Brevet FR2534991A1 — publié le 19840427

Matériau pour la fabrication de pièces de précision soumises à des efforts dynamiques pour paliers. L'invention se rapporte à un matériau pour la fabrication de pièces de précision soumises a des efforts dynamiques pour paliers, constitué par une matière plastique injectable ou moulable avec ou sans addition de matériaux de remplissage, tels que des fibres de verre ou de carbone. Les pièces de précision en matière plastique pour paliers, par exemple cage pour roulements, les bagues de roulement enrobées de matière plastique etc., sont généralement exigées avec d'étroites tolérances dimensionnelles. En vue de rationnaliser la fabrication, on s'efforce de mettre au point un procédé comportant le moins d'opérations possibles et ne nécessitant si possible aucune retouche. C'est pourquoi ces pièces de précision sont le plus souvent fabriquées suivant une technique d'injection ou de moulage afin d'obtenir, après démoulage, un produit fini sans autre usinage. Bien quel'on dispose sur le marché d'un grand choix de matériaux de base auxquels on peut ajouter toutes sortes de matériaux de remplissage et autres produits d'addition et que lton peut ainsi adapter à toutes les exigences se présentant, un grave défaut continue d'affecter presque tous les modes de réalisation connus : aprèssa mise en oeuvre, la matière plastique subit un retrait au cours de son refroidissement et de son durcissement.Cela revient à dire que les dimensions diminuent légerement par rapport au volume initial des moules. Dans le cas de certaines pièces moulées simples présentant par exemple partout une même épaisseur de matériau, ce défaut peut -être supprimé en augmentant les dimensions du moule de la valeur du retrait. Cette solution est toutefois inapplicable lorsque les pièces moulées sont de formes plus compliquée, présentent des parois d'épaisseurs différentes ou des sections disposées angulairement les unes par rapport aux autres.En pareils cas, meme si on arrivait à calculer ou à déterminer individuellement les valeurs du retrait en chaque point de la pièce moulée et qu'on réalisait le moule en tenant compte de ces valeurs, on n'obtiendrait aucun succès dans une fabrication en série, car il se produit toujours de légers écarts dimensionnels des pièces moulées entre elles en raison des conditions qui varient au cours de la fabrication, comme les gradients thermiques à l'intérieur du moule, la température de la matière plastique, la pression, par exemple dans le procédé de moulage par injection, la proportion du mélange de la matière plastique etc. En particulier dans la technique des paliers, ces écarts dimensionnels, même faibles, par exemple dans une cage de roulement, affectent considérablement la tranquillité de marche et la durée de vie de l'ensemble du palier. Dans cet exemple, les points les plus sensibles sont les alvéoles de la cage dont les surfaces latérales servent de surface d'appui à l'élément roulant. Le retrait de la matière plastique peut ici provoquer les défauts suivants - écarts par rapport a la forme géométrique de l'alvéole de la cage - surfaces latérales inclinées par rapport à la surface d'appui correspondante des éléments roulants - surfaces latérales inégales - dimensions trop grandes ou trop petites des alvéoles de la cage. Même si ces défauts sont dimensionnellement insignifiants, ajoutés aux tolérances de fabrication usuelles, ils contribuent à faire fortement varier les caractéristiques d'une série de roulements. Avec les matières plastiques utilisées jusqu'ici pour la fabrication des piecesde précision, la qualité des pièces moulées ne peut être améliorée que par un important travail de retouche. La présente invention a par conséquent pour objet de mettre au point un matériau du type précité avec lequel il soit possible de fabriquer des pieces de précision dont les dimensions ne subissent aucun retrait apres le refroidissement ou le durcissement. Ce résultat est atteint selon l'invention en ajoutant un agent gonfflant à la matière plastique. Une telle matière plastique peut être façonnée de la façon usuelle par une technique de moulage par injection et emploi d'un moule. Pendant la mise en oeuvre l'agent gonflant génère des forces de dilatation qui s'opposent au retrait pendant le refroidissement ou le durcissement de la matière plastique. De cette façon, la pièce moulée conserve avantageusement ses dimensions et l'on obtient en particulier des surfaces précises qui sont conformes au moule et qui par ailleurs gardent aussi la position et ltorientation prédéterminées par le moule. Cet avantage se remarque surtout dans les cages pour roulements. Les surfaces latérales des alvéoles de la cage forment une zone d'appui précise, a grande surface, ou, si on le désire, linéaire, qui fournit un guidage et un maintien sans frottement, régulier et doux des éléments roulants. L'alignement et régulier de tous les alvéoles de la cage obtenu grâce au matériau selon l'invention, assure en outre, un roulement exacte de tous les éléments roulants ce qui a pour effet de réduire considérablement le bruit lors du fonctionnement. Selon une autre caractéristique de l'invention, en cas d'utilisation d'une matière thermoplastique on prévoit une addition d'agent gonflant'de 0,2...2 t. Ce pourcentage a donné des résultats particulièrement bons au cours d'essais pratiques et c'est à l'intérieur decette plage indiquée qu'ii y a lieu de déterminer empiriquement le pourcentage à appliquer en fonction de la pièce moUlée à fabriquer. La description limitée à l'emploi de la matière plastique selon l'invention pour la fabrication de cages pour roulements ne doit être prise qu'a titre d'exemple. Il reste bien entendu que des pièces de précision analogues peuvent également être fabriquées de cette façon. REVENDICATIONS 1. Matériau pour la fabrication de pièces de précision soumises à des efforts dynamiques pour paliers, constitué par une matière plastique injectable ou moulable avec ou sans addition de matériaux de remplissage, tels que des fibres de verre ou de carbone, caractérisé par le fait que l'on ajoute un agent gonflant au matériau de base. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé parle fait qu'en cas d'utilisation d'une matière thermoplastique on prévoit une addition d'agent gonflant de 0,2....2 %.