Brevet FR2922128A1 — publié le 20090417

PROCEDE DE FERMETURE D'UN TUBE METALLIQUE DESTINE A CONTENIR UN FLUIDE, NOTAMMENT UN TUBE DESTINE A FORMER LE CORPS REMPLI D'HUILE D'UN AMORTISSEUR HYDRAULIQUE La présente invention concerne un procédé de fermeture d'un tube destiné à contenir un fluide, notamment un tube destiné à former le corps rempli d'huile d'un amortisseur hydraulique. Par exemple, elle s'applique à la fabrication des amortisseurs hydrauliques pour automobiles, dont le corps est fermé par un procédé de fluotournage d'un tube à chaud. Mais elle peut également être utilisée pour la fabrication des bouteilles de plongée, des bouteilles de gaz ou des vérins d'équilibrage. Le corps d'un amortisseur hydraulique d'automobile, destiné à contenir de l'huile sous pression, est réalisé à partir d'un tube d'acier. Le tube est tout d'abord coupé à une longueur déterminée. Puis son extrémité est refermée à chaud par un procédé appelé fluotournage. Dans un nombre non négligeable de cas, la fermeture du tube par ce procédé n'est pas parfaite. En effet, le fond du corps de l'amortisseur peut comporter un canal de calamine, il n'est alors pas tout à fait étanche et l'huile sous pression fuit par le fond une fois l'amortisseur assemblé. Actuellement, une part non négligeable des corps d'amortisseurs produits par ce procédé sont affectés par ce défaut de fuite d'huile. Malheureusement, ce défaut n'est décelable que sur le produit fini, lorsque l'amortisseur contient l'huile sous pression. Jusqu'à présent, ce défaut oblige à mettre l'amortisseur au rebut. II s'agit là de l'un des problèmes techniques que la présente invention se propose de résoudre. Des solutions ont d'ores et déjà été testées pour tenter de remédier à ce problème. Une première possibilité consiste à empêcher la formation de calamine, en réalisant le fluotournage sous atmosphère inerte. Mais un tel procédé nécessite une machine coûteuse comportant une enceinte fermée et exige une consommation importante de gaz inerte pour remplir l'enceinte. Une autre possibilité consiste à réparer les amortisseurs présentant une fuite d'huile plutôt que de les mettre au rebut. Pour cela, une soudure sous atmosphère protégée est effectuée au niveau du canal de calamine. Mais un tel procédé nécessite de percer le fond du corps de l'amortisseur pour obtenir une adhérence correcte de la soudure et exige là encore l'utilisation de gaz inerte. Un tel procédé crée de surcroît un point chaud, ce qui est néfaste à l'huile contenue dans l'amortisseur. II peut être envisagé de remplacer la soudure par une bille, mais l'opération de sertissage de la bille dans le fond de l'amortisseur est complexe et par 1 o conséquent très coûteuse. Au final, aucune des solutions tentées à ce jour n'est économiquement rentable. 15 La présente invention a notamment pour but de réparer à un coût raisonnable les amortisseurs présentant une fuite d'huile. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fermeture d'un tube métallique destiné à contenir un fluide. II comporte une étape de déformation d'une extrémité du tube, de sorte que le tube soit sensiblement fermé à l'extrémité déformée. II 20 comporte également une étape de déformation locale par écrouissage d'une zone de l'extrémité fermée du tube, où celui-ci est susceptible de ne pas être étanche au fluide. Avantageusement, l'écrouissage peut être réalisé par simple pression continue ou par impact selon la direction de l'axe longitudinal du 25 tube. Par exemple, le tube peut être destiné à former le corps rempli d'huile d'un amortisseur hydraulique. L'huile remplissant le corps de l'amortisseur peut être mise sous pression, l'écrouissage pouvant être réalisé uniquement là où il y a une fuite d'huile. Mais l'écrouissage peut également 30 être réalisé de manière systématique, par exemple là où passe l'axe longitudinal du tube. Par exemple, la déformation d'une extrémité du tube peut être réalisée par fluotournage, éventuellement à chaud. L'écrouissage peut également être réalisé à chaud. Dans un mode de réalisation, la déformation locale obtenue par écrouissage peut creuser une calotte sphérique ou peut creuser une pluralité de calottes sphériques entourant la zone susceptible de ne pas être étanche. L'invention a encore pour principaux avantages qu'elle peut être mise en oeuvre de manière systématique sur tous les amortisseurs, que le fond de l'amortisseur présente une fuite ou pas. Ceci permet de l'intégrer complètement dans le processus industriel de fabrication des amortisseurs et 1 o donc de limiter le surcoût associé à la mise en oeuvre de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui 15 représentent : - les figures 1 a et 1 b, par deux schémas, une illustration d'un exemple de fabrication d'un corps d'amortisseur par fluotournage ; - les figures 2a, 2b et 2c, par trois schémas, une illustration d'un exemple de réparation selon l'invention d'un fond d'amortisseur 20 présentant une fuite d'huile ; - la figure 3, par un dessin, une illustration d'une variante de mise en oeuvre de l'invention. 25 Les figures 1 a et 1 b illustrent un exemple de fabrication d'un corps d'amortisseur par le procédé de fluotournage. Par exemple, après avoir porté à une température d'environ 1300°C une extrémité E d'un tube métallique 1, l'extrémité E est mise en forme par déformation contre un mandrin tournant, le mandrin n'étant pas représenté sur les figures. 30 Comme illustré par la figure 1 a, le tube 1 est mis en rotation par le mandrin. Une molette, qui n'est pas non plus représentée sur la figure, est appliquée contre l'extrémité E du tube 1. La molette est appliquée de manière à repousser les bords de l'extrémité E vers l'axe longitudinal L du tube 1. Comme illustré par la figure 1 b, la molette est appliquée jusqu'à faire épouser à l'extrémité E la forme du mandrin et obtenir sensiblement la fermeture du tube 1 lorsque les bords de l'extrémité E se rejoignent au niveau de l'axe L. Comme explicité par la suite, cette opération se fait sous atmosphère ambiante, ce qui favorise la formation de calamine, notamment au niveau de l'axe L. Les figures 2a, 2b et 2c illustrent un exemple de réparation selon 10 l'invention d'un fond d'amortisseur présentant une fuite d'huile. Après fermeture par fluotournage, le tube 1 a été rempli d'huile sous pression. Comme illustré par la figure 2a, sous l'action conjuguée de la forte chaleur à laquelle a été soumise l'extrémité E du tubel et de l'air ambiant, il s'est formé un canal de calamine C présentant une certaine 15 porosité. L'huile sous pression peut s'échapper en suivant le canal C poreux. L'amortisseur présente donc un défaut d'étanchéité. Ce défaut n'est décelable que sur le produit fini, la porosité formant le canal C étant indétectable par des moyens de mesure de fuite traditionnels. Comme illustré par la figure 2b, l'invention propose de créer une 20 déformation locale à l'extérieur et au centre du fond de l'amortisseur, à l'emplacement où le canal C trouve sa sortie vers l'extérieur. Par exemple, la déformation est obtenue par écrouissage à l'aide d'un outil 2 dont la tête 3 est en forme de bille. Une force F alignée avec l'axe longitudinal L du tube 1 est appliquée à l'extrémité opposée à la tête 3 de l'outil 2. La force F peut 25 être exercée sur l'outil 2 par un effort continu ou par un impact. Sous la force F, la tête 3 de l'outil 2 s'enfonce dans le métal, provoquant une déformation locale. Ainsi, le fond de l'amortisseur est écrouit. Comme illustré par la figure 2c, une déformation 4 en forme de calotte sphérique creuse est ainsi réalisée au centre du fond de l'amortisseur par 30 déformation du métal. La déformation brise le canal de calamine C et empêche l'huile sous pression de trouver une voie de sortie vers l'extérieur du tube 1. Ainsi, le corps de l'amortisseur devient étanche. L'opération peut être réalisée à froid ou à chaud. L'outil 2 peut avoir une tête de forme autre que celle d'une bille, comme une forme conique, tronconique, pyramidale ou 35 toute autre forme pouvant créer un écrouissage local. Les figures 2a, 2b et 2c illustrent la mise en oeuvre de la présente invention sur un fond d'amortisseur présentant effectivement un défaut d'étanchéité. L'opération s'apparente alors à une réparation. Mais dans un contexte industriel, la réparation nécessite d'abord une étape de détection des fuites, qui est une étape difficilement automatisable, et puis seulement après l'étape de réparation en elle-même. Avantageusement, la présente invention peut être mise en oeuvre de manière systématique, immédiatement après l'opération de fermeture par fluotournage, que l'amortisseur fuie ou pas. L'opération s'apparente alors à une étape supplémentaire dans la 1 o fabrication des amortisseurs. Lorsqu'elle est réalisée par l'extérieur du tube refermé, elle présente alors non seulement l'avantage d'être extrêmement simple, mais également celui de pouvoir s'insérer en fin du processus existant de fabrication. La forme de bille peut même être intégrée dans l'outil qui crée actuellement un plat sur le fond de l'amortisseur. L'impact est donc 15 minimum et le surcoût induit également. Dans un autre mode de réalisation, l'opération peut être réalisée par l'intérieur du tube refermé avant remplissage d'huile. 20 La figure 3 illustre un autre exemple de mise en oeuvre de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, quatre déformations 20, 21, 22 et 23 en forme de calottes sphériques sont creusées autour ou au contact du canal C afin de le fermer. 25 L'invention décrite précédemment permet de faire baisser le taux d'amortisseurs mis au rebut de 80%. Elle est utilisable dans tous les domaines utilisant un procédé créant le même type de micro-fissure que le canal C, pas seulement les fissures résultant d'un procédé de fluotournage. 30 La présente invention a donc de nombreuses applications. REVENDICATIONS 1. Procédé de fermeture d'un tube métallique (1) destiné à contenir un fluide, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de déformation d'une extrémité (E) du tube, de sorte que le tube soit sensiblement fermé à l'extrémité déformée ; - une étape de déformation locale par écrouissage d'une zone (C) de l'extrémité fermée du tube, où celui-ci est susceptible de ne pas être étanche au fluide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrouissage est 1 o réalisé par pression continue ou par impact (F) selon la direction de l'axe longitudinal (L) du tube (1). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (1) est destiné à former le corps rempli d'huile d'un amortisseur hydraulique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, l'huile remplissant le corps de l'amortisseur étant mise sous pression, la zone (C) où est réalisé l'écrouissage comporte une fuite d'huile. 20 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (L) du tube (1) passe par la zone (C) où est réalisé l'écrouissage. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation d'une extrémité (E) du tube est réalisée par fluotournage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fluotournage est réalisé à chaud. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrouissage est 30 réalisé à chaud. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation locale obtenue par écrouissage creuse une calotte sphérique (4). 15 25 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation locale obtenue par écrouissage creuse une pluralité de calottes sphériques (20, 21, 22, 23) entourant la zone (C) susceptible de ne pas être étanche.5