Brevet FR3101795A1 — publié le 20210416

TRIBOFINITION DE PIÈCES ASSISTÉE PAR OXYDO-RÉDUCTION Procédé de tribofinition d’une pièce (1), le procédé comprenant le fait de placer la pièce (1) et une composition comprenant un électrolyte (5) , des médias (10) et des porteurs (20) dans une cuve (2, 2’), les médias (10) et les porteurs (20) étant dispersés dans l’électrolyte (5), et de déplacer les médias (10) et les porteurs (20) par rapport à la pièce, dans lequel un matériau en surface de la pièce (1) est apte à subir une réaction d’oxydo-réduction avec un matériau en surface (30) des porteurs (20) en présence de l’électrolyte (5), ladite réaction d’oxydo-réduction provoquant la dissolution dudit matériau en surface de la pièce (1) dans l’électrolyte (5). Fig. 1 TRIBOFINITION DE PIÈCES ASSISTÉE PAR OXYDO-RÉDUCTION Le présent exposé concerne un procédé de tribofinition d’une pièce, et une composition utilisable dans ce procédé. La plupart des pièces mécaniques doivent subir des opérations de finition en surface afin d’atteindre un niveau de performances mécaniques et/ou aérodynamiques souhaité. Parmi les opérations de finition, on connaît notamment la tribofinition. On rappelle qu’une opération de tribofinition consiste à placer dans une cuve la pièce à finir ainsi que des médias, et à déplacer les médias par rapport à la pièce, par exemple par vibration des médias et de la pièce. Des médias utilisables dans le cadre d’une opération de tribofinition sont décrits dans le document FR 2 979 276 A1. Le niveau de performances mécaniques et/ou aérodynamiques exigé aujourd’hui sur de nombreuses pièces, et notamment sur des pièces de turbomachine, est de plus en plus souvent si sévère que plusieurs opérations de finition successives sont nécessaires pour l’atteindre. Or la multiplication des opérations de finition tend à augmenter le temps de fabrication de la pièce finie, ainsi que le nombre d’opérations de contrôle nécessaires, et donc le coût total de la pièce finie. En outre, certaines pièces doivent présenter une rugosité en surface très faible, qui n’est pas aisément atteignable à l’aide des opérations de finition connues. Il existe donc un besoin en ce sens. Le présent exposé concerne un procédé de tribofinition d’une pièce, le procédé comprenant le fait de placer la pièce et une composition comprenant un électrolyte, des médias et des porteurs dans une cuve, les médias et les porteurs étant dispersés dans l’électrolyte, et de déplacer les médias et les porteurs par rapport à la pièce, dans lequel un matériau en surface de la pièce est apte à subir une réaction d’oxydo-réduction avec un matériau en surface des porteurs en présence de l’électrolyte, ladite réaction d’oxydo-réduction provoquant la dissolution dudit matériau en surface de la pièce dans l’électrolyte. Ce procédé de tribofinition permet d’obtenir un état de surface souhaité de la pièce plus rapidement qu’avec les techniques de tribofinition connues, ou bien un état de surface de la pièce significativement plus fin qu’avec les techniques de tribofinition connues, et ce en une seule opération, ce qui est particulièrement avantageux du point de vue économique et industriel. Il est notamment possible d’atteindre une rugosité Ra (rugosité moyenne arithmétique) inférieure ou égale à 0,2 µm, qui est difficilement atteignable en une seule opération avec les techniques de tribofinition connues. Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre le fait d’appliquer une tension électrique entre la pièce et une électrode au contact de l’électrolyte. Dans certains modes de réalisation, l’électrode est une partie d’une paroi de la cuve. Dans certains modes de réalisation, une différence de potentiel d’oxydo-réduction entre ledit matériau en surface de la pièce et ledit matériau en surface des porteurs dans l’électrolyte est au moins égale en valeur absolue à 0,20 V, plus préférablement au moins égale en valeur absolue à 0,30 V, et plus préférablement encore au moins égale en valeur absolue à 0,40 V. Dans certains modes de réalisation, les porteurs présentent une forme parallélépipédique ou prismatique. Les porteurs présentent ainsi des sommets saillants qui tendent à augmenter la vitesse de réaction de la réaction d’oxydo-réduction. Dans certains modes de réalisation, au moins une partie des médias sont solidaires des porteurs. Ceci permet d’obtenir une meilleure homogénéité de la composition pendant la mise en œuvre du procédé de tribofinition, et donc de mieux maîtriser l’état de surface final de la pièce. Le présent exposé concerne également une composition pour la tribofinition de pièces, la composition comprenant un électrolyte, des médias et des porteurs, les médias et les porteurs étant dispersés dans l’électrolyte, les porteurs comprenant un matériau en surface susceptible de subir une réaction d’oxydo-réduction. Dans certains modes de réalisation, ledit matériau en surface est un métal, un alliage métallique ou un composite à matrice métallique. Dans certains modes de réalisation, les porteurs présentent une forme parallélépipédique ou prismatique. Dans certains modes de réalisation, au moins une partie des médias sont solidaires des porteurs. La composition permet d’obtenir les mêmes avantages que le procédé décrit ci-dessus. Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’invention. Sur ces dessins, d’une figure (FIG) à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. La FIG 1 représente schématiquement en coupe une installation apte à la mise en œuvre du procédé de tribofinition conforme au présent exposé. La FIG 2A est une vue montrant une variante de l’installation de la FIG 1. La FIG 2B est une vue montrant une autre variante de l’installation de la FIG 1. Les FIG 3A et 3B représentent schématiquement en coupe une autre installation apte à la mise en œuvre du procédé de tribofinition conforme au présent exposé, la FIG 3A et la FIG 3B illustrant le mouvement des vérins de cette installation. Les FIG 3A et 3B représentent schématiquement en coupe une autre installation apte à la mise en œuvre du procédé de tribofinition conforme au présent exposé, la FIG 3A et la FIG 3B illustrant le mouvement des vérins de cette installation. La FIG 4 représente schématiquement un porteur utilisable dans le procédé de tribofinition conforme au présent exposé. La FIG 5 est une vue en coupe à plus fort grossissement du porteur de la FIG 4. Procédé de tribofinition d’une pièce (1), le procédé comprenant le fait de placer la pièce (1) et une composition comprenant un électrolyte (5), des médias (10) et des porteurs (20) dans une cuve (2, 2’), les médias (10) et les porteurs (20) étant dispersés dans l’électrolyte (5), et de déplacer les médias (10) et les porteurs (20) par rapport à la pièce (1), dans lequel un matériau en surface de la pièce (1) est apte à subir une réaction d’oxydo-réduction avec un matériau en surface (30) des porteurs (20) en présence de l’électrolyte (5), ladite réaction d’oxydo-réduction provoquant la dissolution dudit matériau en surface de la pièce (1) dans l’électrolyte (5). Procédé de tribofinition selon la revendication 1, comprenant en outre le fait d’appliquer une tension électrique ( u ) entre la pièce (1) et une électrode (7, 7’) au contact de l’électrolyte (5). Procédé de tribofinition selon la revendication 2, dans lequel l’électrode (7’) est une partie d’une paroi de la cuve (2, 2’). Procédé de tribofinition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une différence de potentiel d’oxydo-réduction entre ledit matériau en surface de la pièce (1) et ledit matériau en surface (30) des porteurs (20) dans l’électrolyte (5) est au moins égale en valeur absolue à 0,20 V, plus préférablement au moins égale en valeur absolue à 0,30 V, et plus préférablement encore au moins égale en valeur absolue à 0,40 V. Procédé de tribofinition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les porteurs (20) présentent une forme parallélépipédique ou prismatique. Procédé de tribofinition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins une partie des médias (10) sont solidaires des porteurs (20). Composition pour la tribofinition de pièces, la composition comprenant un électrolyte (5), des médias (10) et des porteurs (20), les médias (10) et les porteurs (20) étant dispersés dans l’électrolyte (5), les porteurs (20) comprenant un matériau en surface (30) susceptible de subir une réaction d’oxydo-réduction. Composition selon la revendication 7, dans laquelle ledit matériau en surface (30) est un métal, un alliage métallique ou un composite à matrice métallique. Composition selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle les porteurs (20) présentent une forme parallélépipédique ou prismatique. Composition selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle au moins une partie des médias (10) sont solidaires des porteurs (20).