Brevet FR2016656A1 — publié le 19700508

i 2016656 La présente invention concerne la fabrication d'un matériau bimétallique» notamment pogr la production de paliers lisses destinés par exemple aux véhicules automobiles. Il est connu de fabriquer des paliers à support en acier coa-5 portant une surface de portée en alliage d'aluminium et d'étain par divers procédés. Suivant l'un des deux procédés les plus courants, on relie une mince feuille ou ua clinquant d'aluminium sensiblement pur à une bande d'acier, et on dépose une bande d'aluminium-étai* sur la surface du clinquant d'aluminium de la bande composite dou-10 ble alors obtenue, les deux bandes de matériau sont ensuite acheminés entre des rouleaux ou galets, de sorte qu'on obtient une liaison par pression. Suivant l'autre procédé, on revêt une bande d'alu-miniux-étain, sur l'une au moins de ses faces, avec un clinquant d'aluminium sensiblement purf et on réunit l'une des faces de la 15 bande d'aluminium et d'étain ainsi recouverte avec un support en acier* Il existe également t>n procédé de liaison directe, qui n'utilise pas la mince feuille ou le clinquant d'aluminium, mais en général la résistance de la liaison entre l'aluminium-étain et un 20 support en acier, n'est pas suffisamment bonne pour permettre des utilisations comme paliers si la couche de liaison formée par le clinquant d'aluminium est supprimée. Ceci est dû au fait que le matériau formé par l'alliage aluminium-étain, lorsqu'il est lié à un support en acier, peut produire de l'étain sur l'interface de 25 liaison, ce qui réduit la résistance de cette liaison. Les procédés connus utilisant du clinquant d'aluminium présentent des inconvénients sur le plan économique, du fait que l'air liage aluminium-étain doit être coulé sous la forme d'une billette relativement épaisse, pour permettre sa réduction au cours des dif-50 férentes opérations de laminage nécessaires pour recouvrir cette billette de façon effective avec le clinquant. Un nouveau laminage est nécessaire pour réunir la bande ainsi revêtue avec le support en acier, et céci réduit encore l'épaisseur jusqu'à l'épaisseur finale requise. 35 Un but de l'invention est d'éviter la dépense que représente le revêtement de la billette coulée avec du clinquant d'aluminium au cours de plusieurs opérations de laminage. L'invention est matérialisée dans un procédé pour la production d'une bande bimétallique selon lequel les deux constituants bad 6929423 2016656 sont extradés ensemble à travers une soûle buse ou tête d'extrusion et sont ainsi rendus solidaires l'un de l'autre pendant l'ertrusion. Des recherches ont montré que, si l'on prévoit un rapport d'extruaion suffisamment élevé (le rapport particulier va dépendre 5 des métaux extradés), on peut obtenir une réunion effective des deux constituants, de aorte qu'une liaison séparée desdits constituants par laminage n'est pas nécessaire, et la bande ainsi extradée va avoir l'épaisseur correcte poux l'opération suivant», par exemple en vue d'une liaison directe par laminage avec tin support 10 en acier, pour la fabrication d'un palier lisse. Une réduction de section droite pendant 11extrusion allant dea 9/10 aux 199/200 peut convenir dans certains cas. L*extrusion est favoriaée si la buse présente des faces allant en convergeant progressivement sur son côté d'entrée. Dana certains 15 cas, la vitesse d'extruaion est élevée, de façon à augmenter la température des métaux pour favoriser la réunion des constituants, tout en maintenant cette température au-dessous du point de fusion de chacun de cea constituants. Dana d'autres caa, 1'extrusion va être lente et la buse peut être refroidie. 20 Suivant un mode de misa en oeuvre préféré de l'Invention, on entoure une billette formée par l'un des constituants avec une couche du second constituant, par exemple en adaptant ce premier constituant dans une gaine préfaçonnée du second constituant, ou en le coulant dans cette gaine, afin d'obtenir une billette composite 25 permettant 1'extrusion, dans laquelle les constituants sont en oon-tact mais ne sont pas encore rendua solidaires. On obtient ainsi, après 1'extrusion, une bande dans laquelle le second constituant entoure ou enrobe un noyau formé par le premier constituant. La bande revêtue extradée peut avoir une épaisseur égale ou 30 inférieure à 3»2 on; elle est alors prête en vue de sa liaison directe par laminage avec un support en aoier. Bien que l'invention ait été plus spécialement mise au point pour la fabrication de coussinets de paliers en aluminium-étain déposés sur des supports en aoier, elle présente d'autres applica-35 tions, par exemple poux la production d'un bilame destiné à dea thermostats et poux l'obtention de billettea d'aluminium revêtu de cuivre, destinées à être transformées en récipients de cuisson. L'invention peut être mise en oeuvre de diverses manières, et plusieurs modes de mise en oeuvre seront décrits ci-après en regard BAD ORIGINAL 6929423 2016656 des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, et sur lesquelss- La fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une hua» d*extrusion utilisée suivant l'invention. Les fig. 2, 3, 4 et 6 sont dea vues en coupe transversal* de 5 différentes billettes composites prêtes à être extrudées* La fig. 5 est une vue en coupe transversale d'une bande bimétallique obtenue par extrusion de la billette représentée sur la fig*2 ou sur la fig* 3. La fig. 7 est une vue en coupe transversale d'une bande bi-10 métallique obtenue à partir de la billette que montre la fig. 6. Les fig. 8 et 9 sont des vues analogues à la fig.1, mais montrant des modes de réalisation différents de buse d*extrusion. La fig. 10 est une vue schématique montrant la manière dont la bande extradée représentée sur la fig. 5 peut être reliée par 15 laminage à un support en acier. La buse 11 représentée sur la fig. 1 présente une chambre 12 de section rectangulaire ou circulaire, pour la production de la billette oomposite visible sur les fig. 2 et 3» et elle est munie de côtés convergents 13 s'étendant à partir de la chambre 12» 20 jusqu'à un orifice de sortie qui se présente sous la forme d'un rectangle dont la section correspond à celle visible sur la fig.5* La billette devant être extrudée comprend un noyau 14 ou 15 en alliage aluminium-étain, logé dans une gaine 16 ou 17 en aluminium par. Cette billette peut être produite par coulée du noyau 25 dans une gaine préfaçonnée 16 ou 17» ou d'une autre manière, de façon à obtenir un noyau ayant la section droite sensiblement correcte. Le noyau et la gaine ne sont pas rendus solidaires l'un de l'autre mais sont» de préférence, sensiblement en contact* La commande du piston 18 provoque l'extrusion de la billette 30 avec une réduction notable de section droite, et cêei assure la liaison entre le noyau et la gaine, pour produire une bande 19 formée par un noyau en aluminium-étain revêtu sur toutes ses faces d'aluminium pur. Suivant une variante, une billette composite peut comprendre 35 les deux constituants juxtaposés, comme visible en 21 et 22 sur la fig* 4» de façon à produire une bande d*aluminium-étain revêtue sur une face seulement par de l'aluminium pur. Une autre manière permettant de produire une bande revêtue sur une seule face consiste à utiliser un noyau annulaire 23 com- bad original 1 6929423 4 2016656 m œatré bit la fig* S placé dcsœ usa gain# 24» et noyau et cette gaina pommai être eztfudés en utilisait la buse visible en 11 sur la fig*8» qui présent® un noyau ssatral 25 correspondant à l'orifice ménagé dans le noyau élémentaire 23* Le piston 18 5 peut aroir une forme annulaire» et 1*extrusion s'effectue également selon un profil annulaire» avec une section droite nettement réduite. L'anneau extradé est ensuite découpé selon la ligne radiale indiquée en 26 sur la fig.6, et cet anneau peut être ouvert et aplati par laminage pour produire une bande revêtue sur une 10 seule face» comme visible sur la fig. 7* Dans certaines applications» 1*extrusion est assurée de façon suffisamment rapide pour engendrer de la chaleur, ce qui élève la température des métaux soumis à 1'extrusion nettement au-dessus de la température ambiante» mais toutefois jusqu'à une valeur qui 15 n'atteint pas le plus faible des points de fusion des constituants. Cette élévation de la température favorise l'obtention d'une liaison aétallurgifue satisfaisante entre les deux constituants pendant 1*extrusion. Toutefois, pour certains constituants» une liaison peut être obtenue de façon satisfaisante à la température aro-20 blante et» à cet effet» la buse 11 peut être refroidie en utilisant un chemisage de refroidissement représenté schématiquement en 27 sur la fig* 8. La fig* 9 est analogue à la fig* 1, mais montre un dispositif d*extrusion hydrostatique dans lequel le piston 28 assure la 25 compression d'un liquide 29 placé dans la chambre 12» pour refouler la billette à travers l'orifice de sortie de la buse. Les eêtés convergents 13 empêchent l'échappement du fluide par 1*orifice de sortie* Quand la bande extradée est formée par un alliage nlnmlTiInn 30 étaim revêtu d'aluminium sur un côté ou deux côtés» on peut la réunir d'une façon relativement aisée avec un support en acier 31 comme visible sur la fig* 10» pour fonser un palier lisse» par un seul passage entre des rouleaux indiqués d'une façon générale en 32. De cette manière» le prix de revient atteint» lors de la pro-35 duction d'un tel palier en réalisant une liaison entre l'alliage aluminium-étain et l'aluminium au moyen de plusieurs passes à travers des rouleaux est nettement réduit* Suivant un exemple particulier» on effectue l'extrusion d'une billette d'alliage aluminium-étain de 50 wm portant une couche bad original 6929423 ' 2Ô16656 extérieurs d* aluminium pus? de 3,2 mm à 17?e0f bous \ae. pression allant d 19/20. Le clinquant présent le long des deux bords peut âtr-o onlevé ou bien» dan Selon un autre exemple? en extrude une billette circulaire formée par les deux métaux, ayant ua diamètre ©xtérïerar égal à 10 225 ma environ, de façon à obtenir me bande d'un® largeur de 150 mm environ, ayant une section droite rectangulaire0 On notera que, sur certaines des figures» les iissensioas a# correspondent pas à des proportions correctes, eeei peus? plus de clarté dans la représentation» 15 Le procédé permet une mise en oeuvre satisfaisant© âase le ©as de noyaux d'alliage aluminium-étain. à haute teneur ©m étala» 3'est-à-dire de noyaux dans lesquels le pourcentage d9étala ©st ©oapris entre 15 et 2&f> en poids* Des modifications peuvent être apportées aux Eûtes d© mise ©n 20 oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences t@©h»iq®sss sans s'écarter de l'invention. 6929423 2016656 E S 7 E H D I 0 ,1 I I 0 H 2 1ïroeéû.® pou? la fabrication dhiae bande t>ijaétslliçuer' 2®«=> Ssocéâé suivant la revendication 1, caractérisé en ee qu'en assus?@ pendant 1'extrusion» uns réduction de la- se©tien droite â@e eonstituants an moins égale aux 9/10* 3®*» Précédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en 10 ce que la buse présente des côtés convergeant de façon progressive au voisiaag® d® son orifice d'entrée* 4*™- Procédé suivant l'une quelconque Ses revendications précédentes s caractérisé en ce que l'orifice de sorti© d© la base a une forme rectangulaire» l'un des côtés étant nettement plus grand que 15 l'autre* 5*- Irocédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, earactérisé m c® que l'orifice de sortie de la "buse a me forme annulaire* 6«- Procédé suivant l'un® quelconque des revendications précé-20 dantes» caractérisé en ce qu'on aœene au côté d'entrée de la "buse me billette fessée par ~on constituant entouré par une aoucîae du aeesrnà constituant* ?*- Procédé suivant l'une quelconque des revendisasioiss précédentes , caractérisé en ce que la température des constituants pen-25 dant 1* extrusion est nettement supérieure à la température ambiante » ©sis ©st isférieisra an, point d® fusi©a d® X'ua, ou l'autre d© ses (?G3MititBaS^So @©— S2?©©éâé suivant Xstsa© quslcessps ses Ksv©Mi©am©s3 1 â 6( caractérisé en ee que la buse est refroidi© pendant 1'extrusion, 30 de aorte que les constituants sont extradés à une température égale à la température ambiante ou voisine de celle-ci* 9*- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ee qu'on effectue 1 'extrusion d'une bande dont les deux constituants sont formés respectivement par de l'alu-55 zs&aiaa pa? ©t par^iniage aluminium-étais® Effseéâé suivant la revendicatif 9» caractérisé 11Procédé suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la bande extrudée es'I^nsuite reliée à un support en acier* BAD original^ 6929423 2016656 12.- Bande aétallique dont les constituants ont été réunie par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes» 13*- Palier lisse comportant une couche fornant coussinet, constituée par une bande suivant la revendication 12, fead original]