Brevet FR2223117A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne un procédé de chemisage de la surface interne d'un objet moulé sous pression, la chemise métallique ayant des qualités de résistance à l'usure supérieures à celles de cet objet. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 083 424 décrit un procédé de réalisation par moulage sous pression d'uY1 objet chemisé. Ce procédé consiste à deposer sur le noyau destiné à former l'objet un revêtement du métal destiné à former la chemise, puis à couler sous haute pression autour du noyau ainsi revenu la matière destinée à former l'objet final,puis à enle- ver le noyau et objet de la machine et enfin à séparer de l'objet le noyau dont le revêtement ainsi transféré sur forme sa chemise. La cadence de production de ce procédé est satisfai- sante, mais il présente l'inconvénient d'exiger un grand nombre de noyaux, pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines, pour permettre une production en grandie série. En effet, un certain nombre de noyaux doivent attendre que leur soit appliqué leur revgtement, d'autres attendent d'être introduits dans l'une des machines à couler sous pression de la batterie, et les derniers attendent leur séparation d'avec les objets terminés. En outre, la manutention répétée des noyaux peut provoquer leur détérioration superficielle, par exemple -des entailles et des rayures qui entraient des irrégularités de la surface des objets ache- vés et augmentent la durée de leur rectification. La présente invention concerne essentiellement un procédé analogue qui consiste à déposer d'abord un revêtement sur une pièce utilisée une seule fois en métal facile à couler, exemple en alliage de zinc, puis à placer cette pièce sur un support de noyau d'une machine de moulage sous pression, puis à injecter un métal, par exemple un-alliage d'aluminium, dans le moule de manière qu'il s'imbrique avec ladite pièce et qu'il adhère au revêtement de cette dernièresspuis à enlever de la machine objet moulé et la pièce rapportée et enfin à séparer cette dernière de li objet soit en la faisa,-t fondre,soit en la cassant.Le revêtement du raccord reste ainsi fixé sur la surface interne de L'objet dont il constitue la chemise. L'invention sera décrite plus en détail en regard- du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 représente en perspective une pièce rapportée utilisée une seule fois, pendant qu'il y est déposé un revêtement ; la figure 2 représente partiellement en perspective et partiellement en coupe une partie de la pièce de la figure 1; les figures 3 et 4 sont des vues partielles en perspective et en coupe de l'objet définitif moulé en aluminium, pendant sa séparation d'avec la pièce rapportée; et la figure 5 est uue coupe schématique partielle d'une machine à mouler sous pression et de l'objet qu'elle est destinée à réaliser. La figure 1 représente une pièce rapportée, destinée à ne servir qu'une fois et formée d'un élément sensiblement annulaire 10, la surface externe 11 de sa paroi latérale pouvant être parallèle à son axe, la surface interne 12 de cette mgme paroi étant inclinée en oblique par rapport à cet axe. Cet angle d'inclinaison peut être compris approximativement entre 3 et 10 afin de faciliter la mise en place de la pièce autour d'un support 13 de noyau d'une machine à mouler sous pression. La surface Il est destinée à former une pièce coulée ne comportant pas de trou de ventilation et destinée à être utilisée, moyennant une opération de finition superficielle, comme un cylinare de moteur à combustion interne ou logement analogue. Si on le désire, l'anneau 10 peut comporter une collerette 14 facilitant sa mise en place sur le support 13. Si la pièce à réaliser est par exemple le logement épicycloïdal d'un piston rotatif de moteur, la surface externe de la pièce 10 fait l'objet d'un ajustage de précision de manière à former la surface interne de ce logement. La première opération consiste à déposer sur la surface externe de l'anneau 10 un revêtement destiné à devenir la chemise interne du logement à réaliser. Ce revêtement porte la référence 18 sur la figure 2 et son épaisseur est de préférence comprise antre 0,25 et 1,25 mm. La !ran2re la plus commode de réaliser cette opération est d'utiliser un pistolet de métalli- sation ou un pistolet à plasma, selon le point de fusion de la matière destinée à former le revêtement.Si le métal en question est par exemple de l'acier inoxydable, il est-possible d'utiliser un pistolet classique de métallisation, mais s'il s'agit de carbure de tungstène ou d'use matière analogue dont le point de fusion est beaucoup plus élevé, il est nécessaire d'utiliser un pistolet à plasma.Il est impératif de maintenir avec précision la distance qui separe le pistolet de l'anneau 10 pour que la température du zinc dont est constitué ce der nier ne élève pas au point de le faire fondre, mais soit cependant suffisante pour faire-adhérer convenablement le re vertement au raccord; Une fois cette opération terminée, le raccord 10 est emboîté dans la machine à mouler sous pression sur un support 13 de noyau avec lequel il fait pratiquement corps, comme le montre la figure 5, Sa paroi interne effilée 12 permet de le mettre en place avec précision sur le support.Sa longueur dans le sens axial est é préférence plus grande que celle de l'axe de objet à réaliser, de sorte qu'il en sort légèrement à chaque extrémité. Comme le montre la figure 5, l'aluminium destiné à former l'objet est ensuite coulé sous haute pression dans la coquille désignée par la référence 20 et, une fois solidifié, l'objet est éjecté d'un bloc avec la pièce rapportée qu'elle contient, ce que facilite la surface interne effilée 12 de cette dernière. Les figures 3 et 4 représentent partiellement cet ensemble constitué de l'objet et de la pièce rapportée. Tout spécialiste du moulage/sous pression saisira sans difficulté la structure et le fonctionnement de la machine représentée sur la figure 5. Après l'éjection de l'ensemble précité, il est possible de faire fondre dans un four approprié la pièce de zinc, dont le point de fusion c-st beaucoup plus bas que celui de l'objet d'aluminium, pour le séparer de ce dernier. Le coefficient de dilatation thermique du zinc est beaucoup plus élevé que celui de l'aluminium, et la pièce rapportée tend donc à se rétracter et à se séparer de l'objet moulé. Il est donc possible simplement, dans une rogneuse, de briser la pièce rapportée pour la séparer de l'objet moulé en exerçant sur elle une force orientée soit axialement, soit radiallement par rapport à ce dernier.L'expérience a montré que, quel que soit celui de ces procédés qui est utilisé pour enlever la pièce rapportée, son revêtement initial adhère fermement et reste fixé sur la surface interne de l'objet. Il est possible de faire refondre la matière dont est constituée la pièce rapportée et de la réutiliser dans le moule destiné à en reformer une autre ayant la forme représentée sur la figure 1. Dans la description précédente, les métaux considérés comme les plus avantageux pour réaliser respectivement la pièce rapportée et l'objet moulé sont pour la première un alliage de zinc et pour le second de l'aluminium, mais il est évident que la pièce rapportée peut être constituée dtune autre matière, pourvu que le point de fusion dette dernière soit nettement inférieur à celui de la matière dont est constitué l'objet moulé, du moins si leur séparation doit entre assurée par un procédé dé thermique. L'alliage de zinc peut être celui connu sous la référence SAE 903 (ASTM-40A).Le rapport des coefficients de dilatation de ce métal par rapport à celui des alliages d'alu- minium utilisés généralement pour réaliser des objets moulés est de 15,2 à 12, de sorte que le zinc tend à se rétracter en se séparant de l'aluminium au cours du refroidissement de Irenseni ble constitué de la pièce rapportée et de l'objet moulé, ce qui facilite beaucoup leur séparation dans une machine à rogner qui force la pièce rapportée à sortir axialement de la pièce. Comme mentionné précédemment, il est possible de séparer la pièce rapportée de l'objet moulé par un procédé thermique, mais cette opération est plus longue que la précédente, I1 est possible de refondre et de réutiliser la matière dont est constituée cette pièce pour en refaire d'autres destinées au même usage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de réalisation par moulage sous pression d'un objet revu d'une chemise métallique dont le point de fusion est supérieur à celui dudit objet, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déposer sur une pièce utili- sée une seule fois un rev8tement du métal destiné à former la chemise, à placer cette pièce dans un moule en position telle qu'elle constitue une partie d'un noyau de moulage, à refouler sous pression normale d'injection dans le moule le métal destiné à former l'objet et de manière qu'il s'imbrique avec le revêtement de la pièce rapportée, à enlever du moule l'ob- jet moulé et la pièce rapportée et à séparer cette dernière dudit objet auquel reste fixé le revgtement qui forme ainsi sa chemise. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est séparée par fusion de l'objet moulé. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est séparée par rupture de objet moulé.