple, le diamètre de l'âme 4 est compris entre 200 μιτι et 450 μιτι ou 200 μιτι et 1 mm pour découper des lingots de silicium tandis qu'il est compris entre 70 μιτι et 100 μιτι ou entre 70 μιτι et 200 μιτι pour découper des tranches de silicium connues sous le terme anglais de « wafer ». Dans ce mode de réalisation, l'âme 4 est réalisée dans un matériau électriquement conducteur. On considère qu'un matériau est électriquement conducteur si sa résistivité est inférieure à 10 ^"5 Ω.ιτι à 20°C.

[0027] L'âme 4 est aussi réalisée dans un matériau soudable à l'état solide (« Solid- State welding » en anglais). Le soudage à l'état solide est bien connu. Cela regroupe les techniques de soudage où la température de l'âme 4 reste inférieure à la température de fusion du matériau de cette âme. Typiquement, la température de soudage est inférieure à 0,9 T _f et, de préférence, inférieure à 0,5T _f ou 0,25T _f ou 0,15T _f , où T _f est la température de fusion du matériau de cette âme centrale. Par exemple, dans le cas du soudage à froid, la température de soudage est inférieure à 0,25T _f ou 0,15T _f , c'est-à-dire typiquement inférieure à 50°C ou 100°C.

[0028] Lors du soudage à l'état solide, la soudure est réalisée sans apport de matière extérieure sur les extrémités à souder. Le soudage à l'état solide se fait typiquement en écrasant violemment l'une des extrémités libres 4A sur l'autre extrémité libre 4B. L'écrasement est réalisé avec une pression suffisante pour qu'au niveau du point d'impact, les matériaux des deux extrémités 4A et 4B s'interpénétrent pour former un seul bloc de matière uniforme. Typiquement, on considère que la pression est suffisante si le paramètre Y=(S1 -So)/S1 est supérieur à 0,5 et, de préférence, à 0,7, où

- So est la section transversale de l'âme 4 avant le soudage à l'état solide, et

- S1 est la section transversale de l'âme 4, au niveau de la soudure 5, après le soudage à l'état solide.

[0029] Cela correspond généralement à une pression en MPa supérieure à Hv ^* 5 et, de préférence, à Hv ^* 10, où Hv est la microdureté du matériau de l'âme 4 exprimée sur l'échelle de Vickers pour une charge de 50 gramme-force. Pour une grande partie des matériaux soudables à l'état solide, la pression au niveau du point d'impact est supérieure à à 1000 MPa et, de préférence, supérieure à 4000 MPa. [0030] Après le soudage à l'état solide, il n'est pas possible de discerner, même dans une coupe longitudinale de la soudure observée au microscope, une interface qui sépare d'un côté la matière qui, avant le soudage, appartenait à l'extrémité 4A et, de l'autre côté, la matière qui, avant le soudage, appartenait à l'autre extrémité 4B. Ici, la soudure est réalisée par soudage à froid. Le soudage à froid est réalisé à l'aide d'une machine de soudage par pression (« pressure welding machine » en anglais). Cette machine est bien connue et elle ne sera pas décrite ici plus en détail. Il s'agit par exemple de la machine commercialisée sous la référence BM30 de la société P.W.M. (Pressure Welding Machines). Elle possède au travers d'une filière compartimentée deux pinces qui saisissent chacune une extrémité respective de l'âme centrale. Elle possède également un mécanisme de vérins qui permet de rapprocher les pinces l'une de l'autre jusqu'au contact avec une force importante. Cette force est suffisante pour écraser l'une sur l'autre les extrémités de l'âme 4 saisie et maintenue par ces pinces. L'excédent de métal est expulsé latéralement, on réitère cette action autant de fois que nécessaire pour atteindre le niveau de pression adéquat pour créer la liaison atomique entre les deux extrémités 4A, 4B.

[0031] Tous les matériaux ne sont pas soudables à l'état solide. Par exemple, les matériaux soudables à l'état solide sont souvent, mais pas toujours, des matériaux sans carbone ou avec très peu de carbone, c'est-à-dire avec moins de 0,2 % ou 0,4 % et, typiquement, moins de 0,04 % ou 0,02 % en masse de carbone.

[0032] Enfin, dans ce mode de réalisation particulier, l'âme 4 est également réalisée dans un matériau magnétique dont la perméabilité relative est supérieure à 50 et, de préférence, supérieure à 100 ou 200.

[0033] Par exemple, ici, le matériau utilisé pour réaliser l'âme 4 est un acier inoxydable austénitiques. Typiquement, les aciers inoxydables sont un alliage de fer et de carbone contenant en plus au moins 10 % en masse de chrome et, typiquement, plus de 30 % ou 50 % en masse de fer. En effet, c'est le chrome qui protège l'acier de l'oxydation. Il forme un oxyde Cr ₂ O ₃ protecteur à la surface de l'acier. Ils comporte également, généralement, moins de 1 % ou 0,5 % en masse de particules céramiques telles que Fe ₃ C ou Cr ₂ 3C ₆ . De préférence, l'acier inoxydable austénitique est dans sa structure cristalline cubique à face centrée ou forme γ (gamma) du fer. Les aciers inoxydables austénitiques qui conviennent sont typiquement choisis parmi les alliages contenant du fer et du nickel dans les proportions indiquées ci-dessus ainsi que moins de 26 % en masse de Chrome et moins de 0,2 % en masse de Carbone.

[0034] Dans le cas des aciers inoxydables les plus courants, tels que les aciers inoxydables 304, 316, 316L, et 321 , la structure « gamma » est obtenue en ajoutant au moins 6 % en masse et, souvent, au moins 10% en masse de nickel à l'acier. D'où la désignation grand public de ces aciers « 18-10 » (18% de chrome et 10% de nickel). Par exemple, l'acier inoxydable est ici l'acier 316L. D'autres matériaux qu'un acier inoxydable sont aussi possibles tels que les alliages Nickel-Chrome. Par exemple, il peut s'agir de l'Inconel® X750. L'Inconel X750 est un alliage Nickel- Chrome contenant :

- 70 % en masse de Nickel et de Cobalt,

- 14 % en masse de Chrome,

- 5 à 9 % en masse de Fer, et

- 2 à 2,5 % en masse de Titane.

[0035] D'autres matériaux possibles sont les matériaux en phase homogène alpha. La phase homogène alpha est la phase alpha du diagramme de phase de ce matériau. Ces matériaux peuvent être des alliages et, en particulier, des alliages Nickel-Chrome en phase homogène alpha .

[0036] La masse linéique m de l'âme 4 est, par exemple, comprise entre 10mg/m et 500mg/m et, de préférence, entre 50mg/m et 200mg/m.

[0037] Les particules abrasives 6 forment des dents à la surface de l'âme 4 qui vont venir éroder le matériau à découper. Ces particules abrasives doivent donc être plus dures que le matériau à découper.

[0038] Le diamètre de ces particules 6 est compris ente 1 μιτι et 500 μιτι et inférieur au tiers du diamètre de l'âme 4. Ici, dans ce mode de réalisation, le diamètre des particules 6 est compris entre 10 et 22 m pour une âme de diamètre 0,12mm. Lorsque ces particules 6 ne sont pas des sphères, le diamètre correspond au plus grand diamètre hydraulique de ces particules.

[0039] Le liant 8 a pour fonction de maintenir les particules abrasives 6 fixées sans aucun degré de liberté sur l'âme 4.

[0040] De préférence, le liant 8 est un liant métallique car ces liants sont plus durs que des résines et permettent donc de maintenir de façon plus efficace les particules abrasives sur l'âme 4. Ici, le liant est du nickel ou un alliage de nickel.

[0041] Dans ce mode de réalisation, le liant 8 est déposé en deux couches successives 10 et 12. L'épaisseur de la couche 10 est faible. Par exemple, elle est inférieure au quart du diamètre moyen des particules abrasives. Cette couche 10 permet juste de fixer faiblement les particules abrasives 6 sur l'âme centrale.

[0042] La couche 12 a une épaisseur plus importante. Par exemple, l'épaisseur de la couche 12, dans la direction radiale, est comprise entre 0,25 et 0,5 fois le diamètre moyen des particules abrasives. L'épaisseur de la couche 12 est généralement inférieure ou égale à 0,5 fois le diamètre moyen des particules abrasives 6. L'épaisseur de la couche 12 reste cependant classiquement inférieure ou égale au diamètre moyen des particules abrasives.

[0043] Cette couche 12 permet d'empêcher l'arrachement des particules abrasives 6 lorsque le fil 3 est utilisé pour découper une pièce. La somme des épaisseurs des couches 10 et 12 est généralement inférieure à 0,7 fois le diamètre moyen des particules abrasives 6. [0044] La figure 3 représente plus en détail une particule 6 abrasive. Chaque particule abrasive 6 comporte un grain abrasif 16 réalisé dans un matériau plus dur que le matériau à scier. Par exemple, la dureté du grain abrasif 16 est supérieure à 430 Hv50 sur l'échelle de Vickers et, de préférence, supérieure ou égale à 1 000 Hv50. Sur l'échelle de Mohs, la dureté des grains 16 est supérieure à 7 ou 8. Par exemple, les grains 16 sont des grains de diamant.

[0045] Dans ce mode de réalisation particulier, chaque grain 16 est recouvert d'un revêtement 18 en matériau magnétique dont la perméabilité relative est supérieure ou égale à 50 et, de préférence, supérieure ou égale à 100. Le matériau magnétique utilisé est par exemple un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique. De préférence, le matériau est également un matériau électriquement conducteur pour faciliter la fixation des particules 6 par le liant 8 sur l'âme 4. Par exemple, le matériau utilisé est de préférence un matériau ferromagnétique comportant l'un des éléments suivants : du fer, du cobalt, du nickel ou un alliage de samarium-cobalt ou du Néodyme.

[0046] L'épaisseur du revêtement 18 est suffisante pour que le volume de matériau magnétique dans la particule abrasive 6 permette de soulever cette particule lorsqu'elle est placée dans un gradient d'induction magnétique de 30T/m et, de préférence, de 10T/m. Typiquement, pour cela, le volume du matériau magnétique représente plus de 1 % ou 5 % du volume de la particule abrasive 6. Par exemple, son épaisseur est comprise entre 0,5 et 100 % du diamètre du grain 16 de la particule abrasive 6 et, de préférence, entre 2 et 50 % du diamètre du grain 16 de la particule abrasive 6.

[0047] L'épaisseur est généralement supérieure à 0,05 μιτι et, de préférence, supérieure à 1 μιτι pour obtenir un revêtement 18 recouvrant plus de 90 % de la surface extérieure du grain 16.

[0048] A titre d'exemple, le revêtement 18 est ici du nickel. L'épaisseur du revêtement 18 est choisie de telle sorte qu'il représente plus de 10 % en masse et, de préférence, moins de 56 % en masse de la particule 6.

[0049] La fabrication de la boucle 2 va maintenant être décrite en référence au procédé de la figure 4.

[0050] Le procédé débute par une phase 30 de fabrication du fil 3 de découpe. Cette phase 30 débute par une étape 32 de réalisation de l'âme 4 dans un matériau soudable à l'état solide tel que l'un de ceux décrits précédemment.

[0051 ] Ici, l'étape 32 consiste à fournir, lors d'une opération 34, l'âme 4 réalisée dans ce matériau, avec un diamètre initial Φ, _η ί . Typiquement, le diamètre Φ, _η ί est supérieur ou égal à 1 ,1 fois ou 1 ,2 fois le diamètre final <ï> _fi nai souhaité pour l'âme 4. Par exemple, ici, on suppose que le diamètre <ï> _fi nai souhaité est égal à 0,5 mm. Dans ces conditions, le diamètre Φ, _η ί de l'âme 4 est choisi supérieur ou égal à 0,6 mm. Ici, le diamètre Φ,ηί est égal à 0,7 mm. [0052] A ce stade, la résistance à la traction de l'âme 4 est, de préférence, supérieure à 500 MPa et, avantageusement, supérieure à 700 MPa ou 800 MPa. Toutefois, la résistance à la traction est aussi généralement inférieure à la résistance à la traction souhaitée pour la boucle 2, c'est-à-dire inférieure 1200 MPa ou à 1400 MPa. De plus, lors de l'opération 34, l'allongement de la rupture de l'âme 4 est généralement très supérieur à 10 % ou 5 %. Par exemple, l'allongement à la rupture de l'âme 4 est à ce stade supérieur à 20 % ou 30 %.

[0053] Ensuite, lors d'une opération 36, l'âme 4 est tréfilée pour diminuer son diamètre jusqu'au diamètre souhaité <ï Lors de l'opération 36, l'âme 4 est par exemple étiré pour faire diminuer son diamètre. Cette opération provoque l'écrouissage de l'âme 4 et donc le durcissement du matériau de l'âme 4. Ainsi, à l'issue de l'opération 36, le diamètre de l'âme 4 est égal au diamètre <ï De plus, à cause de l'écrouissage, la résistance à la traction de l'âme 4 dépasse maintenant les 1400 MPa ou les 1500 MPa. A ce stade, l'allongement à la rupture de l'âme 4 est devenu inférieur à 10 % ou 5 %.

[0054] Après l'étape 32, on procède à une étape 40 de fixation, sans aucun degré de liberté, des particules abrasives 6 sur l'âme 4 précédemment réalisée.

[0055] Ici, les particules abrasives 6 sont déposées par électrolyse sur l'âme 4. On utilise à cet effet, l'une des techniques décrites dans la demande de brevet FR 2 988 628. Ici, ces techniques sont mises en œuvre non pas sur un acier carboné mais sur une âme réalisée dans un matériau soudable à l'état solide. Ainsi, selon la nature du matériau de l'âme 4, il peut être nécessaire de prévoir le dépôt d'une couche d'accroché sur l'âme 4 avant de procéder au dépôt du liant 8 pour garantir une bonne tenue mécanique de liant 8 sur l'âme 4. La réalisation d'une telle couche d'accroché est bien connue de l'homme du métier et n'est donc pas décrite ici en détail.

[0056] A l'issue de l'étape 40, on obtient le fil 3 de découpe comportant l'âme 4 sur laquelle sont fixées les particules abrasives 6. Les extrémités 4A, 4B sont libres. Si à ce stade le fil 3 est trop long, il est ensuite coupé à la longueur souhaitée pour la boucle 2.

[0057] Lors d'une étape 42, au niveau de chaque extrémité libre 4A et 4B, le liant 8 et les particules abrasives 6 sont retirées pour mettre à nu l'âme 4. Ici, les extrémités 4A et 4B sont dénudées sur une longueur de 2 à 5 mm en partant de l'extrémité libre.

[0058] La fabrication du fil de découpe se termine et l'on procède alors à une étape 50 de soudage ensemble des extrémités libres 4A et 4B pour former la boucle 2. A cet effet, on utilise une machine de soudage par pression. Plus précisément, les pinces de la machine de soudage par pression prennent directement appui sur les parties dénudées de l'âme 4. Ensuite, la machine est actionnée pour rapprocher les pinces l'une de l'autre. Les extrémités 4A et 4B viennent alors s'écraser l'une sur l'autre avec une pression suffisamment élevée pour que les matériaux de ces deux extrémités s'interpénétrent l'un avec l'autre et ne forment plus qu'un seul bloc de matière uniforme.

[0059] Lors de l'écrasement des extrémités 4A et 4B l'une sur l'autre, une partie du matériau de ces extrémités flue radialement vers l'extérieur de la soudure et forme des bavures. Dans le cas où le matériau de l'âme 4 est un acier inoxydable austénitique, la couche d'oxyde Cr ₂ O ₃ est expulsée vers l'extérieur hors de la zone de soudure. Ceci favorise le soudage à l'état solide car l'oxyde Cr ₂ O ₃ est un oxyde qui ressemble plus à une céramique non soudable à froid qu'à un métal soudable à froid.

[0060] L'expulsion vers l'extérieur d'une partie de la matière de l'âme 4 lors de l'étape 50 a aussi pour effet collatéral, d'écrouir, et donc de durcir par déformation, la zone affectée par la soudure. Cette zone devient plus écrouie et donc plus dure que le reste de l'âme 4 sans qu'il y ait besoin pour cela d'appliquer un traitement supplémentaire. De plus, comme ce durcissement est obtenu par écrouissage, et non par trempe, la soudure 5 obtenue est à la fois plus dure que le reste de l'âme 4 tout en restant ductile, c'est-à-dire non-fragile. En particulier, on peut plier l'âme 4 au niveau de la soudure 5 sans la casser. Typiquement, la soudure reste sensiblement aussi ductile que le reste de l'âme 4. Par exemple, la soudure 5 est au moins aussi ductile que le reste de l'âme 4. Ainsi, à ce stade, on peut reconnaître la soudure 5 par rapport à d'autres types de soudures, en ce qu'elle est à la fois plus dure que le reste de l'âme 4 et, en même temps, non fragile. Par comparaison, une soudure à chaud, c'est-à-dire une soudure obtenue par fusion des extrémités 4A et 4B, est soit plus fragile que le reste de l'âme qui n'a pas été chauffé, soit moins dure que le reste de l'âme.

[0061] Ainsi, une fois le soudage réalisé, lors d'une étape 52, on procède à l'ébavurage de la soudure 5 pour éliminer ces bavures qui se sont formées. On ramène ainsi le diamètre de l'âme 4, au niveau de la soudure 5, au diamètre souhaité ίίηβΙ-

[0062] Ensuite, dans le cas où l'âme 4 est réalisée dans un matériau dont la dureté augmente en réponse à un traitement thermique, comme par exemple l'lnconel@ lors d'une étape 60 on procède, éventuellement, à ce traitement thermique sur la totalité de la boucle 2. Ce traitement thermique permet aussi d'égaliser la dureté de la soudure 5 avec le reste du fil 3. Lors de ce traitement thermique, la boucle 2 est chauffée. Toutefois, cet échauffement reste inférieur à la température T _f de fusion de l'âme 4. Par exemple, dans le cas où l'âme 4 est réalisée en Inconel X750, la boucle 2 est chauffée à 850°C pendant 4 h.

[0063] Ensuite, toujours éventuellement, lors d'une étape 62, on peut aussi fixer à nouveau des particules abrasives 6 sur les parties dénudées de l'âme 4 situées au niveau de la soudure 5. Par exemple, lors de l'étape 62, on procède de la même façon que lors de l'étape 40 sauf que le dépôt de particules abrasives est uniquement réalisé localement sur les parties dénudées de l'âme 4. [0064] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, en variante, les particules abrasives sont directement fixées sur l'âme centrale sans utiliser pour cela un liant. A cet effet, par exemple, les particules abrasives sont encastrées dans l'âme centrale. Dans une autre variante, les particules abrasives 6 et le liant 8 sont omis. Dans ce cas, les particules abrasives sont libres et c'est la friction de l'âme centrale 4 avec les particules transportées directement sur le lingot à découper qui permet de découper ce lingot. Ce dernier processus est classiquement appelé « découpe trois corps » a contrario des processus précédents appelés « découpe deux corps ».

[0065] D'autres procédés de fabrication du fil 3 sont possibles. Par exemple, un autre procédé est décrit dans la demande EP 2 428 317. Pour fabriquer le fil 3, il est également possible d'utiliser des techniques qui n'utilisent pas de champ magnétique pour attirer les particules abrasives sur l'âme centrale. Lorsqu'un tel procédé est mis en œuvre, il n'est alors pas nécessaire que l'âme centrale et/ou les particules abrasives 6 soient réalisées à l'aide de matériau aimanté ou aimantable. Les particules abrasives peuvent être fixées sur l'âme centrale par d'autres moyens ne mettant pas en œuvre une électrolyse. Si aucune électrolyse n'est mise en œuvre, alors il n'est pas nécessaire que l'âme centrale soit réalisée dans un matériau électriquement conducteur.

[0066] Dans un autre mode de réalisation, le revêtement 18 des particules abrasives est remplacé par un revêtement simplement métallique et qui n'est pas nécessairement un matériau magnétique. En effet, un tel revêtement métallique augmente la force de liaison entre les particules et le liant. Par exemple, le revêtement est en Titane.

[0067] L'étape 42 qui consiste à dénuder les extrémités du fil de découpe peut être omise. Dans ce cas, les pinces de la machine de soudage par pression prennent appui directement sur les particules abrasives 6 et le liant 8. Ensuite, lors de l'écrasement des extrémités 4A et 4B l'une sur l'autre, le liant 8 et les particules abrasives 6 sont éjectées vers l'extérieur de la soudure en dehors de la zone où les extrémités de l'âme 4 s'interpénétrent. Par conséquent, le fait de ne pas retirer le liant 8 ou les particules abrasives 6 ne gêne en rien la réalisation de la soudure 5. En particulier, aucune particule abrasive et aucun morceau du liant 8 ne se retrouvent coincés entre les deux extrémités 4A et 4B après le soudage à l'état solide.

[0068] D'autres techniques de soudage à l'état solide que la soudure à froid peuvent être utilisées. Par exemple, il est possible d'utiliser la technique du soudage par impulsion électromagnétique (« magnetic puise welding ») où la technique du soudage par explosion (« explosion welding »). Dans ces procédés, l'écrasement des deux extrémités l'une sur l'autre est obtenu en projetant avec violence l'une de ces extrémités sur l'autre extrémité. Dans le cas du soudage par impulsion électromagnétique, ce sont des impulsions électromagnétiques qui sont utilisées pour accélérer avec violence l'une des extrémités vers l'autre extrémité. Typiquement, au moment de l'impact des extrémités entre elles, l'une de ces extrémités peut se déplacer avec une vitesse supérieure à 300 m/s. Dans la technique de soudage par explosion, c'est l'explosion d'une charge explosive qui provoque l'accélération d'une des extrémités vers l'autre.

[0069] L'étape 50 de soudage peut également être réalisée à d'autres moments. Par exemple, le soudage 50 peut être réalisé après l'opération 36 de tréfilage et avant l'étape 40 de fixation des particules abrasives. L'étape 50 de soudage peut aussi être réalisée avant l'opération 36 de tréfilage, c'est-à-dire à un stade où la dureté de l'âme 4 n'a pas encore été accrue. Par contre, l'opération 36 de tréfilage et l'opération de fixation des particules abrasives doivent alors être réalisées sur une boucle fermée au lieu d'un segment rectiligne de fil.