Brevet FR2270203A1 — publié le 19751205

La présente invention se rapporte aux procédés de production d'articles composites en carbone, et elle concerne plus particulièrement la production d'articles annulaires ou partiellement annulaires comprenant un substrat de filaments de carbone enroulés auquel une matrice de carbone a été appliquée par le procédé de dépôt de carbone en phase vapeur (tel que défini plus loin). Ces dernières années, on a eu de plus en plus besoin de bagues ou de joints supportant des environnements à haute température. Le carbone s'est avéré être une matière appropriée, du fait qu'il a une haute chaleur spécifique, une bonne conductibilité thermique, est chimiquement inerte à des températures élevées et garde sa résistance mécanique à des températures plus élevées que la plupart des matières métalliques. Par conséquent, on a fabriqué les corps annulaires destinés à etre utilisés comme bagues ou joints par usinage dans une billette de matière carbonée, comme du graphite massif. Cependant, la résistance mécanique d'une bague usinée dans une matière carbonée massive n'est pas entièrement satisfaisante et, en conséquence, l'invention a principalement pour objet des corps de carbone annulaires ou partiellement annulaires présentant des propriétés mécaniques améliorées. On propose, selon l'invention, de produire les articles à partir d'une matière carbone composite dans laquelle une matrice de carbone est renforcée par un substrat comprenant un enroulement de carbone en forme de filament continu. En orientant le renforcement circonférentiellement par rapport au corps annulaire, on augmente considérablement sa résistance mécanique et son élasticité, et l'on renforce une matrice de carbone relativement faible. Un avantage d'une matière composite entièrement en carbone consiste en ce qu'il n'y a pas de problèmes d'interaction chimique entre la matrice et le renforcement, ce qui peut être le cas, par exemple, dans une ma tière composite dans laquelle une matrice métallique est renforcée par des filaments de carbone. Il est possible de produire des matières de grande résistance, de très faible poids, qui ont une chaleur spécifique élevée, une bonne résistance aux chocs thermiques, et qui conservent leurs propriétés méca- niques sur une gamme de températures très étendue. I1 y a deux stades fond entaux dans la production d'une matière composite entièrement en carbone (1) l'obtention du substrat fibreux sous une forme appropriée, et (2) l'établissement de la matrice. Jusqu'à présent, les fibres de carbone utilisées, pour constituer le substrat consistaient en des matières feutrées à base d'étoffes tissées ou tricotées, de fibres coupées de faible longueur de coupe ou de faisceaux de filaments cnntinus. Ces derniers peuvent se présenter sous la forme de feuilles partiellement imprégnées d'une résine organique pour maintenir les fibres alignées parallèlement à plat. Après l'usinage ou l'agencement du carbone fibreux pour obtenir la forme de substrat désirée, on densifiait une matrice de carbone dans et autour des fibres du substrat, par ltun des deux procédés : a) selon le "procédé d'imprégnation multiple", on infiltrait de façon répétée dans le substrat un liquide organique que l'on carbonisait ensuite pour éliminer toutes les especes autres que le carbone. En général, ce procédé tendait à produire des matières composites de faible masse volumique relativement peu résistantes, du fait que la fissuration de la matrice peut se produire en cours de carbonisation.En outre, de nombreux composés organiques produisent des carbones qui, en partie en raison de la faiblie masse volumique et des défauts internes, sont susceptibles d'être attaqués par oxydation à des vitesses rapides, même à des températures basses b) l'autre procédé possible, appliqué selon l'invention et appelé "procédé de dépit de carbone en phase vapeur", consiste à faire entrer un gaz carboné en contact avec le substrat chauffé, dans des conditions de température et de pression favorisant la formation de carbone à partir de la phase gazeuse. Ce procédé a théoriquement une puissance de pénétration infinie, du fait que le carbone peut se déposer sur toutes les surfaces qu'on permet au gaz de rencontrer.En outre, le carbone provenant de la phase gazeuse est de masse volumique relativement élevée (de l'ordre de 2 g/cm3), et il est ainsi possible de fabriquer des matières composites de forte résistance, de masse volumique élevée, qui. ont de fa çon inhérente une bonne résistance à l'oxydation. L'invention a en premier lieu pour objet des corps annulaires entièrement en carbone, par exemple pour des segments de piston ou des joints, qui soient plus solides et plus élastiques que ceux dont on disposait jusqu'à présent. L'invention a également pour objet un procédé simple et économique d'obtention de tels corps. Selon la présente invention, un procédé de production d'un corps annulaire composite en carbone consiste à enrouler du carbone sous forme de filament continu sur un mandrin pour former un substrat annulaire, et à faire subir au substrat le procédé de dépôt de carbone en phase vapeur (selon la définition donnée plus haut) pour deposer une matrice de carbone sur le substrat. Le procédé peut comprendre l'utilisation d'un mandrin métallique, par exemple en acier, pouvant présenter une surface polie. En variante, on peut utiliser un mandrin carboné, par exemple en graphite, ou bien le mandrin peut être en matière carbonisable. par exemple en textile, en papier ou en carton. On peut utiliser comme mandrin un tube de carton recouvert d'une couche d'étoffe d carbone. On peut produire un corps annulaire allongé axialement par le procédé selon les deux paragraphes précédents, et l'9n peut découper ou usiner dans le corps des articles de configuration finale désirée. On peut découper le corps suivant des plans perpendiculaires à son axe pour obtenir une pluralité d'articles annulaires. On peut aussi, ou en outre, découper le corps, ou un ou plusieurs des articles, suivant un ou plusieurs plans passant par son axe ou de direction gé nérale parallèle à celui-ci, pour produire un article partiellement annulaire, tel qu'un anneau comportant un intervalle, ou un anneau comportant une saillie, un épaulement ou une formation en gradin sur l'une ou chacune de ses deux faces. On peut fabriouer un joint annulaire pour hautes températures entièrement ou principaaemont constitué par une matière carbonée par le procédé selon l'invention, le joint présentant des surfaces de frottement circonférentielles ex térieure et intérieure décalées mutuellement suivant l'axe du joint. Les surfaces de frottement peuvent se présenter sous la forme de saillies circonférentielles se trouvant respectivement sur les surfaces circnnférentielles extérieure et intérieure du joint et décalées mutuellement suivant l'axe du joint, ou bien le joint peut présenter une forme tronconique, de façon que ses surfaces circonférentielles extérieure et inférieure soient mutuellement décalées suivant son axe. Il est préférable de surdimensionner légèrement le joint par rapport au volume qu'il doit occuper entre deux composants mutuellement mobiles de façon que, lorsqu'il est monté, le contact des surfaces de frottement avec les pièces produisent un léger fléchissement de pré contrainte du joint suivant son axe. Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose l'ensemble d'un organe de commande allongé monté de façon à effectuer des mouvements de va-et-vient axiaux dans un support qui lui est destiné et d'un joint conforme à la définition des trois paragraphes précédents entourant 1'organe de commande dans le support, la surface de frottement extérieure du joint étant en contact de friction avec le support et la surface de frottement intérieure du joint étant en contact de friction avec l'organe de commande. On peut utiliser des faisceaux de fibres de carbone à filaments continus pour former le substrat. Pour faciliter la manipulation, il est préférable que les faisceaux soient composés de fibres à traitement superficiel. On fait passer les faisceaux sur le mandrin sur ou à travers un ensemble de rouleaux et de guides propres à aligner-des filaments individuels, à aplatir et redresser le faisceau et à provoquer un certain degré d'étalement du faisceau, compatible avec la tension préalable désirée du faisceau. On enroule le faisceau sur le mandrin suivant un angle d'enroulement prédéterminé. Pour produire des segments de piston, l'angle de pas des enroulements est de préférence faible ou nul; mais pour la production d'un cylindre dans lequel on désire une certaine résistance axiale, il est préférable d'amener le faisceau au man drin suivant un angle de pas permettant de produire un enroule lement hélicordal. Il est préférable que les filaments entrent en contact avec la surface du mandrin sous llaction d'un petit rouleau qui transporte un débit prédéterminé de résine contenue dans de l'acétone dans une proportion poidsvolume de 12,5%, qui est appliquée par le rouleau aux filaments. Si l'on désire retirer l'anneau enroulé du mandrin, on peut le faire de plusieurs façons. Pour des mandrins métalliques, il est préférable que la surface soit polie en cours de fabrication. On peut alors pulvériser sur le mandrin un agent de libération à base de polytétrafluor- éthylène (ou un composé analogue) avant chaque opération d'enroulement. Il est également possible de recouvrir le mandrin d'une couche étanche de papier brun glacé de bonne qualité qui peut lui-même être facilement retiré sous la forme d'un cylindre. Dans ce cas, après enroulement, on peut retirer du mandrin le tube de papier contenant le cylindre enroulé et, au cours de la carbonisation subséquente, ce tube se carbonisera et pourra être facilement retiré de l'enroulement. Il est également possible d'utiliser un revate- ment d-'étoffe de carbone ou de graphite de façon analogue, sauf que l'enlèvement peut avoir lieu dans ce cas par un procédé d'usinage mécanique après le dépôt de carbone en phase vapeur. En variante, on peut utiliser des tubes de carton de bonne qualité qui se carbonisent également lors de la carbonisation, ou bien utiliser un mandrin de carbone de dimension appropriée sur lequel sont enroulées les fibres. Ce dernier cas convient de façon idéale pour un cycle de fabrication comprenant une infiltration par gradient thermique du substrat (selon la description donnée dans la demande de brevet fran çais NO 75.03859 du 7 février 1975 au nom de la Demanderesse), du fait que le mandrin peut jouer le r6le d'impédance dans le procédé de dépôt de carbone en phase vapeur. Cette approche est particulièrement utile pour produire des anneaux et tubes à paroi épaisse. Il est possible d'enrouler un anneau de dimensions très proches de la dimension désirée. A cause des difficultés provenant de l'accumulation de dépôts en excès sur les surfaces extérieure et intérieure en cours d'infiltration, il devient parfois nécessaire d'effectuer l'enroulement sur des mandrins sous-dimensionnés et d'effectuer l'enroulement à des dimensions excessives, ce qui permet de.retirer la matière en excès par usinage à différents stades d'infiltration. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure l représente schématiquement l'appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention la figure 2 représente l'utilsation d'une pièce annulaire fabriquée par le procédé selon l'invention, faisant partie d'un joint pour tige de piston hydraulique les figures 3, 4 et 5, 6 représentent respectivement deux autres corps annulaires fabriqués par le procédé selon l'invention, la figure 4 étant une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 et la figure 6 une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5 la figure 7 et la figure 8 représentent un type de joint multiple se composant de plusieurs corps annulaires selon l'invention, la figure 8 étant une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7 les figures 9 et 10 représentent une variante de joint composite, la figure 10 étant une coupe suivant la ligne X-X de la figure 9 la figure 11 est une coupe transversale d'un dispositif d'actionnement pneumatique montrant des emplacements appropriés pour les joints multiples des figures 7 à 10 la figure 12 est une coupe longitudinale d'une tige de commande de piston hydraulique et du support dans lequel elle est montée de façon à effectuer des mouvements de va-et-vient axiaux, avec interposition d'un joint annulaire fabriqué par le procédé selon l'invention la figure 13 est une vue détaillée à échelle agrandie de la figure 12 la figure 14 et la figure 15 représentent une va riante de joint appliqué à une tige de commande et un support de piston ; les figures 16 et 17 représentent différentes façons dont on peut monter plusieurs joints dans le même ensemble formé par une tige de commande et un support. On fait passer un faisceau 2 de fibres de carbone en filaments dtun tambour 3 à un mandrin 4, sur un rouleau fou 5, situé à une hauteur de 6 m au-dessus du tambour, puis autour d'une succession de rouleaux fous 6 de pré-tension et de redressement. Le faisceau passe alors entre deux petits rouleaux fous 7 de guidage et sur un grand rouleau fou 8 de guidage unique. Le faisceau passe alors alternativement par dessus et par- dessous une série de rouleaux fous 9 en verre qui produisent un étalement final et une pré-tension finale du faisceau, avant qu'il ne passe sur le mandrin 4. Le mandrin est entrasse de façon à tourner dans le sens indiqué par la flèche, et ainsi il enroule le faisceau qui passe sur lui à partir du dernier des faisceaux 9.Un petit rouleau 10 applicateur de résine entre en contact avec le mandrin au point, ou près du point de la circonférence de ce dernier où le faisceau lui est tangent. Le rouleau 10 est monté à l'ex- trémité d'un levier 11 équilibré par contre-poids en 12 à son autre extrémité et appuyé en 13, de sorte que la pression des rouleaux 10- sur les enroulements de faisceau se trouvant sur le mandrin 4 peut être réglée à un faible niveau. Un courant 14 de résine liquide est amené au rouleau applicateur 10 et est appliqué par lui aux enroulements de faisceau. On va donner à présent des exemples non limitatifs de la façon dont on peut-mettre en oeuvre l'invention, au moyen d'un appareil du type décrit dans le paragraphe précédent. EXEMPLE 1 On donne à un mandrin cylindrique en acier inoxydable un fini poli. On lui applique par pulvérisation un agent du type agent de démoulage normal à base de polytétrafluor- éthylène. La pellicule superficielle est extrêmement petite. On fait passer un faisceau continu de 10000 filaments de fibres de carbone à précurseur de polyacrylonitrile, contenu dans un tambour rempli sans tassement, sur le rouleau de nylon fou 5 placé a peu près à 6 R antdessus du tambour 3. On fixe provisoirement l'extrémité du faisceau 2 à un point du mandrin 4 au moyen de ruban adhésif. On ajuste les rouleaux de tension 6, 7, 8, 9 de façon à appliquer sur le mandrin 4 une tension de faisceau de 170 g. La largeur du faisceau aplati 2 est d'environ 6,35 mm. L'angle d'approche du faisceau par rapport au mandrin, ou par rapport à une direction transversale, est réglé dans ce cas à 2,4 tours/cm, ce qui produit un chevauchement de spires consécutives. On amène de la résine dans une proportion poids/volume de 12% sur les filaments, au moment de la réalisation du contact avec la surface du mandrin, au moyen du rouleau équilibré 10. 3 La vitesse de descente de la résine est d'environ 30 cm3/mn. Une fois l'enroulement achevé, on laisse sécher à l'air le faisceau de fibres pendant 30 minutes avant que l'extrémité du faisceau soit fixée avec du ruban sur le mandrin 4. On chauffe alors l'ensemble du mandrin avec en-plus le filament enroulé à l'air dans un four pendant une heure à 1650C pour durcir la résine. Après avoir équarri les extrémités du filament enroulé, et retiré le ruban adhésif de retenue, on retire intact le substrat de filament enroulé du mandrin par glissement. On carbonise le substrat en atmosphère inerte par chauffage à 1 0000C pendant environ une heure. I1 se produit une variation de dimensions négligeable après carbonisation, même lorsque l'on utilise des rythmes de chauffage rapides. Après l'avoir pesé et mesuré pour déterminer la masse volumique on fait subir au substrat de filament enroulé l'action d'un mélange gaz méthane/argon sous pression réduite et à haute température. Les conditions provoquent le dépôt de carbone dans le substrat. On obtient une masse volumique finale de 1,58 g/cm3. On fait subir à des anneaux découpés ensuite dans le cylindre des essais mécaniques de type "C", et l'on 2 obtient pour résultats un module de flexion de 63 x 104 kg/cm 2 et une résistance à la rupture de 2 135 kg/cm2, ce qui est en accord avec un allongement à la rupture de 0,4%. EXEMPLE 2 Tous les détails de cet exemple sont identiques à ceux de l'exemple 1, sauf que l'on utilise un mandrin sousdimensionné sur lequel on fixe un revêtement d'étoffe de carbone. Après durcissement on retire l'enroulement intact sur le cylindre d'étoffe, l'ensemble étant carbonisé dans les mêmes conditions que dans exemple 1. Dans ce cas, on retire le cylindre d'étoffe doucement avant l1opération de dépit de carbone en phase vapeur. EXEMPLE 3 Tous les détails de cet exemple sont identiques à ceux de l'exemple 1, sauf que l'on utilise comme mandrin un tube de carbone enveloppé de bonne qualité recouvert d'une étoffe de carbone. On durcit et l'on carbonise l'ensemble, et il en résulte un retrait du mandrin lors de la carbonisation, permettant un enlèvement facile. On effectue le dépit de carbone en phase vapeur en laissant intact le cylindre d'étoffes. Les corps annulaires fabriqués par le procédé décrit ci-dessus sont utiles dans de nombreuses applications où des températures extrêmes doivent être subies et où la lubrification est difficile ou impossible. Les corps ou pièces tubulaires selon l'invention représententun perfectionnement, à la fois en ce qui concerne les coûts et les comportements, par rapport aux pièces annulaires d'usage courant qui sont usinées à partir de billettes de matière carbonée, par exemple de carbone et, compte tenu des propriétés supérieures des pièces selon l'invention, elles peuvent recevoir des dimensions et avoir des tolérances non possibles pour des joints ou segments classiques. On va décrire dans ce qui suit des applications dans lesquelles les pièces selon l'invention conviennent, mais il doit être bien entendu que ces exemples ne sont pas limitatifs. La figure 2 représente la tige de commande 10 d'un piston hydraulique (non représenté2 pouvant être déplacé dans son cylindre par déplacement axial de la tige 10 la faisant entrer'dans un corps ou support 11 ou l'en faisant sortir. Le corps 11 comporte un épaulement intérieur 13 et l'extrémité adjacente du corps est fermée par un collet 12 entourant la tige 10. Dans l'intervalle annulaire compris entre l'épaule- ment 13 et le collet 12 se trouve un joint composite qui consiste en un corps annulaire 14 de section transversale rectangulaire allongée axialement, fabriqué par le procédé selon l'invention et réalisé sous la forme d'un ajustage glissant sur la tige 10. Un torride aplati 15 en matière élastique, par exemple en caoutchouc ou en une matière plastique élastomère, entoure le corps 14 sur sa face radialement extérieure. Le joint élastique 15 est en compression entre le joint de carbone 14 et le corps 11.Les avantages de l'inclusion d'un joint de carbone 14 par rapport à un joint d'un seul tenant constitué entièrement par une matière élastique consistent en l'auto-lubrification et en l'amélioration de la résistance aux températures extrêmes; en particulier à celles qui sont transmises par conduction le long de la tige 10. Les figures 3 et 4 représentent une bague de carbone allongée pourvue d'un intervalle (d'une fente), fabriquée par le proéédé selon l'invention, et convenant particu lièrement pour être utilisée dans n'importe quel milieu où elle doit résister à des températures extrêmes et où la pro priété d'auto-lubrification est désirable. En raison de cet intervalle ou fente, la bague peut subir une dilatation et une contraction limitées, ce qui facilite le montage et permet de faire face à la dilatation et à la contraction de pièces métalliques avec lesquelles elle est associée. Les figures 5 et 6 représentent un écrou fabriqué par le procédé selon l'invention. Les commandes d'un moteur à réaction d'avion demandent un type quelconque d'actionnement linéaire pour effectuer des opérations telles que l'inversion de poussée, l'ajutage de post-combustion, la mise à air libre du silencieux et les portes d'admission. Les températures auxquelles sont exposées ces commandes. varient de 35QOC à 7000C. L'écrou 16 représenté est taraudé en 17 et il comporte au moins une encoche radicale 18 débouchant à sa périphérie extérieure. En cours d'utilisation, l'écrou 16 est empêché de tourner par une clavette placée dans l'encoche 18, qui permet à l'écrou de se déplacer axialement le long de la clavette. Un élément fileté est vissé dans le taraudage 17 et ainsi la rotation de l'élément fileté (non représenté) est transformée en mouvement linéaire de l'écrou 16 le long de la clavette (non représentée) reçue dans l'encoche 18. Les figures 7 et 8 représentent un triple joint comprenant trois pièces annulaires 19, 20 et 21 fabriquées chacune selon l'invention. Apres formation, on usine chaque anneau de façon qu'il ait une section transversale rectangulaire à arêtes vives, et l'on forme dans chaque anneau un intervalle (fente) simple en 22, 23 et 24 respectivement. Les deux anneaux 20 et 21 sont de dimensions semblables et l'anneau 19 a deux fois la longueur axiale de chacun des anneaux 20 et 21 et un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de chacun des anneaux 20 et 21.En cours d'utilisation, les deux anneaux 20 et 21 sont placés en alignement coaxial à 11 intérieur de l'anneau-l9, les intervalles 22 à 24 des anneaux respectifs étant décales angulairement. Si on le désire, l'écartement angulaire des intervalles des anneaux peut être maintenu et chaque anneau peut être empêché de tourner par rapport aux autres, jusqu'à ce que deux ou plusieurs intervalles 22 à 24 quelconques soient alignés radialement par rapport à l'ensemble, grâce à la présence de saillies et creux coopérants (non représentés) sur les anneaux, comme il est connu en soi.En variante, on peut utiliser une colle carbonisable pour fixer chaque anneau en un point de sa périphérie à un ou deux des autres anneaux, de façon qu'après que l'ensemble a subi l'action de températures élevées, deux quelconque des anneaux ou davantage soient collés ensemble. Le joint triple représenté sur les figures 9 et 10 est semblable à tous égards à celui des figures 7 et 8, sauf que l'anneau axialement allongé 19 est placé-à l'intérieur et non à l'extérieur des anneaux coaxiaux 20 et 21. La figure Il represente un dispositif d'actionnement pneumatique dans lequel sont incorporés des joints triples conformes à la fois aux figures 7 et 8 et aux figures 9 et 10. Le dispositif d'actionnement comprend une enveloppe tubulaire 25 comportant des couvercles terminaux 26 et 27. Un arbre 28 traverse coaxialement l'enveloppe 25, et il est supporté de façon à pouvoir coulisser dans des paliers 29 et 30 se trouvant dans les couvercles terminaux. A l'intérieur de l'enveloppe, l'arbre 28 comporte des portions de piston 31 et 32 d'un seul tenant pour diviser l'intérieur de l'enveloppe en des cham bres terminales 33 et 34 et une chambre centrale 35. Les références 36, 37 et 38 désignent des orifices d'admission dans les chambres respectives ou d'échappement d'air desdites chambres. A son extrémité débouchant vers l'intérieur du corps 25, l'alésage de chaque couvercle terminal 26 et 27 a un diamètre agrandi pour constituer un épaulement 39 et 40.Un joint triple 50 selon les figures 7 et 8 est placé dans chaqueportion d'alésage de diamètre agrandi contre l'épaulement 39 et l'épaulement 40 et est maintenu en place par un collet 41 et 42 vissé sur les souvercles terminaux respectifs 26 et 27. La périphérie de chaque portion de piston 31 et 32 comporte deux gorges circonférentielles parallèles 43 et 44 dans chacune desquelles se trouve un joint triple selon les figures 9 et 10. Pour simplifier la représentation, la figure 11 représente seulement un joint triple 51 monté sur chacune des portions de piston 31 et 32. Le dispositif d'actionnement est d'un type connu en soit et utilisé dans des commandes de moteurs à réaction, dans des situations où l'on peut subir une forte chaleur ou un fort froid. Comme exemples d'autres applications des joints des figures 7 à 10, il y a lieu de citer des ensembles tels que des vérins, des soupapes de sélecteur, des soupapes de détente et des soupapes électromagnétiques. La figure 12 représente la tige dc commande 10G d'un piston hydraulique (non représenté) pouvant se déplacer dans son cylindre par déplacement de la tige 100 axialement pour entrer dans une enveloppe 101 et en sortir.L'enveloppe comporte près de son extrémité libre un épaulement intérieur 102 jouant le rôle d'un palier de guidage pour la tige 100 et l'extrémité libre de l'enveloppe 101 est fermée par un collet 103 entourant la tige. Dans l'intervalle annulaire compris entre l'épaulement 102 et le collet 103 se trouve un joint annulaire 104 en matière carbonée. Le joint 104 présente la forme d'un tube cylindrique allongé axialement, des extrémités opposées duquel des saillies circonférentielles 105 et 106 partent radialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, respectivement, des surfaces circonférentielles du joint. Les saillies 105 et 106 forment ainsi des surfaces-de frottement qui entrent en contact de friction avec l'enveloppe 101 et la tige 100, respectivement, en formant ainsi entre eux un joint qui empêche les fuites de fluide de l'intérieur de l'enveloppe 101 à l'ex térieur de son extrémité fermée par le collet 103. Le joint 104 est très légèrement surdimensionné par rapport au diamètre intérieur de l'enveloppe 101 et sousdimensionné par rapport au diamètre de la tige 100 de sorte que, lorsqu'il est monté, les surfaces de frottement définies par les saillies 105 et 105 sont en contact de friction ferme avec l'enveloppe et la tige, respectivement, le joint 104 étant légèrement déformé suivant son axe pour absorber les différences de diamètre. Les figures 14 à 16 représentent schématiquement l'agencement d'une variante de joint fabriqué par le procédé selon l'invention dans un intervalle annulaire compris entre la tige de piston 100 et l'enveloppe 101. La variante de joint 107 représentée sur les figures 14 à 16 a une forme tronconique, de sorte que ses surfaces circonférentielles radialement extérieure 108 et radialement intérieure 109 sont décalées mutuellement suivant l'axe du joint Ces surfaces circonférentielles définissent les surfaces de frottement du joint qui entrent respectivement en contact de friction avec l'enveloppe 101 et la tige 100.Pour assurer un bon contact étanche des surfaces de frottement avec la tige et l'enveloppe, le diamètre de la surface 108 est très légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'enveloppe 101 au niveau de 1'intervalle annulaire dans lequel doit se trouver le joint, et le diamètre de la surface 109 du joint est très légèrement inférieur au diametre extérieur de la tige 100. Dans la position de montage représentée, par conséquent, le joint 107 fléchit suivant son axe pour absorber les différences de diamètre. Comme on l'a représenté à titre d'exemple sur les figures 14 et 15, le joint 107 peut entre agencé puur s'amincir dans l'une ou l'autre des directions axiales de la tige 100, son extrémité radialement intérieure ou son extrémité radialement extérieure entrant en contact avec un épaulement de l'enveloppe 101 pour limiter le déplacement du joint 107 avec la tige 100 animée d'un mouvement de va-et-vient. Comme le montre la figure 16, deux joints 107 de direction semblable peuvent être placés c8te à côte dans le même intervalle annulaire compris entre l'enveloppe 101 et la tige-100. Comme le montre la figure 17, deux joints analogues 107 disposés dans le même intervalle annulaire entre l'enveloppe 101 et la tige 100 peuvent être installés dans des directions axialement opposées, de façon à entrer en contact mutuel uniquement au voisinage de l'une de leurs surfaces circonférentielles respective. REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'un corps annulaire composite en carbone, consistant à enrouler du carbone sous forme de filament continu sur un mandrin pour former un substrat annulaire, et à faire subir ensuite au substrat un processus de densification du carbone, caractérisé en ce que l'on den sifie le carbone sur le substrat en chauffant le substrat et en faisant entrer un gaz carboné en contact avec le substrat chauffé dans des conditions de température et de pression qui favorisent la formation de carbone à partir de la phase gazeuse pour déposer une matrice de carbone sur le substrat. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un mandrin métallique (4). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise un mandrin d'acier (4). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, carac térisé en ce que le mandrin (4) utilisé comporte une surface polie. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin 14) utilisé est en matière carbonée. 6. Procédé selon la rvendication 1, caractérisé en ce que le mandrin (4) utilisé est en matière carbonisable. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin (4) utilisé est un tube de carbone re- couvert d'une couche d'étoffe de carbone. 8. Procéde selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lton découpe ou l'on usine subséquemment à partir du corps des articles d'une configuration finale désirée (14, 19, 20, 21, 104, 107). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on produit un corps axialement allongé, et on le decoupe ensuite suivant des plans perpendiculaires à son axe pour obtenir une pluralité d'articles annulaires (14, 16, 19, 20, 21, 104, 107). 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, carac térisé en ce que l'on découpe le corps ou un article découpé ou usiné à partir de celui-ci suivant un ou plusieurs plans contenant l'axe du corps ou de l'article ou de direction générale parallèle a celui-ci pour produire sur un article formé (14, 16, 19, 20, 21, 104, 107),une saillie, un épaulement ou une formation en gradin (105, 106) , et/ou interrompre l'anneau par un intervalle (18, 22, 23, 24). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on utilise des faisceaux (2) en fibres de carbone à filaments continus pour former le substrat. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les faisceaux (2) sont des fibres à traitement superficiel. 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, ca râctérisé en ce que l'on fait passer les faisceaux (2) sur le mandrin (4), par l'intermédiaire d'un ensemble de rouleaux et de guides (5, 6, 7, 8, 9) propres à aligner des filaments individuels, à aplatir et à redresser le faisceau (2) et à provoquer un certain degré d'étalement du faisceau (2) compatible avec la pré-tension que l'on désire appliquer au faisceau (2). 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, pour produire des segments de piston, caractérisé en ce que l'on enroule le faisceau (7) sur le mandrin t4) suivant un angle de pas faible ou dé pincement. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, pour produire un cylindre, caractérisé en ce que l'on enroule le faisceau (2) sur le mandrin (4) suivant un angle de pas calculé pour produire un enroulement hélicol- dal. 16. Procédé selon l'une quelconque des -revendica- tions 1 à 15, caractérisé en ce que l'on fait entrer les filaments (2) en contact avec la surface du mandrin sous l'influence d'un petit rouleau (10) qui transporte un débit prédéterminé (14) de résine contenue dans de l'acétone dans une proportion poids/volume de 12,5%, qui est appliquée par le rouleau (10) sur les filaments (2). 17. Bague ou joint annulaire (14, 19, 20, 22, 104, 107) pour haute température constituée entièrement ou principalement par du carbone, caractérisée en ce qu'il (elle) a été fabriqué(e) par un procédé selon l'une quelconque des revendications I à 16. 18. Ecrou constitué entièrement ou principalement par une matière carbonée, ledit écrou étant taraudé et comportant au moins une encoche radiale débouchant à sa périphérie extérieure pour recevoir une clavette, caractérisé en ce que ledit écrou (16) a été fabriqué par le procédé selon l'une ~quelconque des revendications 1 à 16. 19. Joint triple, caractérisé en ce que chacun des trois composants (19, 20, 21) de ce triple joint est constitué entièrement ou principalement par de la matière carbonée et a été fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, chacun desdits composants (19, 20, 21) étant un anneau à ùn seul intervalle (22, 23, 24) et étant usiné pour avoir une section transversale rectangulaire à aré- tes vives. 20. Joint annulaire pour hautes températures, caractérisé en ce qu'il est constitué entièrement ou principalement par de la matière carbonée et a été fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, ledit joint (104, 107) comportant des surfaces de frottement circonférentielles extérieure et intérieure (105, 106, 108 109) mutuellement décalées suivant l'axe du joint. 21. Joint selon la revendication 20, caractérisé en ce que les surfaces de frottement se présentent sous la forme de saillies circonférentielles (105, 106), respectivement sur des surfaces circonférentielles extérieure et intérieure du joint (104), et décalées mutuellement suivant l'axe du joint (104). 22. Joint selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il a une configuration tronconique, de sorte que les surfaces circonférentielles extérieure et intérieure (108, 109) du joint (107) sont décalées mutuellement suivant son axe. 23. Ensemble comprenant un joint selon l'une quelconque des revendications 20 à 22 et un organe de commande allongé monté dans un support qui lui est destiné de façon à pouvoir effectuer des mouvements de va-et-vient axiaux, carac térisé en ce que le joint (104) entoure l'organe de commande dans le support (101) la surface de frottement extérieure (105) du joint (104) étant en contact de friction avec le support (101) et la surface de friction intérieure (106) du joint étant en contact de friction avec l'organe de commande (100),