Brevet FR2614814A3 — publié le 19881110

FR 2614814 A3 19881110 FR 8706527 A 19870504 L'invention vise un procédé pour fabriquer des pièces en aluminium, alliages d'aluminium et tous alliages en général. On connalt de nombreux procédés pour fabriquer de telles pièces, par exemple et non limitativement, par matriçage, for-geage, moulage à la cire, par coulée. Ces procédés présentent tous des inconvénients résultant soit dans l'insuffisance des performances mécaniques obtenues, soit dans la nécessité d'outillages complexes et comateux et pour certains dans la nécessité d'autres traitements. Le déposant de la présente demande a proposé une solution originale définie dans le brevet européen 119.365 consistant a associer dans un procédé nouveau une première phase de traitement par coulée d'aluminium ou alliage d'aluminium dans un moule, puis après la coulée, le démoulage de la pièce encore chaude et son insertion dans une matrice difinissant une empreinte a dimension inférieure à celle du moule en exerçant ensuite une opération de pressage. Ce procédé est appliqué industriellement et les performances mécaniques des pièces obtenues sont très largement supérieures à celles des procédés classiques avec un coût de revient d'élaboration inférieur. Dans la mise en oeuvre du procédé décrit par le brevet européen, la pièce démoulée se situe à une température de l'cidre de 40Q C à 500 C. Sa structure métallographique est donc homogène dans toute son épaisseur et l'opération suivante de pressage dans une matrice permet une obtention de caractéristiques mécaniques constante dans toutes les parties ou zones constitutives de la pièce. Des tentatives et essais ont été e++etués par le déposant pour essayer de développer le procédé objet du brevet européen précité. Ces essais ont été réalisés à partir de pièces d'ébauches de fonderie à froid ou a basse température présentant une structure métallographique déterminée et faisant apparaître une croate extérieure. Dans ce cas, ladite structure est hétérogène avec des variations importantes de la structure des grains de la zone extrme de la pièce à son coeur. Compte-tenu de cette structure, les pièces ainsi réalisées présentant déjà des caractéristiques mécaniques propres à l'opération de fonderie subissaient les opérations classiques et finales d'ébarbage. L'originalité du procédé selon l'invention, vise a avoir fait subir aux ébauches de fonderie soit à froid, soit à basse température, une opération supplémentaire de pressage. Les ébauches refroidies ou à basse température sont placées dans les empreintes de matrice de dimensions légèrement inférieures à celles du moulage. Les parties de matrice sont sollicitées et déplacées pour entre fortement presses les unes contre les autres afin d'exercer sur les ébauches coulées de part et d'autre desquelles elles se trouvent, un effet combiné de pressage. Les résultats constatés sont particulièrement surprenants compte-tenu de la structure métallPgraphique initiale avec une croute d'épaisseur. Les caractéristiques mécaniques sont renforcées et supérieures à celles obtenues par le procédé décrit dans le brevet européen. Rfin d'établir des comparaisons possibles, nous avons volontairement repris les mimes conditions d'essais décrits dans ledit brevet, exposées de manière non limitative, dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. EXEMPLE N 1 On traite un alliage d'aluminium au cuivre, du type connu sous la dénomination commerciale fiU5GTY34. PRESSAGE A HAUTE TEM- PRESSAGE A BASSE TE AU5GTY34 MOULAGE TRADITIONNEL PERATURE OU A CHAUD PERATURE OU A FROID (Br.EUR. 119365) (PRESENTE DEMANDE DE BREVET) ALLONGEMENT % 8 à 11 16 à 20 16 à 22 RESISTANCE A LA 340 à 360 400 à 450 400 à 460 TRACTION Rt (MPa) TENUE A LA FATIGUE s 8 cyc contrainte 120 MPa 1.000.000. cycles pas de rupture à 10 cycles pas de rupture a 10 Contrainte 180 MPa 280.000. cycles 2.000.000. cycles 2.500.000 cycles EXEMPLE N 2 : On traite un alliage d'aluminium au silicium du type connu sous la dénomination commerciale AS7GO6Y33. PRESSAGE A HAUTE TEM- PRESSAGE A BASSE TEM AS7G06Y33 MOULAGE TRADITIONNEL PERATURE OU A CHAUD PERATURE OU A FROID (Br.EUR. 119365) (PRESENTE DEMANDE DE BREVET) ALLONGEMENT % 4 à 6 9 à 14 9 à 15 RESISTANCE A LA 290 à 320 320 à 360 320 à 370 TRACTION Rt (MPa) TENUE A LA FATIGUE contrainte 120 MPa 475.000 cycles 20.000.0Q cycles 23 000 000 cycle Les exemples sont donnés à titre nullement limitatif. Le procédé selon l'invention vise ainsi à une opération de pressage à froid ou a basse température des pièces ou ébauches de fonderie en provenance de tous moulages telles que coquille, basse pression, sable, sous pression et autres. Le procédé vise toutes pièces ou ébauches de fonderie en aluminium, tous alliages d'aluminium, bronze d'aluminium, alliages légers ferreux ou non, alliages composites ou matériaux com > nsites. La température des ébauches est celle de la température dite à froid ou å basse température au moment du pressage entre les parties de la matrice. Pour la mise en oeuvre du. procédé objet de l'inventions il a été effectué des essais c, sur les matrices susceptibles d'assurer une tenue lors de l'opération de pressage. Les matrices ont ainsi une dureté de 46 à 48 HRC et les nuances des aciers sont très particulières. Plus spécifiquement, les matrices de pressage sont montées sur presses hydrauliques ou à vis, ou excentriques, qui donnent aux banches soit une percussion, soit une pression. Les avantages ressortent bien de la description. Les ébauches sont considérablement améliorées par ltopbration de pressage. Le procédé permet de travailler et de réaliser des pièces dont la structure métallographique est hétérogène en renforçant les caractéristiques mécaniques. Le choix de ce procédé par l'utilisateur par rapport a celui décrit dans le brevet européen 119.365 sera fonction de la pièce traitée et en particulier des qualités requises au coeur de celle-ci. REVENDICRTIONS - 1 - Procédé pour fabriquer des pièces élaborées en fonderie, caractérisé en ce que les ébauches de fonderie sont soumises à froid ou a basse température à une opération supplémentaire de pressage, lesdites ébauches étant disposées dans les empreintes de matrice de dimensions légèrement inférieures à celle du moulage. - 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ébauches de fonderie sont en provenance de tc= moulages tels que coquille, basse pression, sable, sous pression. - s - ProcédE selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ébauches de fonderie sont réalisées en aluminium, tous alliages d'aluminium, bronze d'aluminium. - 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ébauches de fonderie sont réalisées à partir d'alliages légers, ferreux ou non. - 5 - Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que les ébauches de fonderie sont réalisées a partir d'alliages composites ou matériaux composites. - 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température des ébauches est celle de la température dite à froid ou a basse pression au moment du pressage entre les parties de la matrice. - 7 - Procédé selon la revendication 1. caractérisé en ce que l'on choisit une dureté des matrices réceptionnant les ébauches de fonderie avec une dureté de 46 à 48 HRC.