Brevet FR2005681A1 — publié le 19691212

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de segments à métalliser, particulièrement de segments de pistons ou de synchronisation, à revêtir d'une couche de molybdène. Depuis le récent développement des moteurs à combustion de haute capacité, l'emplei de segments de pistons revêtus d'une couche de molybdène prend de plus en plus d'importance. Le molybdène appliqué sur la surface de glissement des segmentis de pistons par le procédé de pulvérisation à flamme, augmente, par rapport à l'habituelle couche de chrome, la résistance à l'usure, et également la résistance d'éventuelles traces de gril lage. Ces dernières sont éliminées, semble-t-il, par l'adhérence cohésive du molybdène appliqué par pulvérisation sur le matériau ds base, par exemple sur de la fonte, une msilleure conduetibilité thermique en résultant, fait que par une capacité thermique du molybdène, supérieure. Sur les segments de synchronisation tels que ceux utilisés dans les changements cie vitesse, pour la construction automobile, on applique également par pulvérisation du molybdène sur lea sur faces de synchronisation soumise à une forte usures Pour la pulvérisation des segments avee du molybdène, jusqu'à présent les segments étaient serrés par paquets, sur une broche, axialement entre des disques. vendant l'opération de pulvérisa tion, on déplacait le pistolet de pulvérisation le long des paquets de segments, par un nouvement rotatif, de sorte que les particules de molybdène recouvraient la totalité de la surface du paquet de segments. lors de la séparation des segments, il se produisait, par suite de la couche uniformément appliquée sur la totalité du pourtour du paquet de segments, des cassures de séparation, dans la zone des arêtes de la surface de glissement des segments. L'arête de cassure inégale, déjà inopportune par ellemême, entraînait en outre, lors du traitement ultérieur des flenes des segments, das égrainages aupplémentaires s'inerustant par endroits profondément dans la surface de glissement du segment. Pour éliminer des @assures aux argteg, on disposa, en consé quence, des disques de séparation, par exemple en cuivre, ayant un diamètre extérieur plus petit, serrés axialement dans le paquet, entre chacun des segments. De cette manière, on arriva, par suite de l'écart entre les segments, à éviter des cassures dans la zone des arêtes de la surface de glissement. Mais, par suite de la dispersion du Jet de pulvérisation, les surfaces du pourtour extérieur des disques de séparation étaient également recouvertes d'une couche de molybdène, de sorte que, lors de la séparation des disques et des segments, des restes de molybdène adhéraient sur les flancs des segments.Par suite de la différence d'épaisseur et de répartition des restes de molybdène sur le pourtour des flancs des segments, on ne pouvait employer, pour le traitement ultérieur des flancs des segments, le procédé indispensable et économique de rectification simultanée sur les deux flancs, car l'inégalité des restes de molybdène sur les flancs des segments, entrainait un serrage des segments de travers, entre les surfaces transversales des disques de rectification, et les flancs se trouvaient ainsi inégalement rectifiés. Le but de la présente inventien est de créer un procédé uni- versel pour la fabrication de segments à métalliser, ainsi qu'un dispositif travaillant en conformité, dis positif permettant, d'une part, de continuer la pulvérisation simultanée de plusieurs seg mentis, mais d'autre part, ne produisant pas, lors de la séparation des segments après l'opération de pulvérisation, des résidus de la couche de pulvérisstioh, ou des eassures ayant une influence préjudiciable sur le traitement ultérieur des flanes des sements. Selon l'invention, ce but seg atteint, par le fafit que plusieurs segments, disposés avec un écart axial variable, saront tendus radialement de l'intérieun vers l'extérieur, les uns à essté des nutres, et que la surface latérale extérieure des segments gera pulvérisée de molybdène, de la manlère habituelle, On supposera das oe cas, oue la surface latégale des segments a été, avant @@ pulvérisation de la couche de molybdène, soumise à un nettoyage. par exemple pat @ablage. Il. cu@@ lien de ch@i@@@- art axial entre les segments, en rapport avec la grosseur des grains du matériau de sablage. Cet écart doit être en tous cas supérieur au plus grand diamètre possible des grains de sablage, de sorte qu'aucune particule du matériau de sablage ne puisse se fixer entre les flancs de deux segments voisins. Par l'élimination des disques de séparation entre les flancs des segments, il résulte que, dans la zone des arêtes des surfaces de glissement et des parties des flancs des segments proches de ces dernières, il ne se formera pas de raccordement de molybdène d'un segment à l'autre, par suite de la couche de molybdène adhérant à la surface du pourtour extérieur des disques de séparation, raccordement qui, lors de la séparation des segments et des disques, produirait d'inopportunes cassures, et des résidus inégaux.Par suite de la disposition de plusieurs segments avec un écart axial variable, sur un dispositif tendeur commun, il ne sera plus possible d'employer le procédé de serrage utilisé jusqu'd présent. La tension radiale qui se présente est supportée par les segments. Les tensions peuvent toutefois être relativement faibles, étant donné que, pendant la pulvérisation, les segments n'auront à supporter qu'une charge radiale de l'extérieur vers l'intérieur, et qutaucune force de dépoacement latérale n'agira sur eux. Il est donc possible de tendre les segments aussi bien à ltétat fermé qu'à l'état fendu. Dans la pratique, on procédera à l'application du. molybdène sur de petits et moyens segments de piston, de préférence à l'état fermé, par contre, les segments de pistons à gros calibre, et les segments de synchronisation avec leurs coupes transversales relativement importantes, peuvent entre tendus sans autre façon de l'intérieur vers l'extérieur, également à l'état fendu. Pour la présente invention, il est sans importance que les segments à tendre aient une forme circulaire ou un pourtour s'écartant de cette forme. Il est seulement essentiel que les segments soient tendus de l'intérieur, et qu'un espace libre soit respecté entre leurs flancs, espace qui doit être suffisamment large pour qu'aucun raccordement d'un segment à l'autre ne puisse se former. On a donc ainsi la possibilité de soumettre, sans autre façon, chacun des segments, après pulvérisation du molybdène sur leurs flancs, à un traitement mécanique ultérieur, par exemple une rectification, sans que l'on soit obligé d'enlever au préalable à la main les résidus de molybdène restés habituellement sur les flancs des segments.D'après le procédé proposé, les particules de molybdène projetées par le jet de pulvérisation sur les surfaces des flancs des segments forment un mince revetement, uniforme et circulaire qui, par suite de son uniformité, pourra facilement etre enlevé, lors du traitement de rectification ultérieur, sans que, pour autant, les segments soient serrés de travers entre les disques de rectification. Un dispositif tendeur, travaillant selon ce procédé, est constitué, conformément à l'invention, d'un corps de tension élastique en forme de tube en caoutchouc élastique, pouvant entre dilaté mécaniquement, pneumatiquement ou hydrauliquement. Avec un tel dispositif, on peut tendre de l'intérieur vers l'extérieur, par dilatation du tube de caoutchouc, plusieurs segments en meme temps, sans que ceux-ci se touchent à leurs flancs. Le dispositif tendeur se composera de préférence d'un espace de pression formé dlun tube de pression en caoutchouc. Autour du tube de pression sera prévu un manchon tendeur en un matériau solide, rendu extensible radialement par l'aménagement de fentes longitudinales. Le manchon tendeur sera encore entouré d'un autre tube tendeur élastique, en caoutchouc, sur lequel seront logés, sur leur pourtour intérieur, les segments à tendre. ni intercalant le manchon tendeur, on obtiens sur toute la longueur axiale du dispositif tendeur, une extension uniforme du tube tendeur exte rieur. Il est dtautre part concevable que les manchons tendeurs présentent une coupe transversale non circulaire, adaptée à la forme donnée du segment, assurant ainsi un ajustement précis sur le dispositif tendeur, particulièrement en ce qui concerne les segments fendus. Le dispositif tendeur proposé permet de donner aux segment une tension précise avec une distance axiale variable, conformément au procédé ci-dessus décrit, pour la métallisation des surfaces du pourtour extérieur des segments de piston ou de synchro- nisation. Par suite de la conception de la surface latérale du dispositif tendeur en caoutchouc, on obtient, d'une part, une par faite adhérence des segments, L d'autre part, les particules du métal rebondissent de la surface Plastique pendant l'opération de pulvérisation, il ne peut ainsi se former un raccord métallique d'un segment à l'autre.De ce fait, on évite des aecumulations inégales de matériaux entre les flancs des segments, lors de la pulvérisation, ou des cassures lors de 3'enlèvement des segments du dispositif tendeur De plus, o- peut concevoir un dispositif tendeur avec une extensibilité radiale suffisamment importante pour une zone de diamètres relativement larges, de diverses sé- ries de segments. Sur le dessin joint sera expliqué un exemple d'exécution d'un dispositif tendeur actionné à l'air comprimé, avec broche de base, tube élastique à air comprimé, manchen tendeur fendu, et tube élastique tendeur pour l'application du molybdène sur des segments de synchronisation. - La figure 1 représente une coupe longitudinale patielle du dispositif. - La figure 2 représente e manchon tendeur, en demi-coupe transversale. Sur la broche de base 1, avec ses brides terminales 2 et 3, et le capot de protection 4, a été posé le tube élastique de pression en caoutchoue 3, qui a été vulcanisé aux brides 2 et 3, par ses flasques terminaux 6 et 7, formant avec la broche de base 1 un espace de pression 8, L'air comprimé est admis par une valve 9, à l'intérieur de la brache de base 1, et à travers trois forages 10. dans l'espace de pression 8. Le tube à air comprimé 5 est enteuré d'un mancnon tendeur ll, sur lequel èst tendn, en outre, le tabe 12. La figure 2 représente le manchon tendeur 11, rendu élasüique et extensible à l'aide des fentes 13. Après mise en place à distance l'nn de l'autre des segments de pistons ou de synchronisation 14, dessinés en pointillés sur le tube tendeur 12, celui-ci sera tendu par de l'air comprimé qui, à travers la valve 9 et les forages 10, remplira l'espace de pression 8 et gonflera le tube de pression et de tension 12, et dilatera le manchon tendeur 11. après la pulvérisation, le dispo sitif sera détendu par dégonflement à travers la valve 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la fabrication de segments à métalliser, particulièrement de segments de pistons et de synchronisation, à revêtir d'une couche de molybdène, caractérisé en ce que plusieurs segments, avec une distance axiale variable, seront tendus radialement, l'un à côté de l'autre, de l'intérieur vers l'extérieur, et que leur surface latérale sera revêtue d'une pulvérisation de molybdène. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les segments seront tendus à l'état fendu. 30) Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun des segments subira individuellement, après pulvérisation de la couche de molybdène sur leurs flancs, un traitement ultérieur par rectification, ou un traitement similaire. 40) Dispositif permettant de tendre les segments à métalliser, selon les revendications 1 à 3, à l'aide d'un corps de pression en caoutchouc extensible mécaniquement, pneumatiquement ou hydrauliquement, caractérisé par le fait que le corps de pression en caoutchouc est constitué d'un tube tendeur élastique en caoutchouc, pour le maintien immédiat des segments. 50) Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube tendeur recouvre un manchon tendeur et un tube de pression entourant l'espace de pression. 60) Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le manchon tendeur présente une coupe transversale non circulaire, adaptée à la forme donnée du segment.