Procédé pour l'obtention de surfaces de frottement lisses telles que celles des portées des coussinets. L'invention est relative aux procédés pour l'obtention de surfaces de frottement lisses, telles que les surfaces de travail des coussinets ou autres pièces de ce genre et s'applique notamment aux coussinets des moteurs d'aviation ou d'automobile.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce que lesdites surfaces sont obtenues grâce à une métallisation par projection.
L'invention a aussi pour objet un appa reil pour la mise en oeuvre du procédé indiqué ci-dessus. Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend un support sur lequel s'opère la préparation de la surface de frotte ment lisse et des moyens pour soumettre ce support à un mouvement vibratoire de fréquence élevée.
Ce mouvement vibratoire peut être ob tenu notamment en utilisant la magnéto striction du fer ou autre métal en liaison avec un dispositif générateur à ultrasons.
L'invention s'étend, en outre, à une pièce obtenue par le procédé indiqué ci-dessus. Dans la description qui v a suivre et gui se réfère au dessin annexé, on exposera, à titre d'exemple, des formes d'exécution dit procédé et de l'appareil objet de l'invention.
La figure unique du dessin montre, en perspective, un appareil pour l'obtention de la surface de travail d'un coussinet.
Le coussinet 1 en métal est disposé dans un bloc métallique 3. Pour établir la surface de travail 2 du coussinet, on s'y prend comme suit: On métallise par projection la paroi du coussinet à revêtir, en utilisant à cet effet l'un des procédés de métallisation connus, notamment celui qui consiste à utiliser un pistolet métalliseur dans lequel le métal est amené sous une forme appropriée, de préfé rence sous forme d'un fil, pour être fondu par tous moyens, notamment par une flamme oxy-acétylénique ou des moyens électriques.
Et, pour ce qui est de la matière dont on constitue ledit fil, on la choisit en fonction de la nature du revêtement à obtenir, ce pour quoi, notamment, on a recours soit à un seul métal de base, tel que le plomb, le cuivre rouge, l'aluminium, le ma gnésium, éventuellement additionné de rela tivement faibles proportions d'un ou plu sieurs métaux propres à modifier les pro priétés mécaniques du coussinet; soit à plusieurs métaux de base, notam ment tels que ceux mentionnés plus haut, éventuellement avec des additions comme ci-dessus.
Dans ce dernier cas, qui va plus spéciale ment être envisagé ci-dessous, il semble indi qué de recourir à un fil compound, c'est-à- dire dans lequel les métaux sont juxtaposés avec, par exemple, une âme établie en l'un des métaux de base et au moins une gaine établie en l'autre métal.
Dans la plupart des cas, les métaux de base à projeter seront des métaux non miscibles (plomb et cuivre, plomb et aluminium, etc.), de sorte que la disposition précédente permettra, malgré cette absence de miscibilité, d'obtenir sur les surfaces à recouvrir une répartition cons tante des métaux considérés. Au surplus, un tel fil compound sera obtenu aisément par étirage, à condition que les métaux soient tréfilables.
On a recours, par exemple pour un tel fil, à une âme en plomb qui sera enrobée par un autre métal, tel que le cuivre ou ses allia ges, ou l'aluminium ou ses alliages, ou encore le magnésium pur ou ses alliages, etc.
Le rapport des constituants du métal d'apport destiné à former le revêtement in térieur du coussinet sera, en pareil cas, déter miné en faisant varier convenablement le diamètre de l'âme de plomb par rapport au diamètre extérieur du fil prêt à être utilisé. C'est ainsi, par exemple, que, pour un alliage de cuivre et de plomb devant contenir 30% de plomb, le diamètre de l'âme intérieure en plomb serait de l'ordre de deux fois plus petit que le diamètre extérieur du fil, ce dernier diamètre pouvant bien entendu varier dans de larges limites:
par exemple, entre 50/10o de mm et 201)/10o de mm.
Il convient de noter que, pour éviter toute oxydation superficielle du coussinet ou du métal d'apport, on aura intérêt à utiliser comme fluide pour pulvériser le métal, non pas de l'air, mais du gaz neutre, tel que l'azote ou le gaz carbonique.
Par ailleurs, il peut être nécessaire, pour conduire convenablement l'opération de mé- tallisation, d'effectuer un refroidissement du coussinet pendant ladite opération, ce pour quoi il -suffit, par exemple, de placer le coussinet dans un appareil échangeur de chaleur permettant de maintenir la tempé rature à une valeur connue et définie, suffi samment basse pour éviter lesdites oxyda tions.
On peut, dans le même but, prévoir des moyens, notamment combinés au pistolet, pour permettre le balayage du coussinet par un jeu de gaz réducteur, par exemple de l'hydrogène porté à une température définie.
On a montré à cet effet, sur le dessin, un bloc métallique creux 3 traversé par une circulation d'eau 4-5 et agencé de façon à recevoir, à sa partie supérieure, le cous sinet 1.
En procédant ainsi qu'il vient d'être dit et par des réglages déterminés, il est possible d'obtenir, sur la paroi du coussinet, une couche relativement mince (par exemple 5/1o de mm au maximum, voire davantage) présentant un grain homogène de 30 à 50 It de dimension moyenne.
L'adhérence d'un tel dépôt est générale ment suffisante; elle peut d'ailleurs être augmentée par des moyens propres à amener la surface à recouvrir à un état préalable pro pice à l'adhérence, moyens tels que, par exemple: zincage, étamage, pulvérisation d'aluminium pur, gratte-bossage, parkérisa- tion, sablage fin au sable ou à la grenaille d'acier, grattage, etc.
Il est entendu que la manoeuvre du pisto let peut être soit manuelle, soit automatique, notamment, on peut monter le pistolet sur un support fixe et animer le coussinet d'un mouvement approprié pendant l'opération de projection, ou procéder de façon inverse.
Enfin, une fois le dépôt obtenu, il con viendra généralement d'en augmenter la compacité à l'aide d'outils appropriés exer çant une pression déterminée sur le dépôt et travàillant à une température inférieure à celle de fusion du métal ou des alliages d'apport, voire même travaillant à froid.
En ce qui concerne la pression à adopter pour ces outils, elle sera calculée en tenant compte de la pression maximum à faire supporter au coussinet. C'est ainsi qu'un coussinet d'aviation pourra être pressé entre 200 et 300 kg par cm2.
Ce passage à la presse peut se faire avant gratte-bossage de la surface et après impré gnation du coussinet par une huile de grais sage appropriée. Chaque fois qu'il s'agira d'améliorer la dispersion d'au moins deux phases l'une dans l'autre, on soumet le coussinet, au cours de la préparation de ses surfaces i de travail, à une action vibratoire à une fré quence très élevée, par exemple à une fré quence ultrasonique (notamment de l'ordre de 20 000 à 50 000 périodes par seconde).
Il suffit par exemple, à cet effet, de faire supporter le bloc métallique 3 par une armature 6, en nickel ou autre métal, reliée de façon appropriée à un générateur ultra- sonique 7 d'un type connu, à magnétostric tion ou autre système du même genre.
L'action d'un tel système est d'améliorer la dispersion du ou des divers métaux utilisés pour la projection dans le métal dont est constitué le coussinet à recouvrir.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut établir des surfaces de travail de coussinet présentant de nombreux avantages par rapport à celles obtenues à l'aide des procédés usuels, no tamment une plus grande homogénéité physique; un prix d'établissement plus modéré et la possibilité de supprimer tout con trôle d'adhérence par rayons X ou autre méthode usuelle, cela en raison de la prefec- tion de l'homogénéité obtenue.
Process for obtaining smooth friction surfaces such as those of the bearing surfaces of the bearings. The invention relates to methods for obtaining smooth friction surfaces, such as the working surfaces of bearings or other parts of this type, and applies in particular to bearings of aircraft or automobile engines.
The method according to the invention is characterized in that said surfaces are obtained by means of spray metallization.
A subject of the invention is also an apparatus for carrying out the method indicated above. This device is characterized in that it comprises a support on which the preparation of the smooth rubbing surface takes place and means for subjecting this support to a vibratory movement of high frequency.
This vibratory movement can be obtained in particular by using the magneto stricture of iron or other metal in conjunction with an ultrasound generator device.
The invention also extends to a part obtained by the method indicated above. In the description which follows and which refers to the appended drawing, embodiments of said method and of the apparatus which is the subject of the invention will be explained by way of example.
The single figure of the drawing shows, in perspective, an apparatus for obtaining the working surface of a pad.
The metal pad 1 is placed in a metal block 3. To establish the working surface 2 of the pad, the procedure is as follows: The wall of the pad to be coated is metallized by projection, using for this purpose one known metallization processes, in particular that which consists in using a metallizer gun in which the metal is supplied in a suitable form, preferably in the form of a wire, to be melted by any means, in particular by an oxy-acetylene flame or electrical means.
And, as regards the material from which said wire is formed, it is chosen according to the nature of the coating to be obtained, for which, in particular, recourse is had to either to a single base metal, such as lead, red copper, aluminum, magnesium, possibly with the addition of relatively small proportions of one or more metals capable of modifying the mechanical properties of the bearing; or to several base metals, in particular such as those mentioned above, optionally with additions as above.
In the latter case, which will be considered more specifically below, it seems advisable to use a compound wire, that is to say in which the metals are juxtaposed with, for example, a core established in l one of the base metals and at least one sheath made of the other metal.
In most cases, the base metals to be sprayed will be immiscible metals (lead and copper, lead and aluminum, etc.), so that the previous arrangement will allow, despite this lack of miscibility, to obtain on the surfaces to cover a constant distribution of the metals considered. In addition, such a compound wire will be easily obtained by drawing, provided that the metals can be drawn.
For example, for such a wire, use is made of a lead core which will be coated with another metal, such as copper or its alloys, or aluminum or its alloys, or even pure magnesium or its alloys, etc.
The ratio of the constituents of the filler metal intended to form the inner lining of the pad will in such a case be determined by suitably varying the diameter of the lead core relative to the outer diameter of the wire ready for use. Thus, for example, for an alloy of copper and lead to contain 30% lead, the diameter of the inner lead core would be of the order of two times smaller than the outer diameter of the wire. , this latter diameter being able of course to vary within wide limits:
for example, between 50 / 10o of mm and 201) / 10o of mm.
It should be noted that, in order to avoid any superficial oxidation of the bearing or of the filler metal, it will be advantageous to use as a fluid for atomizing the metal, not air, but neutral gas, such as nitrogen or carbon dioxide.
Furthermore, it may be necessary, in order to properly conduct the metallization operation, to cool the pad during said operation, for which it is sufficient, for example, to place the pad in a heat exchanger apparatus. making it possible to maintain the temperature at a known and defined value, sufficiently low to avoid said oxidation.
For the same purpose, it is possible to provide means, in particular combined with a gun, to allow the bearing to be scanned by a set of reducing gas, for example hydrogen brought to a defined temperature.
To this end, a hollow metal block 3 has been shown in the drawing through which a water circulation 4-5 passes and is arranged to receive, at its upper part, the neck sinet 1.
By proceeding as has just been said and by determined adjustments, it is possible to obtain, on the wall of the pad, a relatively thin layer (for example 5 / 1o mm at most, or even more) having a homogeneous grain of 30 to 50 It of medium size.
The adhesion of such a deposit is generally sufficient; it can moreover be increased by means suitable for bringing the surface to be coated to a prior state conducive to adhesion, means such as, for example: zinc plating, tinning, spraying of pure aluminum, scraper-boss, parkérisa - tion, fine sandblasting or steel shot, scraping, etc.
It is understood that the operation of the pistol let can be either manual or automatic, in particular, it is possible to mount the pistol on a fixed support and to animate the bearing with an appropriate movement during the spraying operation, or to proceed in reverse.
Finally, once the deposit is obtained, it will generally be appropriate to increase its compactness using appropriate tools exerting a determined pressure on the deposit and working at a temperature below that of melting the metal or alloys of 'intake, or even working cold.
Regarding the pressure to be adopted for these tools, it will be calculated taking into account the maximum pressure to be made with the bearing. This is how an aviation pad can be pressed between 200 and 300 kg per cm2.
This passage through the press can be done before scratching the surface of the boss and after impregnating the bearing with a suitable lubricating oil. Whenever it is a question of improving the dispersion of at least two phases one in the other, the pad is subjected, during the preparation of its working surfaces, to a vibratory action at a very high frequency, for example at an ultrasonic frequency (in particular of the order of 20,000 to 50,000 periods per second).
For example, for this purpose, it suffices for the metal block 3 to be supported by a frame 6, made of nickel or another metal, suitably connected to an ultrasonic generator 7 of a known type, with magnetostrication or other system. of the same kind.
The action of such a system is to improve the dispersion of the various metal or metals used for the spraying in the metal of which the pad to be covered is made.
As a result, whatever the embodiment adopted, it is possible to establish bearing working surfaces exhibiting many advantages over those obtained using the usual methods, in particular greater physical homogeneity; a more moderate set-up price and the possibility of eliminating any adhesion control by X-rays or other usual method, this because of the preference of the homogeneity obtained.