Brevet FR3123397A1 — publié le 20221202

La présente invention concerne un palier lisse comprenant une bague extérieure (2) et une bague intérieure (3), la bague extérieure (2) et la bague intérieure (3) comprenant respectivement une surface intérieure (5) et une surface extérieure (6) destinées à coopérer l’une avec l’autre pour le mouvement relatif des bagues extérieure et intérieure (2, 3), la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) et la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) comprenant chacune un revêtement comprenant au moins une couche, caractérisé en ce que la dureté du revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) est inférieure à la dureté de la bague extérieure (2), et la dureté du revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) est supérieure à la dureté de la bague intérieure (3). Figure 1 Palier lisse à bagues extérieure et intérieure revêtues Domaine technique de l’invention La présente invention se rapporte de manière générale aux paliers lisses et, plus particulièrement, à l’endommagement par usure des paliers lisses. En particulier, l’invention concerne des bagues extérieures et intérieures revêtues de paliers lisses et un procédé de fabrication de tels paliers lisses. État de la technique antérieur Un alliage de titane est 44 % plus léger que l’acier et 42 à 50 % plus léger que le bronze, ce qui le rend très attrayant pour une application dans le domaine de l’aérospatiale, où la réduction du poids est importante à des fins d’économie de carburant. Toutefois, un alliage de titane est chimiquement actif et présente un fort risque de grippage lors de contacts tribologiques avec glissement entre des alliages de titane ou entre un alliage de titane et d’autres alliages. Afin de résoudre ce problème de grippage, des revêtements sont employés et des paliers lisses constitués d’alliages de titane revêtus sont développés et utilisés pour des applications de train d’atterrissage et de mât. Les combinaisons habituelles de revêtement sont les suivantes : un revêtement dur appliqué par dépôt physique en phase vapeur sur le chemin de roulement à la fois de la bague intérieure et de la bague extérieure, ou un revêtement tendre à base de cuivre appliqué par projection thermique sur le chemin de roulement de la bague intérieure et un revêtement dur appliqué par dépôt physique en phase vapeur sur le chemin de roulement de la bague extérieure. Les paliers sont lubrifiés avec de la graisse, soit avec regraissage, soit avec graissage à vie. Il existe toujours cependant, selon l’expérience d’application et les résultats de tests, un risque d’usure et de détachement du revêtement si l’état de lubrification n’est pas suffisant. En effet, pour les contacts entre deux revêtements durs appliqués par dépôt physique en phase vapeur, il se peut que la surface de jointement ne soit pas conformée lors de l’usure de rodage, et il existera toujours une concentration de contraintes sur des régions de contact localisées, ce qui accélèrera l’usure et provoquera même un détachement du revêtement. En ce qui concerne les contacts entre le revêtement tendre de la bague intérieure et le revêtement dur de la bague extérieure, une usure excessive sur la bague intérieure à proximité du bord de la bague extérieure, où la largeur de la bague extérieure est faible par comparaison avec la bague intérieure, provoquera une sollicitation au niveau du bord et, là encore, une concentration de contraintes. Par conséquent, la présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en fournissant un palier lisse dans lequel les contacts entre bague intérieure et bague extérieure sont optimisés pour une réduction de l’usure et pour éviter un risque de détachement des revêtements. Un objectif de l’invention est de fournir un palier lisse comprenant une bague extérieure et une bague intérieure, la bague extérieure et la bague intérieure comprenant respectivement une surface intérieure et une surface extérieure destinées à coopérer l’une avec l’autre pour le mouvement relatif des bagues extérieure et intérieure, la surface intérieure de la bague extérieure et la surface extérieure de la bague intérieure comprenant chacune un revêtement comprenant au moins une couche. De plus, la dureté du revêtement sur la surface intérieure de la bague extérieure est inférieure à la dureté de la bague extérieure, et la dureté du revêtement sur la surface extérieure de la bague intérieure est supérieure à la dureté de la bague intérieure. Selon un mode de réalisation, le revêtement sur la surface intérieure de la bague extérieure peut comprendre au moins une couche à base de Cu. Selon un autre mode de réalisation, le revêtement sur la surface intérieure de la bague extérieure peut comprendre au moins une couche à base d’étain. De manière avantageuse, l’épaisseur du revêtement sur la surface intérieure de la bague extérieure peut être comprise entre 20 et 2000 µm, de préférence comprise entre 100 et 300 µm. Selon un mode de réalisation, le revêtement sur la surface extérieure de la bague intérieure peut comprendre au moins une couche de carbone adamantin. Selon un autre mode de réalisation, le revêtement sur la surface extérieure de la bague intérieure peut comprendre au moins une couche de CrN. De manière avantageuse, l’épaisseur du revêtement sur la surface extérieure de la bague intérieure peut être comprise entre 1 et 50, de préférence comprise entre 1 et 25 µm. De manière avantageuse, l’alésage de la bague intérieure peut comprendre un revêtement présentant une dureté inférieure à la dureté de la bague intérieure. De manière avantageuse, le palier lisse peut comprendre une couche de liaison métallique située entre la bague intérieure et le revêtement sur la surface extérieure de la bague intérieure et/ou une couche de liaison métallique située entre la bague extérieure et le revêtement sur la surface intérieure de la bague extérieure. Un autre objectif de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un palier lisse comprenant une bague extérieure et une bague intérieure, la bague extérieure et la bague intérieure comprenant respectivement une surface intérieure et une surface extérieure destinées à coopérer l’une avec l’autre pour le mouvement relatif des bagues extérieure et intérieure, ledit procédé comprenant l’application d’un revêtement comprenant au moins une couche sur la surface intérieure de la bague extérieure et l’application d’un revêtement comprenant au moins une couche sur la surface extérieure de la bague intérieure. De plus, la dureté du revêtement appliqué sur la surface intérieure de la bague extérieure est inférieure à la dureté de la bague extérieure, la dureté du revêtement appliqué sur la surface extérieure de la bague intérieure étant supérieure à la dureté de la bague intérieure, et le revêtement de la surface intérieure de la bague extérieure étant appliqué par un procédé choisi parmi : rechargement laser, projection thermique et électrodéposition. Brève description des figures D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront de la description détaillée de modes de réalisation de l’invention, qui sont des exemples non limitatifs, illustrés sur le dessin joint, dans lequel : est une vue en coupe d’un palier lisse selon un premier mode de réalisation de l’invention ; est une vue en coupe d’un palier lisse comprenant un manchon selon un second mode de réalisation de l’invention. Palier lisse comprenant une bague extérieure (2) et une bague intérieure (3), la bague extérieure (2) et la bague intérieure (3) comprenant respectivement une surface intérieure (5) et une surface extérieure (6) destinées à coopérer l’une avec l’autre pour le mouvement relatif des bagues extérieure et intérieure (2, 3), la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) et la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) comprenant chacune un revêtement comprenant au moins une couche, caractérisé en ce que la dureté du revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) est inférieure à la dureté de la bague extérieure (2), et la dureté du revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) est supérieure à la dureté de la bague intérieure (3). Palier lisse selon la revendication 1, dans lequel le revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) comprend au moins une couche à base de Cu. Palier lisse selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) comprend au moins une couche à base d’étain. Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur du revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) est comprise entre 20 et 2000 µm, de préférence comprise entre 100 et 300 µm. Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) comprend au moins une couche de carbone adamantin. Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) comprend au moins une couche de CrN. Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur du revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) est comprise entre 1 et 50 µm, de préférence comprise entre 1 et 25 µm. Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’alésage (7 ; 12) de la bague intérieure (3) comprend un revêtement présentant une dureté inférieure à la dureté de la bague intérieure (3). Palier lisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une couche de liaison métallique située entre la bague intérieure (3) et le revêtement sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) et/ou une couche de liaison métallique située entre la bague extérieure (2) et le revêtement sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2). Procédé de fabrication d’un palier lisse (1 ; 9) comprenant une bague extérieure (2) et une bague intérieure (3), la bague extérieure (2) et la bague intérieure (3) comprenant respectivement une surface intérieure (5) et une surface extérieure (6) destinées à coopérer l’une avec l’autre pour le mouvement relatif des bagues extérieure et intérieure (2, 3), ledit procédé comprenant l’application d’un revêtement comprenant au moins une couche sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) et l’application d’un revêtement comprenant au moins une couche sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3), caractérisé en ce que la dureté du revêtement appliqué sur la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) est inférieure à la dureté de la bague extérieure (2), la dureté du revêtement appliqué sur la surface extérieure (6) de la bague intérieure (3) étant supérieure à la dureté de la bague intérieure (3), et le revêtement de la surface intérieure (5) de la bague extérieure (2) étant appliqué par un procédé choisi parmi : rechargement laser, projection thermique et électrodéposition.