Brevet FR2699243A1 — publié le 19940617

Procédé de fabrication d'une bague de friction pour embrayaces ou freins L'vnvention concerne un procédé de fabrication d'une bague de friction pour embrayages ou freins, avec une garniture de friction frittée sur au moins une surface péri- phérique d'une bague support conique ou cylindrique, formée à partir d'un flar en tôle plan, après application, sur ce flan en tôle plan, de la garniture de friction, composée d'un m Alange pulvérulent de frittage. Pour pouvoir fabriquer de façon simple des bagues de friction pour embrayages ou freins, avec une surface de friction conique ou cylindrique, bagues présentant une gar- nit ure de fricticn fritte sur la bague support, il est connu (A-P 385 826), d'appliquer une garniture de friction frittée sur la bague support, obtenue par estampage à partir d'une tôle plane, avant son formage, sur au moins l'une des faces formant les surfaces périphériques ultérieurement co- niques ou cylindriques, et ensuite de mettre la bague sup- port à la forme souhaitée, conique ou cylindrique, entre la matrice et le poinçon d'un outil de formage La condition p D-éliminaire d'un tel formage conjoint de la garniture de friction frittée avec la bague en tôle est en tous cas que la garniture de friction frittée présente une ductilité suf- fisante pour cette déformation, ce qui détermine principale- ment la possible composition des garnitures de friction de frittage Pour cette raison, on utilise des garnitures de friction de frittage, usuelles à cette fin, à base de métaux cuivreux, présentant par exemple une tendance à la formation de sulfures dans le cas o l'on a des huiles de boîtes de vitesse à teneur en additifs élevée et entraînant une dégra- dation des propriétés de la garniture de friction Une dimi- nution de la proportion en métaux cuivreux en faveur d'autres métaux, par exemple le fer, est cependant à peine possible, du fait de la ductilité requise. L'invention a ainsi pour but d'éviter ce défaut et d'améliorer un procédé de fabrication d'une bague de fric- tion du type évoqué au début, de manière que la composition des garnitures de friction de frittage puisse être choisie en fonction des propriétés de garnitures de friction re- quises, indépendamment de leur ductilité, sans devoir renon- cer à la simplicité de l'application de la garniture de friction sur un flan en tôle plan. L'invention résout le problème par le fait que le mélange pulvérulent de frittage destiné à la garniture de friction est mélang 4, avant application sur le flan en tôle plan, avec un liant à base de résine synthétique, que le flan en tôle est formé en bague-support après prise du mé- lange poudre de frittage-résine synthétique appliqué, et en ce qu'ensuite la garniture de friction est frittée après, respectivement pendant l'élimination du liant à base de ré- sine synthétique. Du fait du mélange du produit qu'est le mélange de poudre de frittage avec un liant à base de résine synthé- tique, on peut obtenir une liaison, suffisante pour former le flan en tôle en une bague de friction, de la garniture de friction appliquée de manière appropriée sur le flan en tôle plan, au moyen d'un durcissement au moins partiel du liant à base de résine synthétique Du fait que la garniture de Fr cton est ensuite frittée, après le formage du flan en tôle plan, en une bague-support, la ductilité de la garni- ture de friction après le prccessus de frittage ne joue plus aucun rôle pour le formage, pour lequel c'est la ductilité de la liaison par la résine synthétique qui est détermi- nante Pour cette raison, la composition des garnitures de friction de frittage peut varier dans de larges limites Les garnitures de friction de frittage à base de poudre de fer peuvent par suite également être utilisées, tout comme les garnitures de friction de frittage à base de laiton ou de bronze Il est seulement essentiel que la liaison par la ré- sine synthétique, que l'on a, avant formage du flan en tôle, pourvue de la garniture de friction, puisse être remplacée, après formage, par une liaison frittée, ce qui nécessite L'élim inaticn en une proportion suffisante du liant à base de résine synthétique. Pour, d'une part, assurer l'obtention d'une résis- tance suffisante de la liaison à base de résine synthétique et, d'autre part, permettre que l'extraction du liant à base de résine synthétique se fasse avec simplicité, les liants à base -de résone synthétique sont à choisir en prenant en considération ces conditions Si l'on met en oeuvre comme liant à base de résine synthétique un acétate de polyvinyle, dosé en une quantité de 3 à 30 % en poids, de préférence de à 20 % en poids, du mélange poudre de frittage-résine synthétique, on obtient en général des résultats satisfai- sants Une autre possibilité consiste à utiliser comme liant à base de résine synthétique une résine phénolique, dosée en une quantité allant de 3 à 10 % en poids, de préférence de 4 à 6 % en poids, du mélange poudre de frittage-résine synthé- tique Dans ce cas également, on obtient de bons résultats quant à la résistance de la liaison à résine synthétique et concernant l'extraction du liant avant le processus de frit- tage Il est compréhensible qu'on peut également utiliser d'autres liants à base de résine synthétique, par exemple des résines au silicone ou des résines époxy. Du fait que, suite à l'extraction du liant à base de résine synthétique, des pores sont produits dans la gar- niture de friction, on peut commander la porosité de la gar- niture de friction de frittage terminée, par le choix de la taille granulaire du liant à résine synthétique ajouté au mélange de poudre de frittage. Dans le cas d'une forte proportion de résine syn- thétique, des processus de fissuration peuvent se produire lors du frittage sous atmosphère réductrice, les produis ré- siduels apparus ayant une mauvaise influence sur le déroule- ment du frittage Pour exclure une telle influence négative, on peut, selon un autre mode de réalisation de l'invention, extraire le liant à base de résine synthétique au moins par- tiellement hors de la garniture de friction, immédiatement avant le frittage, dans des réactions de type Redox opérées en atmosphère oxydante, avant que la garniture de friction soit frittée dans une atmosphère réductrice Dans le cas de garnitures de friction dont la composition permet d'at- teindre des températures de frittage élevées et dont la pro- portion en résine synthétique n'est pas trop élevée, la pro- portion en résine synthétique peut également être extraite hors de la garniture de friction, sans nuire au processus de frittage, pendant que le frittage a lieu, sous atmosphère réductrice. Pour fabriquer une bague de friction selon l'in- vention, on peut par exemple partir d'une bague en tôle plane, découpée par estampage, se présentant sous forme de flan Un tel flan annulaire n'est cependant pas obligatoire, parce qu'on peut également rouler des bandes de tôle planes, en utilisant le procédé selon l'invention, pour obtenir des b:gues-su Dport coniques ou cylindriques Avant application de la Garniture de friction, on peut appliquer un fond ru- gueux sur le flan en tôle plan, pouvant être dégraissé de la manière usuelle et, le cas échéant, rendu rugueux par meu- lage, sablage ou brossage, afin d'assurer une meilleure ad- hérence de la garniture de friction sur le flan en tôle, respectiveement sur la bague-support Le mélange de poudre de frittage, additionné d'un liant à base de résine synthé- tique, par exemple d'un acétate de polyvinyle, est appliqué sur le flan en tôle plan ainsi préparé, le mélange poudre de frittage-résine synthétique pouvant être appliqué par dis- persion ou compression-compactage La garniture de friction est ensuite durcie, notamment en fonction du liant mis en oeuvre, avec utilisation de chaleur, pression ou rayonnement t ZV La pi èce façonnée ainsi préparée peut être arrondie aux bords, en vue de diminuer la sensibilité aux fissurations par entailles, avtant d'être mis en forme par matriçage ou emboutissage profond Cette mise en forme est possible sans problème, indépendamment de la composition de la garniture de friction de frittage, parce que la ductilité de la garni- ture de friction pendant la mise en forme ne dépend que de la liaison à résine synthétique La garniture de friction appliquée sur la baguesupport conique ou cylindrique peut, selon un procédé de frittage usuel, être frittée sous une atmosphère réductrice, la proportion en résine synthétique pouvant être éliminée et la porosité de la garniture pouvant être m odifiée à dessein Pour éviter des processus fissu- rants, la proportion de résine synthétique peut être cuite avant le processus de frlttage proprement dit, sous une at- mosphère oxydante, avec un traitement thermique déterminé. Afin qu'en tous cas, les défauts géométriques pro- duits sur la pièce façonnée du fait du frittage soient com- pensés, la pièce façonnée peut être soumise à un processus de calibrage, lors duquel des gorges ou des cannelures peu- vent être creusées simuitanément dans la garniture de fric- ilon Le traitement subséquent des bagues de friction cylin- driques ou coniques ainsi fabriquées a lieu de façon clas- sique. REVENDICATIONS i Procédé de fabrication d'une bague de friction cour embrayages ou freins, avec une garniture de friction frittee sur au moins une surface périphérique d'une bague- support conique ou cylindrique, formée à partir d'un flan en 6 ôle plan, après application, sur ce flan en tôle plan, de la garniture de friction, composée d'un mélange pulvérulent de frittage, caractérisé en ce que le mélange pulvérulent de frittage, destiné à la garniture de friction, est mélangé, avant application sur le flan en tôle plan, avec un liant à base de résine synthétique, en ce que le flan en tôle est formé en baguesupport après prise du mélange poudre de frittage-resine synthétique appliqué, et en ce qu'ensuite la garniture de friction est frittée après, respectivement pen- dant l'élimination du liant à base de résine synthétique. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce aue l'on utilise comme liant à base de résine synthé- tique un acétate de polyvinyle, en une proportion de 3 à % en poids, de préférence de 10 à 20 % en poids du mé- lange poudre de frittage-résine synthétique. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme liant à base de résine synthé- tique une résine phénolique, en une proportion de 3 à 10 % en poids, de preférence de 4 à 6 % en poids du mélange poudre de frittage-résine synthétique. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions l à 3, caractérisé en ce que le liant à base de résine synthétique est extrait au moins partiellement hors de la garniture de friction, immédiatement avant le frittage, dans des réactions de type Redox opérées en atmosphère oxydante, avant que la garniture de friction soit frittée dans une at- mosphère réductrice.