Brevet FR2820759A1 — publié le 20020816

vecLeur plamid1que d'Anabaena pRE 25C23. 1 2820759 ELEMENT D'APPUI COULISSANT EN MATERIAU A BASE D'ALUMINIUM DURCI PAR VIEILLISSEMENT ET SON PROCEDE DE FABRICATION. D omaine de l' invention La présente invention concerne un procédé de traitement thermique pour des éléments d'appuis coulissants fabriqués à partir de matériaux à base d'aluminium durcis par vieillissement, ou analogues, et plus particulièrement, des procédés de traitement thermique pour des éléments d'appui coulissants utilisés dans les compresseurs du type à plateau oscillant. Etat de la technique Les matériaux à base d'aluminium durcis par vieillissement, par lo exemple des alliages d'aluminium durcis par vieillissement artificiel, peuvent étre utilisés pour la fabrication de composants de compresseurs du type à plateau oscillant, par exemple les pistons, les plateaux oscillants ou analogues afin d'obtenir des composants ayant une dureté suffisante, mais un poids plus léger que celui des composants fabriqués à partir d'autres métaux, par exemple les métaux ferreux, comme l'acier ou analogue. Les matériaux à base d'aluminium durcis par vieillissement peuvent être revêtus d'une résine thermoplastique ou d'un matériau lubrifiant solide qui peut comprendre une résine thermoplastique sous forme de liant, pour former des 2 o éléments d' appu i coulissants, par exemple le s parties d' appui coulissantes des pistons, des plateaux oscillants ou analogues. En outre, ladite résine thermoplastique ou ledit matériau lubrifiant solide, peut étre calciné(e). La température de calcination est sensiblement identique à la température de durcissement par vieillissement des matériaux à base d'aluminJum, par exemple les alliages d'aluminium durcis par vieillissement. Par conséquent, ces matériaux peuvent subir une diminution de leur dureté en raison d'un survieillissement du au traitement par calcination. Résumé de l'invention I1 s'est avéré nécessaire de proposer un procédé de traitement thermique pour des éléments d'appui coulissants fabriqués à partir de 2 2820759 matériaux à base d'aluminium durcis par vieillissement, lequel procédé réduit ou élimine le survieillissement de ces matériaux. Dans un mode de réalisation de la présente invention, un élément d'appui coulissant traité thermiquement fabriqué à partir d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement comprend un matériau à base d'aluminium, qui est durci par vieillissement artificiel sur une période qui est spécifiée pour atteindre une dureté maximale, un revêtement de résine thermoplastique étant placé sur une surface du matériau à base d'aluminium et le revêtement étant calciné. lo Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, un appui à glissement traité thermiquement d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement comprend un matériau à base d'aluminium, qui est durci par vieillissement artificiel pendant une période qui est plus inférieure à celle qui est spécifiée pour que le matériau atteigne une dureté maximale, un revêtement en matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant étant placée sur une surface du matériau à base d'aluminium, et ledit revêtement étant calciné. L'invention concerne également un procédé de traitement d'un 2 o élément d'appui coulissant fabriqué en un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement, comprenant les étapes consistant à durcir par vieillissement le matériau à base d'aluminium pendant une période qui est inférieure à celle spécifice pour atteindre une dureté maximale du matériau à base d'aluminium, à revêtir le matériau à base d'aluminium 2 5 avec une substance et à calciner la substance. La substance peut comprendre une résine thermoplastique ou un matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant. En outre, un élément d'appui coulissant traité thermiquement selon ce procédé est décrit dans encore un autre mode de réalisation de la 3 0 présente invention. D'autres objets, caractéristiques et avantages de modes de réalisation de la présente invention apparatront à partir de la description suivante de modes de réalisation préférés en se rétérant aux dessins joints dans lesquels: 3 2820759 Bréve description des figures la figure 1 représente un schéma représentant une variation de la dureté d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement en fonction de la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel. Description détaillue de modes de réalisation préférés Selon la présente invention, un matériau à base d'aluminium, par exemple un alliage d'aluminium, peut étre utilisé pour la fabrication de composants de compresseurs du type à plateau oscillant, par exemple les plateaux oscillants, les pistons ou analogues. Le matériau à base d'aluminium peut étre soumis à un traitement de durcissement en solution par vieillissement, par exemple à une température spécifiée par le fabricant du matériau. En outre, ce matériau peut étre soumis à un traitement de durcissement par vieillissement, par exemple un traitement de durcissement par vieillissement artificiel. En outre, il peut étre revêtu d'une résine thermoplastique, ou un matériau lubrifiant solide qui peut comprendre une résine thermoplastique sous forme de liant. Le revêtement peut étre soumis à un traitement par calcination, qui se produit à une température qui est sensiblement similaire à la température de traitement de durcissement par vieillissement artificiel du matériau. Pour réduire ou éliminer le survieillissement du matériau à base d'aluminium, par exemple le durcissement par vieillissement artificiel 2 5 du matériau au-delà d'une dureté maximale ou pic de dureté au-delà de laquelle la dureté du matériau diminue, le matériau est durci par vieillissement artificiel sur une période de traitement qui est inférieure à la durée spécifiée de façon à atteindre la dureté maximale du matériau. Ce temps de traitement est spécifié par le fabricant du matériau pour 3 0 atteindre la dureté maximale du matériau. On a découvert qu'en soumettant le matériau à base d'alliage d'aluminium au traitement pendant une période de traitement de durcissement par vieillissement qui est un pourcentage de la période spécifiée pour atteindre une dureté maximale du matériau, par exemple 75 % de la période spécifice ou analogue, on évite ou on réduit la perte de dureté de l'aluminium en raison du traitement par calcination. En outre, on a découvert qu'en soumettant le matériau à une période de traitement de durcissement 4 2820759 par vieillissement artificiel qui est trop courte, par exemple moins de 25 % de la période spécifiée pour atteindre une dureté maximale, le matériau peut ne pas être suffisamment durci pour être utilisé pour la fabrication de composants de compresseur à plateau oscillant, même s'il peut être soumis à un traitement par calcination. Par conséquent, selon la présente invention, le survieillissement d'un matériau à base d'aluminium vieilli artificiellement peut être réduit ou éliminé en le soumettant à un durcissement par vieillissement artificiel pendant une période qui est plus réduite que la période spécifiée pour atteindre la l o dureté maximale du matériau à base d'aluminium, par exemple 75 % de la période spécifiée, mais plus longue qu'une période requise pour le durcir de manière suffisante lors de la fabrication de composants de compresseurs à plateau oscillant, par exemple 25 % de la période spécifiée. L'invention va être en outre expliquée en examinant l'exemple suivant qui n'est d'être qu'un exemple d'utilisation de l'invention. Le procédé de traitement thermique selon la présente invention a été testé en utilisant un matériau à base d'aluminium, par exemple un matériau expansé à base d'alliage d'aluminium, comme celui qui est défini par Japanese Industrial Standards Code (JIS) 4032, préparé selon le mode opératoire suivant. Le matériau à base d'aluminium a été soumis à un traitement de durcissement en solution à une température spécifiée par le fabricant du matériau. En outre, le matériau a été soumis à un traitement de durcissement par vieillissement artificiel à une 2 5 température spécifiée par le fabricant du matériau. En outre, le traitement de durcissement par vieillissement artificiel a été effectué pendant une période différente, allant d' environ 2 5 % de la période spécifiée par le fabricant pour atteindre une dureté maximale du matériau à environ 100 % du temps spécifié par le fabricant pour atteindre une dureté maximale du matériau. Dans ce cas, le fabricant a spécifié qu'un durcissement par vieillissement artificiel devrait être effectué pendant huit heures environ pour faire durcir le matériau jusqu'à atteindre une dureté maximale. En outre, le matériau a été revêtu avec une substance, par exemple une résine thermoplastique, un matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant. Par la suite, le matériau à base d'aluminium revêtu a été soumis à un traitement par calcination. 2820759 Les paramètres des essais ci-dessus sont décrits dans le tableau suivant: Température Période Durcissement en 495 C solution Durcissement par 180 C (0,25 - 1,2) x 8 heures vieillissement artiElciel Température de 185 C 2 heures calcination La figure 1 décrit un schéma montrant 1 la variation de la dureté d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement selon le procédé de traitement thermique de la présente invention en fonction de la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel du durci par vieillissement, à savoir JIS 4032. La période de traitement de l o durcissement par vieillissement artificiel est donnée comme pourcentage de la période de traitement spécifiée par le fabricant pour atteindre la dureté maximale. La variation de la dureté mesure une variation entre la dureté du matériau à la fin du traitement par calcination et la dureté du matériau à la fin du traitement de durcissement par vieillissement artificiel. Comme le montre la figure 1, lorsque la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel représentait moins de 75 % de la période de traitement qui est nécessaire pour atteindre la dureté maximale du matériau, la variation de la dureté était réduite comparé aux cas o la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel dépassait 75 % de la période de traitement spécifiée. Lorsque la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel représentait moins de 25 % de la période de traitement qui est spécifiée par le fabricant pour atteindre la dureté maximale, la dureté adéquate 2 5 n'était pas atteinte, même si le matériau à base d'aluminium était soumis à un traitement par calcination, en plus du traitement de durcissement par vieillissement artificiel. D'après ces résultats, tout survieillissement du matériau à base d'aluminium et une diminution correspondante de la dureté du matériau peuvent étre réduits ou effectivement éliminés en durcissant par vieillissement artificiellement 6 2820759 le matériau pendant pas moins de 25 % et pas plus de 75 % de la période spécifiée pour que le matériau n'atteigne sa dureté maximale. Selon l' article Aluminium Hand Book (Maouel sur l'aluminium) publié par la Japanese Aluminium Association, les conditions de traitement de durcissement par vieillissement artificiel, par exemple la température, la période ou analogue sont sensiblement les mêmes parmi les matériaux à base d'aluminTum durci par vieillissement, par exemple la série JIS 2000, la série JIS 7000 ou analogue. Par conséquent, le procédé de traitement thermique proposé de la présente invention peut être appliqué aux matériaux à base d'aluminium durci par vieillissement, outre un matériau expansé à base d'alliage d'aluminium, comme le JIS 4032. Selon la présente invention, un élément d'appui coulissant peut être fabriqué à partir d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement, par exemple un alliage d'aluminium. Ce matériau est durci par vieillissement artificiellement pendant une période de traitement qui est inférieure à celle qui est spécifiée pour atteindre la dureté maximale du matériau. En outre, le matériau peut être revêtu d'une substance. Cette substance peut être calcince. La substance peut 2 o comprendre une résine thermoplastique ou un matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant. Ainsi, selon le procédé de traitement thermique de la présente invention, si la période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel est déterminée comme étant un pourcentage adapté de la période spécifiée pour atteindre la dureté maximale, le survieillissement du matériau peut être effectivement réduit ou éliminé. Bien que la présente invention ait été décrite en rapport avec des modes de réalisation préférés, elle ne s'y limite pas. L'homme du métier pourra en déduire d'autres modes de réalisations, variantes et 3 0 modifications. 7 2820759 REVENDICATIONS 1. Elément d'appui coulissant traité thermiquement fabriqué à partir d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement, caractérisé en ce qu'il comprend: un matériau à base d'aluminium, qui est durci par vieillissement artificiel pendant une période qui est inférieure à celle qui est spécifiée pour que le matériau atteigne la dureté maximale; et un revêtement d'une résine thermoplastique placé sur la surface dudit matériau à base d'aluminium et calciné. 2. Elément d'appui coulissant traité thermiquement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite période de traitement de durcissement par vieillissement artificiel se situe entre environ 25 % et environ 75 % de la période qui est spécifiée pour que le matériau atteigne la dureté maximale. 3. Elément d'appui coulissant traité thermiquement fabriqué à partir d'un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement, caractérisé en ce qu'il comprend: un matériau à base d'aluminium durci par vieillissement artificiellement pendant une période inférieure à celle qui est spécifiée pour que le matériau atteigne la dureté maximale; et 2 o un revêtement de matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant placé sur une surface dudit matériau à base d'aluminium et calciné. 4. Elément d'appui coulissant traité thermiquement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite période de traitement de durcissement par vieillissement se situe entre environ 25 % et environ % de la période spécifiée pour que le matériau atteigne la dureté maxlmum. 5. Procédé pour traiter thermiquement des éléments d'appui coulissants fabriqués à partir d'un matériau à base d'aluminium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: durcir par vieillissement le matériau pendant une période qui est inférieure à celle qui est spécifiée pour que le matériau atteigne la dureté maximale; revêtir ledit matériau avec une substance; et calciner ladite substance. 8 2820759 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite substance est une résine thermoplastique. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite substance est un matériau lubrifiant solide comprenant une résine thermoplastique sous forme de liant. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite période de durcissement par vieillissement représente moins de 75 % de ladite période spécifiée pour atteindre la dureté maximale. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite lo période de durcissement par vieillissement représente plus de 25 % de ladite période spécifiée pour atteindre la dureté maximale. 10. Elément d'appui coulissant traité thermiquement fabriqué