Brevet FR3006611A1 — publié le 20141212

La présente innovation concerne un procédé pour les dépôts de lubribints solides différenciés sur les parties mécaniques et moutardes des modes pour la verrerie, sur les parties mécaniques et moulantes en fonderie et sur les pièces mécaniques dont les fondions exigent des dépôts de lubrifiantsdrépaiss' eurs variables, les dépôts pourront favorablement être pemiaserts pour les contacts métal-métal ou senti-permanents poules contacts rnêtalinalibe en fusion (48 à 72 heures et phis). Sa méthodologie de mise en oeuvre est issue de procédés actuellement s dans des nclustries de pointe, aéronautique, aérospatiale, compétition automobde, dais ces domaines les revêtements recherchés sont de très fable épaisseur; quelques nitrons seulement, pour ces mptications, robjectif est d'appliquer une Ittrification permanente sans modifier les propriétés mécaniques et géométriques des substrats. Actuellement dans ri sclustrie verrière comme en fonderie et autres industries de moulage à haies terrapéradures' les lubrifications, des modes et accessoires qua participer* au moulage, se réatisent généralement manuellement avec des fréquences très rapides, 20 à 30 minutes en verrerie, 4 à 5 minutes en fonderie coudée-coque, lors du dépôt, les couches sont irrégulières ou le deviennent avec raccunnulation des interventions, elles engendrent des pertes importantes de productionset génèrent des risques corporels pour les opérateurs. Le procédé innovant permet de proposer une nouvelle méthode de dépôt afin 20 d'obtenir des couches régitières de ddférenkis épaisseurs sur Mégardes parties des pièces participa* au moulage dont les contraintes fonctionnelles indu nt des profondeurs de préparation différentes qui vont knptiquer des épaisseurs en correspondance, les lubrifiants solides projetés sont spécifiquement élaborés pour ces applications ce qui va permettre d'obterti des durées crefficactés permanentes ou semi25 permanentes selon les sollicilatior' is et les rythmes de maintenances périodiques, 48 à 72 heures suffisent pour s'adapter aux temps de présence spécifiques des pièces en fabrication, si les durées d'efficacité sont plus longues, les rythmes de changement seront adaptés. Les dépôts de quelques microns crépaiOseur (3grrn à 8gan)' ne mortifient ni les 30 ctimensioris ni les duretés des supports, les dépôts de quelques dizaines de microns (lem à 3Opm), nécessaires notemment à une kbrification métal-matière ers fusion,, modifier* légèrement les dimensions des pièces et rézkisent leur dureté, ceci ne nuit en rien à la mise en oeuvre des procédés de fabrication, dans ces circonstances, les caractéristiques mécaniques sont secondaires. 35 Les applications sur les pièces neuves, de manière préventive, puis en cours de fabrication se réadisent dans des ateliers d'entretien, les machines nécessaires ai -a- traitement estègrent dans les procédures de ma chance en vigueur et sont mis en oeuvre hors des machines de production, le degré d'automatisation des lignes de traitement sera défii en fonction des quantités journalières de pièces à traiter ou retraiter.. Les treemerts peuvent être repiqués autant de fois qui faudra durant la vie 5 des pièces, moules et fonds ébaucheurs et finisseurs, moules de bague et rondelles guide, entonnoirs' poinçons' déflecteurs et conduits' i surira sine:ment de vedier à ne pas détruire les états de surface des supports afin d'assurer des préparations particulièrement soignées et délicates des surfaces à traiter. Si nécessare' les pièces seront préalablement au tratetnent, dégraissées et séchées. 10 Les préparations se réarment soit chimiquement, par micto-sablage, micro-fusion Menée Mi laser ou une combinaison de ces techniques, créant ainsi' dans les trois derniers cas, des micro-aspérités ou des microporosités, leurs profondeurs locales sont choisies en fonction des objectifs d'épaisseurs des couches, les zones sur lesquelles les traitements sont indésirables ou 'huttes sont masquées afin de ne pas les soumettre au 15 préparations ni aux dépôts. Les lubrifiants ubtisés sont principalement le graphite' le bisuWure de molybdène (MoS2), un mélange des deux ou tout autre qui serait adapté' le premier permet des utasatiens jusqu'à 1000°C, le second pour celles ne dépassant pas 450°C' le mélange permet des ut salions voisines de 650°C, ces températures correspondent aux régimes 20 thermiques des pièces et non aux pics de températures. Les Itgrifiats sont vrilles sous forme de poudres 'micrométriques ou nanornébiques ânprégnées d'un hait spécialement adapté à faiptication' gin provoquera la polymérisation ou rétictdation du dépôt en 8 à 10 jours naturellement ou de façon précoce par un passage au four entre 80 et 150°C. 25 Les poudres sont projetées à froid avec un pistolet à moyennes vitesse et pression ou grâce à Lm plasma soufflé dans une machine développée spécifiquement pour cette application» elle est équipée d'un système d'aspiration et de dépoussiérage des excédents de poudre, les micro-aspérités ou les miaroparostés sont remplies de kdrifiant,, les grains de poudre sont incrustés dans toute la profondeur des prépaations, 30 l'affleurement des crêtes des micro aspérités permettent de maintenir un bon échange thermique. Les activations chimiques des surfaces, réalisées par phosphater' n ou ai plasma froid, assurent mie adhérence °pâme des dépôts. Les excédents de poudre par rapport aux crêtes des unicro-ptéparatio* ns seront 35 «innés ai montage ou dès les premiers contacts. -3- Les traitements peuvent être utilisés dans 'état' servir d'accrochage à me aire lubrification ou être huilés pour lets' assurer une plus grande efficacité. Les zones des afférents types de dépôts sont indiquées sur les plans annexés, la zone "1" correspond au dépôt de quelques centièmes de miromètre' la zone 7 à celui de quelques microns, des dessins de pièces utllisées en verrerie sont annexés, pour to exemples, à la description. 1/9 Plan ENT ILS DUO* pour les erdonnois. 2/9 Plan NIE ILS DUC» pour les moules ébaucheurs 319 Plan FE ILS DUC» pour les fonds ébaucheurs. 4/9 Plan MF ILS DUO+ pour les moules fusseuts. 15 519 Plan FF ILS DUO+ pour les fonds finisseurs. 6/9 Plan GR-SS ILS DUO+ pour les rondelles soufflé-soufflé. 719 Plan fM)B-SS DUC» pour les moules de bague soufflé-soufflé_ 8/9 Plan GR-PS DUC» pour les rondelles pressé-souifié. 919 Plan IEB-PS DUO+ poux le modes de bague pressé-soda& 20 Les 2 types de traitement peuvent également être appliqués sur d'aubes pièces participant al moulage des pièces, erdomoirs, poinçons, déflecteurs et conduks, ais seront choisis en fonction du type de liaison â kbifier, métal-rnéted ou métal-matière en fusion. 25 L'appfication industrielle se fera soit par la constitution d'une cellule intégrée de trabunent pllus ou moins autornafisé'e' socle par rajout des éléments manquants sur les sites industriels utilisateurs du procédé pour les dépôts de Itibrffiards sardes. Le procédé selon rinnovàion est particulièrement adapté par arnéfiorer sinultmément les frottements métad-métal et ceux métal-malière en fusion auxquels est 30 soumise me même pièce, ces besoins sont très frécgtents' notamment dans indu strie verrière et en fonderie. REVENDICATIONS1. Procédé permettant de réabser des dépôts ou iincruslatiens de buitinisants sofides' permanents ou semi-permanents, d'épais' seras différentes entre les zones soumises à des frottements mécaniques et celles soumises aux contraintes thermiques fiées au moulage des produits fabriqués dans Indu rite verrière' les fonderies et les autres industries de moulage à haltes températures' carme en ce que les préparations chie-Igues etfou mécaniques des surfaces à traiter s'effectuerd par la réaksation de micro-aspérités ou de rricroporoskés profondes de quelques microns (3gan à flpin) à quelques cfcraines de microns (10pm à 30wri) destinées à recevoir les dépôts de lubrifiants solides. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que les activations uniques des salaces pour ramélioration de l'adhérence des dépôts de lubrifiants sectes sont réarmés au plasma froid ou par phosphatation. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la projection à moyennes vitesse et pression de lubrd' arts solides sous formes de poudres micrométriques et nanométrïques imprémées d'un fiant 'à-organique polymérisable à froid ou à chaud, favorablement srehite pour les températures voisines de 1000°C'11110:32 pour les tempérabares inférieures ou égaies à 450°C ou mélange des 2 poix des tempérabxes voisines de 650°C. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que récemment de projection' à moyennes vitesses et pression, de kibrifiard seigle sous forme de poudres micrométriques ou nanométriques' s'associe à un système d'aspiration et de dépoussiérage des excédents de poudre. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dépôts préventifs de lubrffiards sardes d'épaisseurs miennes et de résista ces aux frottements métemétal ou métal-matière en fusion, permanentes ou serni-permanertes (48, 72 heures et plus), sont reproductibles pendant la durée de vie des pièces nécessitait être krbrifiées, et peuvent élre mis en oeuvre hors des machines de production. 6. Procédé selon la revendication 1" caractérisé en ce que la polytnériseon précoce des dépôts peut être réalisée par le passage dans un four entre 80°C et 150°C.