Brevet FR2868010A1 — publié le 20050930

Procédé de fabrication d'un élément composite, élément composite et articles le comprenant DOMAINE DE L'INVENTION Cette invention a trait à un procédé pour fabriquer un élément composite, à un élément composite et à un article le comprenant. Le procédé selon la présente invention présente des caractéristiques améliorées par rapport aux procédées de la technique antérieure, notamment en comparaison des procédés comprenant une étape de revêtement, et il fournit un élément composite ayant des propriétés améliorées, en particulier une résistance accrue au frottement et à l'usure, notamment en comparaison des éléments se composant d'un métal ou d'une matière plastique. CONTEXTE DE L'INVENTION Il existe un besoin important de nouveaux procédés pour fabriquer des éléments à haute performance, utiles pour les applications avec frottement et usure (à savoir les pièces coulissantes ou tournantes et/ou leurs composants comme les douilles cylindriques ou à collerette, les roulements cylindriques, les rondelles de butée, les plaques d'usure, les bagues d'étanchéité, les rubans etc.). Les procédés souhaitables doivent fournir des éléments coulissants ou tournants conservant toutes les propriétés bénéfiques d'éléments métalliques (une résistance mécanique élevée, une stabilité thermique et dimensionnelle élevée, une longue durée de vie utile, une résistance à l'usure élevée sous un large éventail de régimes PV différents) tout en évitant ou en limitant certains de leurs inconvénients majeurs (besoin de milieux lubrifiés; besoin de pièces complexes en mouvement, surtout lors d'un fonctionnement sous des régimes à charge élevée et à vitesse élevée; faible résistance chimique aux milieux aqueux corrosifs et aux agents d'oxydation; procédées de fabrication complexes comprenant un grand nombre d'étapes avec consommation d'énergie, telles que l'usinage, le soudage, le polissage de surface de frottement portante, l'assemblage de composants mobiles complexes). Au cours des dernières décennies, on a effectué d'importants travaux afin de développer des procédés de fabrication basés sur l'utilisation de matières plastiques de plasturgie au lieu de métal, basés notamment sur l'utilisation matières plastiques de plasturgie pour les températures élevées (par exemple, les polyamides aliphatiques et aromatiques, les résines acétal, le poly(sulfure de phénylène), le polytétrafluoroéthylène, le polyéthylène de masse moléculaire extrêmement élevée, les polyétheréthercétones, les polyéthercétones, les polysulfones, les polyéthersulfones, les résines époxy, les polyimides aromatiques, les cristaux liquides polyesters, le poly(oxyde de phénylène), les polycarbonates). Aujourd'hui, certains de ces procédés sont employés pour fabriquer des pièces de frottement et d'usure, qui trouvent une application dans différents secteurs industriels (par exemple le secteur de l'automobile, de l'aérospatiale, de la médecine, des produits chimiques, des aliments. En effet, ces procédés offrent des avantages significatifs par rapport à ceux qui visent à produire des éléments de frottement et d'usure se composant entièrement de métal. Notamment, les procédés basés sur l'utilisation des matières premières plastiques et les techniques simples directes telles que le moulage par injection ou par compression sont moins complexes et permettent une production rentable de volumes élevés. De surcroît, de tels procédés fournissent des éléments en matière plastique ayant un poids plus léger, ce qui est particulièrement utile dans les applications â l'industrie automobile et aérospatiale. De plus, les surfaces de frottement en matière plastique des éléments fabriqués selon de tels procédés peuvent fonctionner en maintenant généralement des conditions de roulement stables sans lubrification à des régimes à PV faible ou modérée. De telles surfaces de frottement sont généralement résistantes à une large gamme d'agents chimiques agressifs différents (comme les acides ou bases aqueuses, l'eau chaude/la vapeur, les détergents, les agents d'oxydation). Toutefois, de tels procédés fournissent des éléments de frottement et d'usure en matière plastique qui présentent encore des inconvénients importants par rapport à des pièces constituées entièrement de métal. Par exemple, les pièces de frottement et d'usure en matière plastique présentent une résistance mécanique (notamment, une rigidité, ténacité, module, résistance aux contraintes de fatigue, dureté, résistance au fluage, résistance à la rupture, capacité de charge) inférieure, une stabilité dimensionnelle plus faible (en raison d'un coefficient de dilatation thermique plus élevé et/ou d'une absorption d'eau plus élevée et d'un gonflement), une plus faible conductivité thermique (limitant ainsi la capacité à dissiper de la chaleur de frottement et augmentant le risque de dommages thermiques dans des conditions de travail rigoureuses) et par conséquent, elles peuvent présenter une plus courte durée de vie utile. En outre, bien que tels procédés soient censés être particulièrement intéressants pour une production 2868010 -3 rentable de volumes élevés, il est bien admis qu'ils ne conviennent pas à l'obtention d'éléments de frottement et d'usure en matière plastique ayant des tolérances dimensionnelles aussi strictes que celles obtenues pour des pièces métalliques usinées et/ou polies. En particulier, de tels procédés ne peuvent pas habituellement fournir des éléments coulissants ou tournants ayant un degré équivalent de finition de surface (surface lisse et brillante, complètement exempte de traces d'écoulement et de toute rugosité), en particulier lorsque la matière plastique est un polymère à point de fusion élevé et/ou à température de transition vitreuse élevée, et/ou lorsque la géométrie de la pièce est particulièrement complexe. Bien sûr, la précision dimensionnelle de la pièce coulissante et le caractère lisse de sa surface portante, en particulier sur une large plage de températures, sont critiques pour obtenir un fonctionnement efficace. Les procédés comprenant le mélange incorporant une fibre structurale et/ou une charge dans la matière plastique peuvent améliorer considérablement les performances mécaniques et thermiques ainsi que la stabilité dimensionnelle de l'élément de frottement et d'usure. Toutefois, de tels procédés présentent généralement des effets secondaires nuisibles importants sur son comportement tribologique. Par exemple, le fait de mélanger des charges particulaires céramiques et de la fibre de verre à du polytétrafluoroéthylène, dans le but d'améliorer sa stabilité dimensionnelle et sa résistance à l'usure, peut également augmenter le coefficient de frottement lors d'un glissement à sec et abraser la contreface. Des procédés basés sur la combinaison d'un substrat métallique et d'un revêtement en matière plastique sont également bien connus dans la technique antérieure. De tels procédés permettent la fabrication d'éléments de frottement et d'usure ayant un bilan amélioré des propriétés par rapport aux pièces décrites précédemment (à savoir celles constituées entièrement de métal et celles constituées entièrement de matière plastique). Notamment, de tels procédés fournissent de éléments composites (à savoir des éléments en matière plastique à support métallique) ayant une résistance chimique améliorée aux milieux corrosifs, des exigences diminuées au niveau de la maintenance, une bonne résistance mécanique, une bonne stabilité dimensionnelle, une conductivité thermique acceptable, un comportement de frottement et d'usure amélioré, en particulier dans des conditions autolubrifiantes sèches, Aujourd'hui, on emploie de tels procédés pour fabriquer une diversité de pièces en matière plastique à support métallique (par exemple, les paliers secs, les paliers secs usinables, les douilles sans huile, les paliers autolubrifiants à douille, et les 2868010 -4 rondelles de butée) que l'on emploie couramment dans certaines applications avec frottement et usure. Habituellement, la surface de frottement de ces pièces à support métallique comprend du polytétrafluoroéthylène, des résines acétal comme le polyoxyméthylène, le poly(fluorure de vinylidène), les mélanges polytétrafluoroéthylène/poly(fluorure de vinylidène), la polyétheréthercétone, ou les compositions graphite/époxy de matières. Toutefois, malgré leur bon bilan de propriétés, les structures composites fabriquées selon ces procédés présentent encore quelques imperfections importantes qui les empêchent de réussir aux extrêmes de température et de pression. Par exemple, les structures multicouches susmentionnées peuvent subir une déstratification. La déstratification peut résulter d'une série de causes différentes, par exemple des contraintes interlaminaires ayant pour origine des discontinuités géométriques ou matérielles, des contraintes interlaminaires provoquées par une sollicitation structurale telle que, dans un stratifié recourbé, une usure sévère de la surface portante en raison du frottement contre la contre-face, par des vibrations continues intenses, par différents coefficients de dilatation thermique du substrat métallique et de la couche supérieure polymère, par un gonflement ou autre dégradation chimique du revêtement polymère en raison de milieux agressifs et/ou corrosifs. Une cause principale de déstratification est naturellement une adhérence médiocre ou insuffisante entre la couche polymère et le substrat métallique. En outre, le revêtement de matière plastique d'une structure à support métallique, peut subir des fissures et des ruptures, généralement même avant une déstratification massive. Les fissures sont principalement dues à une résistance mécanique médiocre et à une stabilité thermique limitée de la surface de matière plastique. Par exemple, des pièces coulissantes en polyétheréthercétone à support métallique, ont tendance à ne pas survivre dans des conditions sèches à des régimes PV de 75 000 psi-il/min (157 MPa-m/min) ou plus, du fait que les propriétés mécaniques de la surface portante en polyétheréthercétone sont sérieusement compromises à des températures plus élevées que sa température de transition vitreuse (à savoir, 145 C). Les revêtements classiques en polyimide, alors qu'ils présentent généralement un bon niveau de performance en matière d'usure, peuvent être dépourvus d'une résistance mécanique suffisante pour maintenir l'intégrité dans des conditions de haute pression sans lubrification. De surcroît, l'adhérence de polyétheréthercétone et de polyimides classiques sur le substrat métallique de la structure à support métallique peut être insuffisante pour des applications avec 2868010 -5 frottement et usure aux hautes températures, de longue durée, et à sollicitations élevées. Bien sûr, tous ces phénomènes affectent nuisiblement le comportement de frottement de la pièce et raccourcissent sa durée de vie utile. Il serait très souhaitable de développer des procédés améliorés fournissant des structures à support métallique dont la surface de frottement en matière plastique présente un meilleur comportement tribologique et un bilan de propriétés supérieur par rapport aux revêtements en matière plastique de la technique antérieure. Des procédés souhaitables doivent être ceux permettant de fabriquer des éléments en matière plastique à support métallique ultraperformants, notamment des éléments à support métallique dans lesquels le revêtement en matière plastique doit avoir un coefficient de frottement très faible, peu voire aucun effet de glissement/blocage ("slip-stick") pendant l'utilisation, un module de flexion élevé, une résistance élevée au fluage, une grande résistance à la compression et une résistance élevée aux chocs, une excellente résistance aux agents chimiques, un très faible coefficient de dilatation thermique linéaire et une vitesse de dilatation très faible, une stabilité thermique et dimensionnelle, améliorée, afin de limiter les contraintes interlaminaires et de permettre à la pièce à support métallique de fonctionner en permanence à des températures supérieures à 200 C, de préférence supérieures à 240 C. Les procédés souhaitables doivent comprendre l'utilisation de matières plastiques ayant une température de transition vitreuse très élevée. Néanmoins, ils doivent permettre l'obtention de revêtements de frottement en matière plastique, solidement liés au moyen de techniques rentables et simples basées sur l'utilisation de matières plastiques à l'état fondu, et cela à la place de l'utilisation de solvants organiques toxiques (comme dans le cas du revêtement en solution), d'étapes de dissolution prenant du temps et/ou de techniques de pulvérisation complexes. Les procédés souhaitables, outre le fait de fournir des éléments en matière plastique à support métallique ayant une adhérence améliorée entre la surface de frottement en matière plastique et le substrat métallique (afin de limiter le risque d'une déstratification et d'une rupture prématurée de la pièce portante), doivent également assurer un degré élevé de finition de la surface de frottement en matière plastique (parfaitement lisse et brillante, complètement exempte de traces d'écoulement et de toute rugosité). De tels procédés doivent englober la fabrication de revêtements en matière plastique ayant une résistance à l'usure améliorée, dans les applications sans lubrifiant, sous des régimes à PV modérée et élevée. Un régime à PV modérée est un régime dans lequel la pression sur une pièce qui se déplace, multipliée par la vitesse de la pièce, aboutit à une mesure composite (PV) dans la plage de 25 000 à 50 000 psi-ft/min (52 à MPa-m/min). Un régime à PV élevée est un régime dans lequel cette plage va plutôt de 50 000 à 100 000 psi-ft/min (105 à 210 MPa-m/min) (des applications typiques fonctionnant sous le régime à PV élevée sont les composants tournants ou coulissants de machines industrielles et de l'automobile, tels que les paliers, les douilles, les bagues d'étanchéité, les plaques d'usure, et les pièces de compresseur alternatif, comme les segments de pistons). On doit améliorer leur résistance à l'usure sur la plage complète des régimes à PV élevée sans lubrification - partant de conditions de faible pression/vitesse élevée (125 psi et 800 ft/min) (0,87 MPa et 240 m/min) vers celle de pression élevée et de faible vitesse (2 000 psi et 50 ft/min) (13,9 MPa et [5,2 m/min). RÉSUME DE L'INVENTION La présente invention vise à surmonter au moins partiellement et de préférence tous les problèmes détaillés précédemment. Elle a trait notamment à un procédé ayant des caractéristiques améliorées, utile pour la fabrication d'un élément composite de frottement et d'usure, ayant un bilan de propriétés amélioré. En considérant cette finalité, la présente invention vise un procédé de fabrication d'un élément composite comprenant les étapes consistant à : (a) fournir un substrat comprenant un métal, (b) déposer sur le substrat une composition de matière (II) comprenant une poudre métallique, de sorte à obtenir un dépôt, (c) fritter le dépôt de sorte à le lier au substrat, le dépôt fritté formant une couche de liaison intermédiaire de l'élément composite, (d) mettre la couche de liaison intermédiaire en contact avec un film se composant d'une composition polymère (I) comprenant un polyamide-imide aromatique, (e) chauffer et presser le film sur la couche de liaison intermédiaire de sorte à le lier à la couche de liaison intermédiaire, le film lié formant la couche externe de l'élément composite. La présente invention vise également un élément composite à la fabrication duquel le procédé ci-dessus est particulièrement bien adapté, à savoir un élément composite comprenant: un substrat comprenant un métal, une couche de liaison intemniédiaire se composant d'une composition de matière (II) comprenant une poudre métallique frittée, et une couche externe se composant d'une composition polymère (I) comprenant un polyamide-imide aromatique. La présente invention vise également un article comprenant l'élément composite fabriqué par la présente invention ou l'élément composite inventé. 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La présente invention vise un procédé de fabrication d'un élément composite comprenant les étapes consistant à : (a) fournir un substrat comprenant un métal, (b) déposer sur le substrat une composition de matière (II) comprenant une 10 poudre métallique, de sorte à obtenir un dépôt, (c) fritter le dépôt de sorte à le lier au substrat, le dépôt fritté formant une couche de liaison intermédiaire de l'élément composite, (d) mettre la couche de liaison intermédiaire en contact avec un film se composant d'une composition polymère (I) comprenant un polyamide-imide 15 aromatique, (e) chauffer et presser le film sur la couche de liaison intermédiaire de sorte à le lier à la couche de liaison intermédiaire, le film lié formant la couche externe de l'élément composite. Des exemples de métaux appropriés pour le substrat incluent notamment le fer, le cuivre, et l'aluminium. Outre le métal, le substrat peut comprendre des composés non métalliques, tels que le carbone. Le substrat peut comprendre un seul ou plusieurs métaux. Un exemple de substrat comprenant plusieurs métaux est le bronze, à savoir, un alliage de cuivre et d'étain avec une teneur élevée en cuivre. De préférence, le substrat se compose d'acier (à savoir, un alliage comprenant du fer et au moins 2 % en poids de carbone, par rapport au poids total de l'alliage). Outre le fer et le carbone, l'acier peut éventuellement comprendre du nickel, du chrome, du manganèse, du silicium, du tungstène, du nickel et chrome, du chrome et tungstène. La composition de matière (II) comprend avantageusement en tant que métal, au moins un métal choisi parmi le bronze, l'étain, l'aluminium, le cuivre, le zinc et le laiton (à savoir, un alliage de cuivre et de zinc). Le bronze est le métal préféré. Avantageusement, la composition de matière (II) se compose essentiellement d'une poudre métallique; de préférence, elle se compose d'une poudre métallique. On obtient le dépôt de la composition de matière (II) en la versant sur le substrat, de préférence sous une forme de poudre sèche (étape b). Il est prévu que le terme "frittage" désigne "la transforrnation en une masse à 2868010 -8 l'aide la chaleur et de la pression". On peut obtenir avec avantage le frittage du dépôt en le calandrant ou le pressant jusqu'à une épaisseur spécifique afin d'obtenir la couche de liaison intermédiaire, puis en l'y cuisant (étape c). La couche de liaison intermédiaire présente avantageusement un aspect surfacique irrégulier. A l'échelle microscopique, en certains endroits, l'épaisseur de la couche de liaison intermédiaire peut varier et peut même diminuer jusqu'à zéro, à savoir aux endroits où la couche externe est en contact direct avec le substrat. Selon le procédé inventé, on obtient la couche externe de l'élément composite en mettant la couche de liaison intermédiaire en contact avec un film, en chauffant et pressant le film. L'épaisseur de la couche externe est avantageusement d'au moins 100 m. En outre, elle est avantageusement d'au plus 500 m. Une première épaisseur préférée pour la couche externe va de 100 à 100 m. Une deuxième épaisseur préférée pour la couche externe va de 300 à 450 m. Une variante du procédé selon la présente invention est une variante où la couche externe est remplacée par un jeu externe de couches superposées, chacune d'entre elles se composant d'une composition polymère (I). Le nombre de couches superposées est avantageusement de 2 ou 3. Dans cette variante, chacune des couches superposées présente avantageusement une épaisseur de 100 gm à 200 m, et de préférence de 100 gm à 150 m. Selon le procédé inventé, le film se compose d'une composition polymère (I) comprenant un polyamide-imide aromatique. On prévoit dans la présente que le terme "polyamide aromatique" désigne tout polymère comprenant plus de 50 % en poids de motifs répétitifs comprenant au moins un noyau aromatique et au moins un groupe imide, à savoir, un groupe -(O=)C-N-C(=O)-, tel quel ou sous sa forme acide amique, et au moins un groupe amide qui ne fait pas partie d'un cycle comprenant des atomes de carbone. Le polyamide-imide aromatique comprend de préférence plus de 50 % en poids de motifs répétitifs (R1) formés par la réaction de polycondensation entre (j) au moins un monomère acide choisi parmi l'anhydride trimellitique et les halogénures d'anhydride trimellitique monoacides et (jj) au moins une diamine. De manière particulièrement préférée, il comprend plus de 90 % en poids de motifs répétitifs (R1). De manière encore particulièrement préférée, il ne contient pas de motifs répétitifs autres que les motifs répétitifs (Rl). A nouveau, le groupe imide compris dans les motifs répétitifs (Rl) peut être présent en tant que tel, comme dans les motifs répétitifs (Rl-a) NH !! t et/ou sous sa forme acide amique, comme dans les motifs répétitifs (Rl-b) LNR_ dans lesquels R est le résidu de la diamine. Parmi les halogénures monoacides d'anhydride trimellitique, on préfere le chlorure monoacide d'anhydride trimellitique. La diamine peut être aliphatique ou aromatique. La diamine comprend de préférence au moins un noyau aromatique. En outre, elle comprend de préférence au moins deux noyaux aromatiques. De manière particulièrement préférée, la diamine est choisie parmi la méthylènedianiline, l'oxydianiline et la m-phénylènediamine. On a obtenu de bons résultats avec des polyamide-imides aromatiques 15 comprenant au moins l'un des motifs répétitifs suivants: C--/ H2 \\ / a et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (j')., à savoir: et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jj'), à savoir: O et et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jjj'), à savoir: O OH 2868010 -11- dans lesquels R est le résidu de m-phénylènediamine, et/ou le motif acide amide-amique correspondant. On a obtenu d'excellents résultants avec des polyamide-imides aromatiques se composant d'au moins l'un des motifs répétitifs suivants: (j') et/ou le motif acide-amique correspondant à (j') , (jj') et/ou le motif acide-amique correspondant à (jj'), et (jjj') et/ou le motif acide-amique correspondant à (jjj'), avec (j'), (jj') et (jjj') tels que définis précédemment. Des exemples de polyimides aromatiques qui sont particulièrement bien adaptés au besoin de la présente invention, sont les polyamide-imides commercialisés par SOLVAY ADVANCED POLYMERS, L.L.C., sous le nom polyamide-imides TORLON . Les polyamide-imides aromatiques selon la présente invention peuvent être adhésifs ou non adhésifs. Les polyamide-imides aromatiques adhésifs sont habituellement des polyamide-imides aromatiques comprenant en tant que motifs répétitifs plus de 35 % en moles de motifs acide amide-aurique par rapport au nombre total de moles des motifs répétitifs. De préférence, les polyamide-imides aromatiques adhésifs comprennent plus de 45 % en moles de motifs acide amideamique. Inversement, les polyamide-imides aromatiques non adhésifs sont habituellement des polyamide-imides aromatiques comprenant en tant que motifs répétitifs au plus 35 % en moles de motifs acide amide-amique par rapport au nombre total de moles des motifs répétitifs. De préférence, les polyamide-imides aromatiques non adhésifs comprennent moins de 15 % en moles de motifs acide amide-amique. De manière particulièrement préférée, les polyamide-amides aromatiques non adhésifs comprennent moins de 5 % en moles de motifs acide amide-amique. Le polyamide-imide aromatique comprenant sous la forme de motifs répétitifs plus de 45 % en moles de motifs acide amide-amique est de préférence un polyamide-imide comprenant plus de 45 % en moles de motifs acide amide-amique (R1-b) formés par la réaction de polycondensation entre au moins un monomère acide choisi parmi l'anhydride trimellitique et les halogénures monoacides d'anhydride trimellitique et au moins une diamine 12 - et plus de 45 % en moles de motifs imide (en tant que tels) (R1-a), formés également par la réaction de polycondensation entre ledit au moins un monomère acide choisi parmi l'anhydride trimellitique et les halogénures monoacides d'anhydride trimellitique et ladite au moins une diamine O _.c I R % dans laquelle R est le résidu de la diamine. Avantageusement, la diamine est la méthylènedianiline. Certains polyamideimides aromatiques adhésifs sont commercialisés par SOLVAY ADVANCED POLYMERS L.L.C., et on peut les employer comme agents adhésifs pour les besoins de la présente invention. La composition polymère (I) comprend avantageusement au moins 20 % en poids de polyimides aromatiques (A). En outre, la composition polymère (I) comprend avantageusement 95 % en poids au plus de polyimides aromatiques (A). Eventuellement, la composition polymère (I) comprend en outre un polytétrafluoroéthylène. La fraction pondérale du polytétrafluoroéthylène par rapport au poids total de la composition polymère (I) est avantageusement de 80 % en poids au plus, de préférence de 50 % en poids au plus, et de manière particulièrement préférée de 20 % en poids au plus. En outre, la fraction pondérale de polytétrafluoroéthylène par rapport au poids total de la composition polymère (I) est avantageusement d'au moins 5 % en poids. Eventuellement, la composition polymère (I) comprend en outre au moins un additif inorganique et/ou au moins un polymère supplémentaire autre que le polyimide aromatique (A). Dans ce cas, l'additif inorganique est - 13 avantageusement le graphite et le polymère supplémentaire est avantageusement un polymère de sulfone, de préférence le polybiphényléthersulfone. Eventuellement, la composition polymère (I) peut comprendre un agent adhésif. L'agent adhésif peut être notamment un adhésif époxy ou un ciment polyimide; il peut être également un polyamide-imide aromatique. On prévoit ci-après des classes de compositions polymères préférées. A des fins de clarté, le polyamide-imide aromatique compris dans les compositions énumérées ci-après est soit un polyamide-imide adhésif, soit un polyamide-imide non adhésif, soit un mélange de ceux-ci. Les classes de compositions polymères préférées (I) incluent: les compositions comprenant de 80 à 95 % en poids de polyamide-imides aromatiques et de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène; les compositions comprenant de 60 à 90 % en poids de polyamide-imde aromatique, de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 5 à 20 % en poids de graphite; les compositions comprenant de 20 à 90 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 60 % en poids de polymère de sulfone (surtout, le polybiphényléthersulfone) et de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène; les compositions comprenant de 20 à 85 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 40 % en poids de polymère de sulfone (surtout, le polybiphényléthersulfone), de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 5 à 20 % en poids de polyétherimide; les compositions comprenant de 20 à 90 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 60 % en poids de polyétherimide et de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène. Les classes de compositions polymères particulièrement préférées (I) incluent: les compositions se composant de 80 à 95 % en poids de polyamide-imide aromatique et de 5 à 20 % en poids depolytétrafluoroéthylène; les compositions se composant de 60 à 90 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 5 à 20 % en poids de graphite; les compositions se composant de 20 à 90 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 60 % en poids de polymère de sulfone (surtout, le polybiphényléthersulfone) et de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène; 2868010 -14- les compositions se composant de 20 à 85 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 40 % en poids de polymère de sulfone (surtout, le polybiphényléthersulfone), de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 5 à 20 % en poids de polyétherimide; les compositions se composant de 20 à 90 % en poids de polyamide-imide aromatique, de 5 à 60 % en poids de polyétherimide et de 5 à 20 % en poids de polytétrafluoroéthylène. Des exemples de compositions provenant de ces classes préférées sont: les compositions se composant de 90 % en poids de polyamide-imide TORLON aromatique et de 10 % en poids de polytétrafluoroéthylène (E 1); les compositions se composant de 80 % en poids de polyamide-imide TORLON aromatique, de 10 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 10 % en poids de graphite (E2); les compositions se composant de 60 % en poids de polyamide-imide TORLON aromatique, de 30 % en poids de polymère de sulfone et 10 % en poids de polytétrafluoroéthylène (E3); les compositions se composant de 60 % en poids de polyamide-imide TORLON aromatique, de 20 % en poids de polybiphényléthersulfone, de 10 % en poids de polytétrafluoroéthylène et de 10 % en poids de polyétherimide (E4); les compositions se composant de 60 % en poids de polyamide-imide TORLON aromatique, de 30 % en poids de polyétherimide et de 10 % en poids de polytétrafluoroéthylène (E5). Avantageusement, le procédé inventé comprend en outre une étape, précédant l'étape (d), consistant à extruder la composition polymère (I), de sorte à obtenir le film. La liaison du film au dépôt fritté est avantageusement du type mécanique ou du type mécanique et chimique. Dans un premier mode de réalisation du procédé inventé, la composition polymère (I) est exempte d'agent adhésif. Dans ce mode de réalisation, la liaison du film à la couche de liaison intermédiaire est essentiellement du type mécanique: on la réalise habituellement en forçant la composition polymère (à savoir, le film) dans la couche poreuse du dépôt fritté. Dans un deuxième mode de réalisation du procédé inventé, la composition polymère (I) comprend un polyamide-imide aromatique non adhésif et un agent adhésif. Dans ce mode de réalisation, l'agent adhésif est de préférence un polyamide-imide adhésif. Dans un troisième mode de réalisation du procédé inventé, la composition polymère (I) 2868010 -15est exempte de polyamide-imide aromatique non adhésif et comprend un polyamide-imide aromatique adhésif faisant office d'agent adhésif. Dans le second et dans le troisième mode de réalisation, la liaison du film à la couche de liaison intermédiaire est non seulement du type mécanique, tel qu'expliqué ci- dessus, mais encore du type chimique: une attraction ionique a lieu habituellement entre certains groupes chimiques de l'agent adhésif, par exemple les groupes carboxyle de l'acide amique du polyimide aromatique adhésif, et le dépôt fritté. Dans un certain mode de réalisation du procédé inventé, on préfère que le film soit fourni sous une forme non durcie. Dans un autre mode de réalisation, on préfère que le film soit fourni sous une forme durcie en partie. Dans un autre mode de réalisation encore, on préfère que le film soit fourni sous une forme totalement durcie. On ajuste habituellement le choix du degré de durcissement comme un juste milieu entre la maniabilité du film et sa capacité à se lier au substrat. Le film se manipule d'autant mieux que le degré de durcissement est plus élevé. Plus le degré de durcissement est faible, plus le film s'écoule et pénètre par capillarité dans le substrat fritté. L'élément composite selon la présente invention est avantageusement résistant au frottement et à l'usure, à savoir, il possède un faible coefficient de frottement et un faible facteur d'usure. La couche externe constitue habituellement la surface de frottement de l'élément composite. Le coefficient de frottement peut être statique ou dynamique, et il peut l'être dans des conditions sèches ou lubrifiées. Lorsque le substrat est l'acier, les coefficients statiques et dynamiques sont tous deux de préférence de 0,08 à 0,80 dans des conditions sèches; en outre, lorsque le substrat est l'acier, les coefficients statiques et dynamiques sont tous deux de préférence de 0,03 à 0,12 dans des conditions lubrifiées. Lorsque le substrat est l'acier, et que le dépôt fritté se compose de bronze, les coefficients statiques et dynamiques sont tous deux de préférence de 0,15 à 0,30 dans des conditions sèches, en outre, ils sont de préférence de 0,03 à 0,12 dans des conditions lubrifiées. Habituellement le facteur d'usure dépend notamment du P.V. (pression x vitesse), de la température, des conditions (lubrifiées ou sèches). Dans certains modes de réalisation, le facteur d'usure doit être inférieur à 150.10-11 mm3/min. L'élément composite fabriqué selon la présente invention, a habituellement un coût inférieur par rapport à un élément similaire qui se composerait de polymère simple, en particulier de polyimides aromatiques simples, ledit 16 - polymère simple étant obtenu habituellement au moyen d'un moulage par injection. En outre, l'élément composite fabriqué selon la présente invention, a habituellement un coût inférieur par rapport à un élément similaire sauf s'il était constitué de métal et fabriqué par des procédés de fabrication complexes comprenant un grand nombre d'étapes consommant de l'énergie comme l'usinage, le soudage, le polissage de la surface portante de frottement, l'assemblage de composants complexes qui se déplacent. Généralement, l'utilisation de la composition polymère (I) sous forme de film préformé, de préférence extrudé, simplifie non seulement le procédé de fabrication de l'élément composite, mais fournit encore un accès direct à une pièce portante ayant une surface de frottement avec un degré élevé de finition (à savoir parfaitement lisse, brillante, complètement exempte de traces d'écoulement et de toute rugosité) évitant ainsi l'étape onéreuse de polissage qui prend du temps, d'une pièce métallique. Finalement, puisque le procédé inventé permet habituellement l'obtention de revêtements de frottement en matière plastique, solidement liés, au moyen de techniques rentables et directes basées sur l'utilisation des matières plastiques à l'état fondu, il évite l'emploi de solvants organiques toxiques (comme dans le cas du revêtement en solution), d'étapes de pré-dissolution prenant du temps et/ou de techniques de pulvérisation complexes. La présente invention vise également un élément composite comprenant: un substrat comprenant un métal, une couche de liaison intermédiaire se composant d'une composition de matière (II), et une couche externe se composant d'une composition polymère (1) comprenant un polyamide-imide aromatique. Le substrat, le métal du substrat, la composition de matière (II), la composition polymère (I) et le polyamide-imide aromatique de l'élément composite inventé respectent toutes les caractéristiques du substrat, de la composition de matière (II), de la composition polymère (II) et du polyamide-imide aromatique intervenant dans le procédé inventé, telles que détaillées ci-dessus. Encore un autre but de la présente invention est de fournir de nouvelles structures à support métallique, ayant une surface de frottement en matière plastique, ces structures à support métallique ayant un bilan amélioré des propriétés mécaniques/thermiques/chimiques, et en particulier un comportement tribologique amélioré. En particulier, la présente invention a trait à un article comprenant l'élément composite tel que fabriqué par le procédé inventé ci-dessus, ou l'élément composite inventé ci-dessus. On choisit avantageusement l'article inventé parmi les paliers, les plaques coulissantes, les rubans, les bandes, les rondelles de butée, les rondelles à collerette, les douilles cylindriques, les douilles à collerette, les bagues d'étanchéité et les engrenages. On emploie avec avantage ces articles sous la forme de pièces coulissantes ou tournantes, ou composants de pièce dans plusieurs équipements: par exemple: les équipements pour l'automobile tels que les amortisseurs, les portes, les charnières de capot et de hayon, les colonnes de direction, les débrayages, les guidages de fourche de sélecteur de boîte de vitesses, les bras d'essuie-glaces de pare-brise, les pompes de servodirection, les bagues de pédale, les équipements ABS, les joints de pistons; les pompes à carburant diesel; les pompes à engrenages, les équipements médicaux; les machines textiles, et les machines tricoteuses; les systèmes de manutention mécanique; les équipements agricoles, les machines pour le traitement des viandes et des aliments; les commandes de ventilation; les équipements chimiques tels que les vannes d'installations chimiques; les équipements subaquatiques, les grues et les convoyeurs; les équipements de construction et de terrassement; les équipements d'exploitation minière profonde et à ciel ouvert; les raccordements de voies ferrées; les équipements pneumatiques tels que les compresseurs alternatifs (par exemple, les segments de pistons) et analogues. La couche externe de l'élément composite tel que fabriqué selon le procédé inventé, ou de l'élément composite inventé tel que détaillé ci- dessus, est avantageusement la surface de frottement de l'article inventé. La surface de frottement de l'article inventé présente généralement un très faible coefficient de frottement, peu voire aucun effet de glissement/blocage ("slip-stick"), une résistance élevée au fluage, une excellente résistance aux agents chimiques. Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant un module de flexion très élevé. Le module de flexion (selon ASTM D790) est de préférence d'au moins 600 000 psi (4 137 MPa), de manière particulièrement préférée d'au moins 800 000 psi (5 516 MPa) de manière encore plus particulièrement préférée d'au moins 900 000 psi - 18 - (6 205 MPa), et de manière tout particulièrement préférée d'au moins 1 000 000 psi (6 895 MPa). Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant une résistance à la traction très élevée. La résistance à la traction (selon ASTM D638) est de préférence d'au moins 600 000 psi (4 137 MPa), de manière particulièrement préférée d'au moins 700 000 psi (4 826 MPa), et de manière encore plus particulièrement préférée d'au moins 900 000 psi (6 205 MPa). Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant une grande résistance à la compression. La résistance à la compression (selon ASTM D695) est de préférence d'au moins 22 000 psi (152 MPa), de manière particulièrement préférée d'au moins 24 000 psi (165 MPa), et de manière encore plus particulièrement d'au moins 25 000 psi (172 MPa). Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant un module de compression très élevé. Le module de compression (selon ASTM D695) est de préférence d'au moins 600 000 psi (4 137 MPa), de manière particulièrement préférée d'au moins 700 000 psi (4 826 MPa), et de manière encore plus particulièrement préférée d'au moins 950 000 psi (6 550 MPa). Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant une résistance aux chocs très élevée. La résistance aux chocs IZOD à éprouvette entaillée (selon ASTM I)256) est de préférence de 0,5 ft-lb/in au moins, de manière particulièrement préférée de 0,7 ft-lb/in au moins, de manière tout particulièrement préférée de 0,8 ft-lb/in au moins. Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant un très faible coefficient de dilation thermique linéaire et une faible vitesse de dilatation. Le coefficient de dilatation thermique linéaire (selon ASTM D696) est de préférence de 2 x 10-5 in/in. F au plus, de manière particulièrement préférée de 1,8 x 10-5 in./in. F au plus, et de manière encore plus particulièrement préférée, 1, 4 x 10-5 in./in. F au plus. Généralement, la surface de frottement de l'article inventé comprend une composition polymère ayant une température de fléchissement thermique très élevée (selon ASTM D648). La température de fléchissement thermique à 264 psi (1,82 MPa) (selon ASTM D648) est de préférence d'au moins 271 C, de 19 - manière particulièrement préférée d'au moins 275 C, et de manière encore plus particulièrement préférée d'au moins 279 C. Le faible coefficient de dilatation thermique linéaire, la faible vitesse de dilatation, la stabilité dimensionnelle améliorée aux hautes températures, expliquent habituellement les contraintes interlaminaires plus faibles entre le substrat métallique et la surface de frottement de l'élément composite inventé, même dans des conditions de fonctionnement rigoureuses en matière de frottement et d'usure. Les pièces coulissantes et tournantes de l'article inventé peuvent fonctionner avantageusement à des températures de 275 C au plus, de préférence de 260 C au plus, et de manière particulièrement préférée de 250 C au plus. En outre, on peut employer avantageusement l'article inventé dans des applications avec frottement et usure sans lubrification, sous un régime à PV modérée ou élevée. Un régime à PV modérée est un régime dans lequel la pression sur une pièce en mouvement, multipliée par la vitesse de la pièce, aboutit à une mesure composite (PV) avantageusement dans la plage de 25 000 à 50 000 psi-ft/min (52 à 105 MPa-m/min). Un régime à PV élevée est un régime dans lequel cette plage va avantageusement de 50 000 à 100 000 psi-ft/min (105 à 210 MPa-m/min) (des applications typiques fonctionnant à un régime de PV élevée sont les composants tournants ou coulissants des machines industrielles et de l'automobile, tels que les paliers, les douilles, les bagues d'étanchéité, les plaques d'usure, et les pièces de compresseurs alternatifs tels que les segments de pistons). La surface de frottement de l'article inventé présente habituellement une résistance améliorée à l'usure, notamment sur la plage complète des régimes à PV élevée sans lubrification - avantageusement partant de conditions de faible pression/vitesse élevée (125 psi et 800 ft/min) (0, 87 MPa et 240 m/min) à celles de pression élevée et de faible vitesse (2 000 psi et 50 (t/min) (13,9 MPa et 15,2 m/min). De surcroît, on améliore généralement l'adhérence de cette surface de frottement au substrat métallique, limitant ainsi le risque de déstratification et de rupture prématurée de la pièce coulissante ou tournante, même dans des conditions de fonctionnement rigoureuses. Exemple 1 Mélange du produit. On a pré-mélangé la composition telle que donnée à titre d'exemple dans l'exemple El ci-dessus et on l'a introduite directement dans 2868010 -20- la goulotte d'alimentation d'extrudeuse d'une extrudeuse de mélange à vis Berstorf ZE 25 à un débit de 10-20 lb/h (4,5-9 kg/h), en employant une vitesse de vis de 100 tr/mn et une plage de températures de fusion de 329 à 343 C. On a découpé l'extrudat au niveau de la face de filière, en employant une lame tournante, en granulés pour la production du film. Les paramètres détaillés de la chaîne d'extrudeuse étaient: dispositif d'alimentation du type K-Tron; profil de vis: rapport de compression 1 à 1 avec L/D = 40:1; nombre de cylindres: 7; température de cylindre: Zone Température 1 260 C 2 315 C 3 315 C 4 330 C 345 C 6 345 C 7 340 C (évent à vide) Filière 360 C Ligne de film. On a séché la composition mélangée et on a mélangé un lubrifiant externe sur eux en tant qu'agent auxiliaire de traitement. On a introduit directement ce mélange dans la goulotte d'alimentation d'extrudeuse d'une extrudeuse monovis Egan. On n'a pas mesuré le débit d'alimentation mais on l'a alimenté en produit mélangé au strict minimum. On a traité la composition mélangée à travers l'extrudeuse en employant une vitesse de vis comprise entre 25 et 50 tr/mn et une plage de température de fusion de 293 à 360 C. On a tiré le film de la filière à travers les rouleaux de refroidissement, qui se trouvaient dans une configuration d'enroulement en S et disposés à 0,005 inch (0,13 mm) de la filière, à l'aide des rouleaux de prélèvement. On a maintenu au minimum la durée de séjour de la composition mélangée. Les paramètres détaillés pour la chaîne du film étaient: conditions de séchage: 3 heures à 150 C (200 à 500 ppm d'humidité); lubrifiant externe: 0,5 % de polytétrafluoroéthylène mélangé à sec sur le produit; le profil de la vis était: rapport de compression 1:1 avec L/D = 20:1; zones de chauffage: 4 - 21 - Zone Température ( C) 1 293 C 2 327 C 3 327-343 C 4 343-354 C Al 343-354 C (A = Adaptateur) A2 343-354 C Filière 343-360 C filière: type en portemanteau de 8 inch (20,3 cm) de large avec un revêtement anti-collant pour les températures élevées ouverture de filière: 0,050 inch (1,3 mm) température des rouleaux de refroidissement: 121 à 204 F (49 à 96 C) vitesse du film: 4 à 6 ft/min (1,2 à 1,8 m/min) rapport d'étirage: 17:1 à 4:1 (en fonction de l'épaisseur de film souhaitée, peut atteindre 2:1) Durcissement. On a fourni des films pour la fabrication de paliers en métal/polymère soit sous forme non durcie, soit durcie en partie soit totalement durcie. On a observé que le film se manipulait d'autant mieux que le degré de durcissement était plus élevé. Plus le degré de durcissement était faible, plus le film s'écoulait et pénétrait par capillarité dans la couche intermédiaire de bronze fritté, telle que préparée ci-dessous. Fabrication d'un palier en métal/polymère. On a versé un bronze fritté sur un substrat constitué d'acier en une couche sensiblement uniforme (du point de vue macroscopique), mais qui présente d'importantes variations locales d'épaisseur (à l'échelle microscopique); puis on l'a liée au substrat d'acier au moyen d'un frittage (à savoir, par l'action de la chaleur et de la pression) afin d'obtenir un élément composite (a). On a disposé un rouleau du film polyamide-imide, tel que préparé cidessus, de façon adjacente à l'élément composite (a) et on l'a amené en contact avec la couche de bronze fritté de l'élément composite (a). Ensuite, on a lié le film au substrat métallique revêtu du bronze fritté, en employant de la chaleur et de la pression. On a réalisé la liaison à la fois par l'écoulement du film dans la couche de bronze fritté (mécanique) et par l'attraction ionique du polyamide-imide contenu dans le film au métal. - 22 - On a procédé à un durcissement supplémentaire dans le cas où les films n'avaient pas été durcis du tout ou n'avaient été durcis que faiblement. On a réalisé ce durcissement supplémentaire au moyen d'un traitement à travers un four. On a obtenu un élément composite (b). Ensuite on a façonné les paliers en métal/polymère à partir du matériau composite. Exemples 2 à 5 On a procédé exactement comme pour l'exemple 1, mais on a remplacé la composition El respectivement par la composition E2, E3, E4 ou E5. 2868010 -23- REVENDICATION 5i 1. Procédé de fabrication d'un élément composite comprenant les étapes consistant à : (a) fournir un substrat comprenant un métal, (b) déposer sur le substrat une composition de matière (II) comprenant une poudre métallique, de sorte à obtenir un dépôt, (c) fritter le dépôt de sorte à le lier au substrat, le dépôt fritté formant une couche de liaison intermédiaire de l'élément composite, (d) mettre la couche de liaison intermédiaire en contact avec un film se composant d'une composition polymère (I) comprenant un polyamide-imide aromatique, (e) chauffer et presser le film sur la couche de liaison intermédiaire de sorte à le lier à la couche de liaison intermédiaire, le film lié formant la couche externe de l'élément composite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat se compose d'acier. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de liaison intermédiaire a un aspect surfacique irrégulier. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polyamide-imide aromatique comprend au moins l'un des motifs répétitifs suivants: N et/ou le motif acide amide-aurique correspondant à (j'), à savoir: - 24 - C et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jj')., à savoir: O et et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jjj'), à savoir: O Fi OH - 25 - 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polyamideimide aromatique se compose d'au moins l'un des motifs répétitifs suivants: (j') et/ou le motif acide-amique correspondant à (j') , (jj') et/ou le motif acideamique correspondant à (jj'), et (jjj') et/ou le motif acide-amique correspondant à GJi')É 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la composition polymère (I) comprend en outre un polytétrafluoroéthylène. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la fraction 10 pondérale du polytétrafluoroéthylène par rapport au poids total de la composition polymère (I) est de 80 % en poids au plus. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la fraction pondérale du polytétrafluoroéthylène par rapport au poids total de la composition polymère (I) est d'au moins 5 % en poids. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape, précédant l'étape (d), consistant à extruder la composition polymère (I), de sorte à obtenir le film. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément composite est résistant au frottement et à l'usure. 11. Elément composite comprenant un substrat comprenant un métal, une couche de liaison intermédiaire se composant d'une composition de matière (II) comprenant une poudre métallique frittée, et une couche externe se composant d'une composition polymère (I) comprenant 25 un polyamide-imide aromatique. 12. Elément composite selon la revendication 11, caractérisé en ce que le polyamide-imide aromatique comprend au moins l'un des motifs répétitifs suivants: et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (j'), à savoir: O et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jj'), à savoir: O et/ou le motif acide amide-amique correspondant à (jjj'), à savoir: O OH 13. Elément composite selon la revendication 12, caractérisé en ce que le polyamide-imide aromatique se compose d'au moins l'un des motifs répétitifs suivants: (j') et/ou le motif acide-amique correspondant à (j') , (jj') et/ou le motif acide-amique correspondant à (jj'), et (jjj') et/ou le motif acide-amique correspondant à (jjj'). 14. Article comprenant l'élément composite fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou l'élément composite selon l'une quelconque des revendications 11 à 13. 15. Article selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi les paliers, les plaques d'usure, les rubans, les bandes, les rondelles de butée, les rondelles à collerette, les douilles cylindriques, les douilles à collerette, les bagues d'étanchéité et les engrenages.