Brevet FR2621510A1 — publié le 19890414

Le secteur techrique de la présente invention est celui des assern lages frettés. Pour assembler deux pièces, trois techniques sont actuellement employées séparément ou conjointement - rentrer à force la pièce dans la frette ou mcyen d'une presse, - dilater la frette par chauffage au four ou dans un tain d'huile chaude, - rétracter la pièce par refroidissement à l'air liquide ou à l'azote liquide. Ces techniques supposent toujours un certain serrage de la frette par rapport à la pièce puisque le diamètre intérieur de la frette est inférieur au diamètre extérieur de la pièce. On comprend des lors que lorsqu'il s'agit d'interposer une frette sur un palier d'un arbre coudé, il soit impossible de mettre en oeuvre ces techniques. Ainsi, pour réparer une portée de villebrequin, on sait faire un apport de matière par chromage, puis pratiquer un usinage. Mais cette technique est limitée à des rectifications ne nécessitant qu'un apport très faible de matière, d'une épaisseur de l'ordre du dixième de rrm. Lorsque l'apport de matière doit être plus important, par exemple supérieur a 1 mm, il est impossible de réparer un tel ensemble tournant. En particulier, on ne sait pas réparer des villebrequins fortement endommagés et ceux-ci sont purement et simplement mis au rebut. Le but de la présente invention est de fournir un procédé permettant de réparer n'importe quelle surface de roulement d'un ensemble tournant se présentant sous la forme d'un axe ou diune cavité par frettage, tout en obtenant des caractéristiques mécaniques comparables ou supérieures à celles de l'axe ou de la cavité. L'invention a pour objet un procédé de frettage de la surface de roulement d'un ensemble tournant, caractérisé en ce que - On applique sur la surface une frette ajustée aux dimensions de la surface, - on réalise une soudure par stellitage de la frette sur la surface sous atmosphère d'argon, - on usine la frette et le stellite au diamètre désiré. - on usine préalablement la surface de la pièce frettée pour l'ajuster au diamètre correspondant de la frette. La frette est traitée à une résistance supérieur à celle de la surface ou équivalente. L'épaisseur de la frette est supérieur ou égale à 1 mm. La soudure est réalisée dans des percements préalablement pratiqués dans la frette. La frette se présente sous la forme de deux demi-bagues Appliqués à la réparation des villebrequins, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes - on place deux demi-bagues sur l'axe du villebrequin, - on réalise la soudure - on usine ensuite la surface extérieure de la frette à un diamètre de finition. Un avantage de la présente invention réside dans le fait que la soudure n'affecte pas les propriétés mécaniques de la frette et de l'ensemble tournant. Un autre avantage réside dans le fait que le diamètre de finition après rectification de l'ensemble tournant est ramené au diamètre d'origine. Un autre avantage réside dans le fait qu'il est possible maintenant de réparer n'importe quel ensemble tournant, et par exemple la portée d'un villebrequin. D'autres avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture du complément de description donné en relation avec un dessin sur lequel - la figure 1 est une coupe transversale d'une frette utilisée dans l'invention, - la figure 2 est une coupe d'un axe de villebrequin. - la figure 1 est une coupe transversale d'une frette utilisés dans l'invention. Sur les figures, on a représenté l'application du procédé à la réparation d'un villebrequin. Il va sans dire que ce procédé s'applique à n'importe quel axe ou cavité et n'importe quelle frette. Sur la figure 1, on a représenté une frette 1 constituée de deux demi-bagues 2 et 3. Cette frette comporte un certain nombre de percements 4 à l'intérieur desquels la soudure par stellitage est réalisée, sur la figure, on voit que les deux demi-bagues sont munies de huit points de stellite 5. L'épaisseur de la frette est adaptée en fonction de l'importance de la rectification à réaliser. Pour des commodités de réalisation, on préfère opérer à partir d'une frette d'au moins 1 mrr d'épaisseur. Bien entendu, une épaisseur inférieure peut être utilisée. La dimension des percements 4 est adaptée en fonction des caractéristiques du poste de soudure. La nature de la frette est adaptée suivant l'application envisagée. Dans cas d'un villebrequin, on peut utiliser une frette ayant une résistance à la traction supérieure ou égale a 9:108 Pa. Un acier du type 35 NCD 16 corvit bien à ce type d'application. Les deux demi-bagues peuvent être prétraitées à une résistance supérieure à celle de la pièce fretter. Sur la figure 2, on a représenté un villebrequin dot l'axe 6 ou palier est solidaire des deux branches 7. L'axe 6 est d'abord rectifié à certain diamètre A, dit de réparation. Bien entendu, le diamètre interne la frette 1 est équivalent à ce diamètre A de réparation. On place les de;x aemi-bagues sur l'axe 6 et on réalise une soudure, dans les percements 4, par stellitage sous atmosphère d'argon, de la frette 1 sur ledit axe. Cet: soudure permet la pénétration sur stellite dans l'axe 6 et elle ne modifie aucune des caractéristiques mécaniques de la frette et de l'axe. De plus la frette I ayant été prétraitée, on obtient une résistance mécanique supc- rieure à celle de l'axe. Les stellites forment une classe d'alliages à base de cobalt (D a 70 %), chrome (20 à 35 %), tungstène (2 à 20 %), carbone (0,5 à 3 %) avec éventuellement, des additions de fer, de nickel, de molybdène, de silici et... On utilise les produits du commerce vendus sous forme de baguettes. On utilise ensuite extérieurement la frette 1 ainsi que les stel- lites 5 au diamètre extérieur B dit diamètre de finition désiré. Bier entendu, ce diamètre de finition désiré. Bien entendu, ce diamètre B, dans le cas d'un villebrequin, est égale au diamètre des paliers non frettés, avec unie tolérance de l'ordre de O à 5 microns. La longueur Cde la frette 1 est, dans cette application particuliêrt, égale ou inférieur de 1 mm à la longueur de l'axe à réparer. La structure du villebrequin impose l'utilisation de deux demi-bagues. Sur un axe à extrémité libre, on peut utiliser une frette tubulaire que l'on engage sur l'axe à réparer avec un jeu très faible. Bien qu'on ait décrit l'application d'une frette sur axe plein, il va de soi que ladite frette peut être appliquée à l'intérieur d'un élément tubulaire à réparer. La soudure et l'usinage de la frette au diamètre de finition sont alors réalisés par l'intérieur de la frette. La structure du villebrequin impose l'utilisation de deux demi- bagues. Sur un axe à extrémité libre, on peut utiliser une frette tubulaire que l'on engage sur l'axe à réparer avec un jeu très faible. Ce procédé peut être mis en oeuvre quels que soient la longueur et le diamètre de l'axe à réparer. - REVENDICATIONS 1 - Procédé de frettage de la surface (6) de roulement d'un er,- sble tournant, caractérisé en ce que - on applique sur la surface (6) une frette (1) ajustée aux dimen- suions de la surface, - on réalise une soudure par stellitage de la frette sur la surface cous atmosphère d'argon, - on usine la frette et stellite au diamètre désiré. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on usine préalablement la surface (6) pour l'ajuster au diamètre correspondant de la frett 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la frette (1) est traitée à une résistance supérieure à celle de la surface (6). 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaisseu cC la frette est supérieur ou égale à 1 mm. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 4, curacté- risé en ce que la soudure est réalisée dans des percements (4) préalablement pratique dans la frette. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracté- f.sé en c que la frette (1) se présente sous la forme de deux demi-bagues (2,3). 7 - Application du procédé selon l'une quelconque des revendications , à6 à la réparation d'un villebrequin, caractérisée en ce qu'on place deux demi-bagues sur l'axe (6) du villebrequin, on réalise la soudure et on usine ensuite la surface extérieure de la frette (1) au diamètre de finition.