FR2975458A1 - Ebauche de carter cylindre et procede de preparation d'un fut de carter cylindre - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une ébauche (30) de carter cylindres de moteur à combustion interne issue de fonderie, comprenant une surface de tablature (31), un fût (3) de cylindre, ladite ébauche étant caractérisée en ce que le fût (3) comprend une partie (32) en saillie par rapport à la surface de tablature (31), ladite partie (32) étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture (34). L'invention porte aussi sur un procédé de préparation d'un fût de carter cylindre.

Description

Ebauche de carter cylindre et procédé de préparation d'un fût de carter cylindre.
Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à une ébauche de carter cylindre pour moteur à combustion interne issu de fonderie. L'invention porte aussi sur un procédé de préparation d'un fût de carter cylindre.
Arrière-plan technologique Dans le domaine des motorisations thermiques, comprenant notamment les motorisations thermiques de véhicule automobile, un bon état de surface des pièces composant le moteur thermique est souhaité. Concernant le carter cylindres, il est connu d'utiliser une chemise de fût en fonte pour ses propriétés tribologiques. Cette chemise en fonte est insérée dans le carter cylindres au moment de sa coulée. L'insertion de chemises fonte à la coulée est actuellement la solution la plus appliquée mais aussi la plus robuste et la moins coûteuse industriellement. Par exemple, les avantages de l'utilisation des chemises en fonte graphite lamellaire sont leur faible coût et la rigidité apportée dans un carter cylindres en aluminium.
Lorsque l'on souhaite de meilleures propriétés tribologiques ou un carter cylindres plus léger, des procédés de revêtement thermique des fûts de carter cylindres peuvent être appliqués. Concernant le carter cylindres d'un moteur à combustion interne des procédés de revêtement thermique des fûts sont connus. La figure 1 illustre un carter cylindres 1 comprenant quatre cylindres 2 délimités par la surface interne de fûts 3. Les figures 2A, 2B, 2C et 2D illustrent les différentes étapes d'un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement thermique pour un fût 3 de carter cylindres 1.
Les figures 2A et 2B illustrent des étapes formant un procédé de préparation des fûts de carter cylindres avant l'application d'un revêtement thermique. Ainsi la figure 2A correspond à un alésage de précision du cylindre 2 (du terme anglais fineboring) à l'aide d'une fraise 4, afin de finaliser la géométrie du fût 3, à la suite du démoulage du carter cylindre 1. La figure 2B correspond à la préparation de la surface d'un fût 3 pour l'application ultérieure d'un revêtement thermique.
Cette étape illustrée à la figure 2B, consiste à créer une rugosité de surface par des techniques essentiellement mécaniques. Cette étape est une rugosification du fût 3 (du terme anglais roughening). Selon la figure 2B, l'étape de rugosification consiste en la projection de particules abrasives 5, par une buse ou torche 6 sur le pourtour de la surface intérieure du fût 3. Parmi les autres techniques connues, appliquées notamment à des carters cylindres en aluminium ou en fonte, on connaît les techniques de jets d'eau haute pression ou encore les techniques d'usinage mécanique des surfaces. Ces techniques ont pour résultat d'améliorer l'adhérence du futur revêtement mis en oeuvre par un procédé de projection thermique.
Les figures 2C et 2D illustrent des étapes formant un procédé d'application d'un revêtement à la suite du procédé de préparation précédent. Ainsi la figure 2C correspond à la projection thermique, à l'aide d'une buse 7, d'un revêtement 8 sur la surface du fût 3 précédemment préparé. La création d'une rugosité sur la surface des fûts 3 permet d'améliorer l'adhérence du revêtement 8 appliqué ultérieurement par projection thermique. Pour assurer un bon état de surface, le revêtement projeté 8 est ensuite soumis à un rodage (du terme anglais honing), illustré par la figure 2D, et effectué par exemple à l'aide d'une machine à roder 9.
Différentes technologies de projection thermique de revêtement de fûts 3 appliquées sur carters aluminium ou fonte existent :
- le procédé HVOF avec un fil (du terme anglais High Velocity Oxy-Fuel, ce qui correspond à un procédé de projection à la flamme supersonique développé par General Motors et Sandia Nation Laboratories. Ce procédé est notamment décrit dans le document US 5 271 967. Ce procédé de projection thermique de revêtement est mis en oeuvre après un traitement de surface par jet d'eau haute pression. Ce procédé présente les désavantages suivants : une température des fûts atteinte pendant la projection trop élevée, des taux d'oxydes de fer trop élevés nuisibles aux pressions moyennes de frottement (abrégé en PMF), un angle de pulvérisation limité à 60° maximum ce qui ne permet pas ni une bonne application, ni une bonne microstructure des revêtements projetés. le procédé de projection par plasma avec poudre développé par Sultzer Metco. Ce procédé est mis en oeuvre après un traitement de surface par sablage.
- le procédé de projection plasma à arc transféré (du terme anglais Plasma Transferred Wire Arc, abrégé en PTWA) développé par FSI et Ford. Ce procédé est notamment décrit dans les documents US 5 194 304, US 5 592 927, US 5 714 205 et US 5 820 939. Ce procédé est mis en oeuvre après un traitement de surface mécanique. Dans ce procédé, la torche 7 est alimentée par un fil base fer. - le procédé de projection par arc avec deux fils LDS (du terme allemand Lichtbogen Draht Spritzen) développé par Daimler Chrysler. Ce procédé est mis en oeuvre après un traitement de surface par jet d'eau haute pression. Dans ce procédé, la torche 96 est alimentée par deux fils base fer. Les fils base fer sont déroulés de deux bobines de fil fixées autour de la torche 7. Les vitesses de défilement des fils doivent être les plus stables et les plus continues possibles, pour limiter l'apparition de défauts localisés dans le revêtement 8 projeté. Cependant l'utilisation de deux bobines alimentant en parallèle la torche 7 entraînent de plus grands risques d'instabilités lors de l'alimentation des fils, tels que les instabilités liées à des à coups lors de l'avancée des fils.
Il est apparu que l'application d'un revêtement 8 projeté thermiquement dans les fûts 3 peut générer un léger décollement de ce dernier en haut de fût, c'est-à-dire du coté du fût 3 destiné à être, moteur assemblé, en regard d'une culasse. Ce léger décollement concerne une faible hauteur de revêtement, d'environ 1 à 3 mm et dans tous les cas inférieure à 5 mm, mais qui est suffisamment problématique pour générer la formation de débris pendant les étapes d'usinage, de rodage et/ou de fraisage du plan du haut du carter, (encore appelé plan de joint de culasse ou tablature du carter cylindre), mais aussi générer des non conformités rédhibitoires pour l'utilisation d'un tel carter cylindre sur un moteur assemblé, par manque de revêtement en partie supérieure des fûts.
Dans le document FR2873942A1 il est proposé d'usiner partiellement un revêtement projeté thermiquement en bas des fûts d'un carter six cylindres en V, c'est-à-dire du fût destiné à être, moteur assemblé, en regard du vilebrequin. Le revêtement est enlevé partiellement au moyen d'un jet haute pression (300-800 bars). Ensuite, les cylindres sont usinés à la côte finale après l'usinage final de l'espace réservé au vilebrequin. Cette solution a pour inconvénient de rester forte consommatrice d'eau avec des pressions d'utilisation élevées.
Dans le document FR2873943A1 il est proposé d'usiner un chanfrein d'introduction coté culasse et un chanfrein d'extrémité coté vilebrequin, ceci afin d'améliorer l'adhérence du revêtement projeté aux extrémités des fûts revêtus par projection thermique (plasma ou arc électrique avec fils). L'usinage des chanfreins est réalisé à l'aide d'un procédé de jet d'eau haute pression (300-600 bars) additivé de sable, corindon, d'agents de nettoyage, d'agents de conservation. Cette solution a aussi pour inconvénient de rester forte consommatrice d'eau avec des pressions d'utilisation élevées.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients.
L'invention porte ainsi sur une ébauche de carter cylindres de moteur à combustion interne issue de fonderie, comprenant une surface de tablature, un fût de cylindre, ladite ébauche étant caractérisée en ce que le fût comprend une partie en saillie par rapport à la surface de tablature, ladite partie étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture.
De préférence, la zone de rupture comprend une fente aménagée au niveau d'une paroi latérale de la partie en saillie. Cette fente représente une faiblesse structurelle de la partie en saillie qui favorisera la future rupture. De préférence encore la fente est aménagée sur la paroi latérale interne de la partie en saillie par rapport à la surface de tablature.
Avantageusement, la fente est aménagée sur le pourtour de ladite paroi latérale. Ainsi la 15 faiblesse structurelle est répartie sur tout le tour de la paroi latérale, ce qui rend la rupture encore plus aisée.
Dans une variante, la fente est issue de fonderie.
20 Dans une autre variante, la fente est issue d'un usinage.
Avantageusement, la fente présente en section transversale des cotés droits.
Avantageusement encore la fente est de section transversale triangulaire. 25 L'invention porte aussi sur un procédé de préparation d'un fût de carter cylindre de moteur à combustion interne comprenant les étapes consistant à : -Produire par fonderie une ébauche de carter-cylindres en alliage métallique comprenant une surface de tablature, un fût de cylindre comprenant une partie en 30 saillie par rapport à la surface de tablature, ladite partie étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture, -Réaliser un alésage du fût de cylindre, -Créer une rugosité de la surface interne du fût, -Réaliser une projection thermique d'un revêtement métallique sur la surface interne 35 du fût, -Rompre la partie en saillie sécable, -Réaliser un usinage par fraisage de la surface de tablature,10 -Roder le fût.
L'invention porte encore sur un procédé de préparation d'un fût de carter cylindre de moteur à combustion interne comprenant les étapes consistant à : -Produire par fonderie une ébauche de carter-cylindres en alliage métallique comprenant une surface de tablature, un fût de cylindre comprenant une partie en saillie par rapport à la surface de tablature, - Réaliser un alésage du fût de cylindre, -Réaliser une zone de rupture par usinage, de sorte à rendre la partie en saillie sécable, -Créer une rugosité de surface du fût, -Réaliser une projection thermique d'un revêtement métallique sur la surface interne du fût, -Rompre la partie en saillie sécable, -Réaliser un usinage par fraisage de la surface de tablature, -Réaliser un rodage du fût.
Dans une variante, l'étape de rupture de la partie en saillie est réalisée par percussion ou par pression dans une direction sensiblement parallèle à la surface de tablature. Dans une autre variante, l'étape de projection thermique comprend la pose d'un cache sur la partie en saillie et l'aspiration ou le soufflage des résidus de projection thermique.
25 Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
30 - La figure 1 montre un schéma d'un carter cylindres d'un moteur à combustion interne. - Les figures 2A, 2B, 2C, 2D montrent les différentes étapes d'un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement thermique pour un fût du carter cylindre de la figure 1. - La figure 3 présente une ébauche de carter cylindres selon l'invention. 35 - La figure 4 présente en section transversale, selon le plan A-A référencé en figure3, une vue partielle de l'ébauche de carter cylindres autour de la surface de tablature. 520 - Les figures 5A, 5B, 5C montrent l'enchainement des étapes de rupture et l'enlèvement de la partie en saillie après la mise en oeuvre d'un revêtement par projection thermique. - La figure 6 présente schématiquement un système de cache et de connexion (d'aspiration ou de soufflage) en applique sur la partie en saillie du fût au cours de l'étape de projection thermique du revêtement.
Description détaillée La figure 3 présente une ébauche de carter cylindres 30 constitutif d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile comportant quatre cylindres 2.
Selon d'autres variantes non illustrées, l'ébauche de carter cylindres 30 est susceptible de comporter un autre nombre de cylindres 2. Chaque cylindre 2 est délimité par une surface interne d'un fût 3 respectif. L'ébauche de carter cylindres 30 est par exemple réalisée en aluminium ou en fonte et est issue de fonderie. La technique de fonderie utilisée peut être de la fonderie par gravité ou de la fonderie sous pression. On entend ici par ébauche de carter cylindre 30, un carter cylindre tel qu'il peut se présenter à un moment au cours de sa fabrication, avant d'être terminé. Sur la figure 3, les fûts 3 sont représentés siamoisés par un inter-fût 33, mais les fûts 3 peuvent tout aussi bien être séparés les uns des autres.
Cette ébauche de carter cylindres 30 comprend une surface de tablature 31. Cette surface de tablature 31 est destinée à être usinée pour former la tablature du carter cylindre à l'état fini.
Conformément à l'invention, les fûts 3 comprennent une partie 32 en saillie par rapport à la surface de tablature 31. A titre indicatif, dans le cas d'une ébauche de carter cylindre 30 destiné à un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, la partie en saillie 32 peut avoir une hauteur H inférieure à 5 cm, de préférence comprise entre 1 et 2 cm.
La figure 4 présente en section transversale, selon le plan A-A référencé en figure 3, une vue partielle de l'ébauche du carter cylindres 30 autour de la surface de tablature 31. La partie en saillie 32 comprend une paroi latérale externe 35 et une paroi latérale interne 36. Conformément à l'invention, la partie 32 en saillie comprend une zone de rupture 34, de sorte à rendre la partie en saillie 32 sécable par l'intermédiaire de ladite zone de rupture 34.
Comme le montre encore la figure 4, il est prévu que la zone de rupture 34 comprenne une fente 37 aménagée au niveau de la paroi latérale interne 35 de la partie 32 en saillie. La présence de la fente 37 permet de créer une faiblesse structurelle dans la partie 32 en saillie. Avantageusement la fente 37 est aménagée sur tout le pourtour de la paroi latérale interne 36 afin de faciliter la rupture de la partie 32 en saillie. La fente 37 s'étend selon un plan sensiblement perpendiculaire au plan A-A.
On pourrait aussi prévoir d'aménager une fente au niveau de la paroi latérale externe en remplacement ou en complément de la fente 37 aménagée au niveau de la paroi latérale interne 36.
La forme de la fente 37 vue en section transversale, par exemple selon le plan A-A, peut être variée, du moment qu'elle facilite la rupture de la partie 32 en saillie. Cependant il est préférable de prévoir une fente 37 qui vue en section selon le plan transversal A-A présente des cotés 38 droits. En effet, l'adhérence du revêtement projeté thermiquement dont nous reparlerons plus loin est meilleure sur des formes droites. Une fente de section transversale triangulaire est encore plus préférable car la réalisation de cette forme par fonderie ou par usinage est facile, la forme triangulaire est de plus celle qui génère le moins de risques de décollement du revêtement projeté thermiquement lors de la fracture de la partie 32 en saillie.
Nous détaillons maintenant le procédé de préparation d'un fût 3 de carter-cylindres selon l'invention.
Selon une première variante de ce procédé, il est prévu de réaliser les fentes 37 dès l'étape de fonderie de l'ébauche de carter cylindre 30. La procédure est alors la suivante :
Dans une première étape, on produit donc par fonderie une ébauche de carter cylindre 30 en alliage métallique qui comprend une surface de tablature 31, des fûts 3 de cylindre comprenant une partie 32 en saillie par rapport à la surface de tablature 31, ladite partie 32 étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture 34.
Dans une seconde étape, on réalise un alésage des fûts 3, pour garantir la cylindricité.
Dans une troisième étape, on réalise une rugosité de la surface interne des fûts 3, pour améliorer l'adhérence du futur revêtement projeté thermiquement. La rugosification s'effectue sur toute la surface interne des fûts 3, donc y compris sur la paroi latérale interne 36 de la partie 32 en saillie et dans la fente 37. Les techniques connues permettant de créer par action mécanique une rugosité de surface telles que celles déjà décrites en début de ce mémoire peuvent convenir.
Dans une quatrième étape, on réalise une projection thermique d'un revêtement métallique 40 sur la surface interne des fûts 3. Les techniques de projection thermique de revêtement connues telles que celles déjà décrites en début de ce mémoire peuvent convenir. La projection thermique du revêtement métallique 40 s'effectue sur toute la surface interne des fûts 3, qui comprend la paroi latérale interne 36 et dans la fente 37, comme le montre la figure 5A.
Dans une cinquième étape, on réalise la rupture de la partie 32 en saillie. La rupture de la partie 32 en saillie peut par exemple être réalisée par percussion, à l'aide « d'une machine à choc » au niveau des fentes 37. La rupture de la partie 32 en saillie des fûts 3 par percussion à l'aide d'une machine à chocs, permet d'éviter des problèmes d'adhérence et/ou d'écaillage du revêtement projeté thermiquement en haut des fûts 3. L'existence d'une zone de rupture 34 sur la partie en saillie 32 permet de gagner du temps de fabrication par rapport à un usinage par fraisage de la partie en saillie 32. La rupture par percussion est préférée car elle permet une rupture rapide et nette de la partie en saillie 32. D'autres techniques de rupture peuvent cependant être prévues, par exemple l'utilisation d'une presse horizontale à effort progressif, c'est-à-dire que dans ce cas la rupture est réalisée par application d'une pression croissante sur la partie en saillie 32 dans une direction sensiblement parallèle à la surface de tablature 31, cependant avec des temps de mise en oeuvre et d'obtention de la rupture moins avantageux que la technique de rupture par percussion. La figure 5B présente schématiquement l'ébauche de carter cylindre 30 une fois la partie rompue, non représentée sur la figure, enlevée.
Dans une sixième étape, on réalise un usinage par fraisage de la surface de tablature, afin de former la tablature 41 du carter cylindre. Cette étape d'usinage par fraisage, permet d'enlever le reste de la partie 32 saillie et de surfacer la tablature 41. La figure 5C présente schématiquement l'ébauche de carter cylindre 30 après fraisage de la surface de tablature 31 qui aboutit à la tablature 41 (figure 5C).
Dans une septième étape, on réalise un rodage des fûts 3, effectué par exemple à l'aide d'une machine à roder.
Selon une seconde variante de ce procédé, il est cette fois prévu de réaliser les fentes 37, non plus à la fonderie, mais par usinage de la partie 32 en saillie, postérieurement à la réalisation de l'ébauche de carter cylindre 30 par fonderie. La procédure est alors la suivante : Dans une première étape, on produit donc par fonderie une ébauche de carter cylindre 30 en alliage métallique qui comprend une surface de tablature 31, des fûts 3 de cylindre comprenant une partie 32 en saillie par rapport à la surface de tablature 32,
10 Dans une deuxième étape, on réalise un alésage des fûts, afin de garantir la cylindricité.
Dans une troisième étape, on réalise par usinage une zone de rupture 34 par usinage, de sorte à rendre la partie 32 en saillie sécable. La zone de rupture 34 comprend alors par exemple les fentes 37 formant les zones de faiblesse structurelle. 15 Dans une quatrième étape, on réalise une rugosité de la surface interne des fûts 3, pour améliorer l'adhérence du revêtement qui sera projeté thermiquement. La rugosification s'effectue sur toute la surface interne des fûts 3, donc y compris sur la paroi latérale interne 36 de la partie 32 en saillie et dans la fente 37. Les techniques connues 20 permettant de créer par action mécanique une rugosité de surface telles que celles déjà décrites en début de ce mémoire peuvent convenir.
Dans une cinquième étape, on réalise une étape de projection thermique d'un revêtement métallique sur la surface interne des fûts 3. Les techniques de projection thermique de 25 revêtement connues telles que celles déjà décrites en début de ce mémoire peuvent convenir. La projection thermique du revêtement métallique 40 s'effectue sur toute la surface interne des fûts 3, qui comprend la paroi latérale interne 36 et dans la fente 37, comme le montre la figure 5A.
30 Dans une sixième étape, on réalise la rupture de la partie 32 en saillie. Dans cette variante, la rupture de la partie 32 en saillie peut aussi se faire par percussion.
Dans une septième étape, on réalise un usinage par fraisage de la surface de tablature 31, afin d'enlever à la surface de tablature une petite épaisseur de matière et ainsi former 35 la tablature 41 du carter cylindre (figure 5C).5 Dans une huitième étape, on réalise un rodage des fûts 3, effectué par exemple à l'aide d'une machine à roder.
De plus pour l'une ou l'autre des variantes de procédé, comme le montre la figure 6, on peut prévoir pour l'étape de projection thermique, la pose d'un cache 60 sur la partie 32 en saillie relié à une gaine 61, permettant l'aspiration de résidus 62 de projection thermique tel que des particules métalliques non fondues ou des poussières et leur évacuation par la gaine 61. Dans une autre variante, la gaine 61 peut permettre de souffler les résidus 62 de projection thermique qui dans ce cas sont évacués par le bas du fût 3. En effet, la présence de la partie 32 en saillie par rapport à la surface de tablature 31 permet une adaptation plus facile d'un tel système de cache et de gaine d'aspiration ou de soufflage (selon l'orientation souhaitée) pendant la projection thermique du fait que la partie 32 en saillie peut être utilisée comme manchon de connexion au dit système. Ainsi, il est impossible pendant la projection thermique d'un fût 3, de polluer par des résidus 62 de projection thermique un haut de fût 3 adjacent.
Utiliser un tel système de cache et de gaine d'aspiration ou de soufflage posé en applique sur la partie 32 en saillie permet encore d'éviter le décollement ou l'arrachement localisé du revêtement rencontré dans le cas d'une applique du système sur un fût de carter cylindre ne présentant pas une telle partie 32 en saillie. En effet le risque d'arrachement de la continuité du revêtement est ici éradiqué par le fait que même si cet arrachement se produit, il reste localisé au morceau de la partie 32 en saillie qui sera enlevé ultérieurement par percussion.
La présence de la partie 32 en saillie permet donc un déport de l'effet de bord des hauts de fûts sur la mauvaise adhérence localisée du revêtement, une continuité d'application ainsi qu'une excellente adhérence de revêtement sur les surfaces situées à proximité de la future tablature.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Ebauche (30) de carter cylindres de moteur à combustion interne issue de fonderie, comprenant une surface de tablature (31), un fût (3) de cylindre (2), ladite ébauche étant caractérisée en ce que le fût (3) comprend une partie (32) en saillie par rapport à la surface de tablature (31), ladite partie (32) étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture (34).
  2. 2. Ebauche (30) de carter cylindres selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone de rupture (34) comprend une fente (37) aménagée au niveau d'une paroi latérale (35, 36) de la partie (32) en saillie.
  3. 3. Ebauche (30) de carter cylindres selon la revendication 2, caractérisée en ce que la fente (37) est aménagée sur la paroi latérale interne (36) de la partie (32) en saillie par rapport à la surface de tablature (31).
  4. 4. Ebauche (30) de carter cylindres selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que la fente (37) est aménagée sur le pourtour de ladite paroi latérale.
  5. 5. Ebauche (30) de carter cylindres selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la fente (37) est issue de fonderie.
  6. 6. Ebauche (30) de carter cylindres selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la fente (37) est issue d'un usinage.
  7. 7. Ebauche (30) de carter cylindres selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la fente (37) présente en section transversale (A-A) des cotés droits.
  8. 8. Ebauche (30) de carter cylindres selon la revendication 7, caractérisée en ce que la fente (37) est de section transversale triangulaire.
  9. 9. Procédé de préparation d'un fût de carter cylindre de moteur à combustion interne comprenant les étapes consistant à : -Produire par fonderie une ébauche (30) de carter-cylindres en alliage métallique comprenant une surface de tablature (31), un fût (3) de cylindre (2) comprenant une partie (32) en saillie par rapport à la surface de tablature (31), ladite partie (32) étant sécable par l'intermédiaire d'une zone de rupture (34), -Réaliser un alésage du fût (3) de cylindre, -Créer une rugosité de la surface interne du fût (3), -Réaliser une projection thermique d'un revêtement métallique (40) sur la surface interne du fût (3), -Rompre la partie (32) en saillie sécable, -Réaliser un usinage par fraisage de la surface de tablature (31), -Roder le fût (3).
  10. 10. Procédé de préparation d'un fût de carter cylindre de moteur à combustion interne comprenant les étapes consistant à : -Produire par fonderie une ébauche (30) de carter-cylindres en alliage métallique comprenant une surface de tablature (31), un fût (3) de cylindre (2) comprenant une partie (32) en saillie par rapport à la surface de tablature (31), - Réaliser un alésage du fût (3) de cylindre, -Réaliser une zone de rupture (34) par usinage, de sorte à rendre la partie en saillie sécable, -Créer une rugosité de surface du fût (3), -Réaliser une projection thermique d'un revêtement métallique (41) sur la surface interne du fût (3), -Rompre la partie (32) en saillie sécable, -Réaliser un usinage par fraisage de la surface de tablature (31), -Réaliser un rodage du fût (3).
  11. 11. Procédé de selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape de rupture de la partie (32) en saillie est réalisée par percussion ou par pression dans une direction sensiblement parallèle à la surface de tablature (31).
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que en ce que l'étape de projection thermique comprend la pose d'un cache (60) sur la partie (32) en saillie et l'aspiration ou le soufflage des résidus (62) de projection thermique.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290125A1 (fr) * 2016-09-01 2018-03-07 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Procede de revetement d'une paroi d'alesage, dispositif correspondant et bloc moteur

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111822948A (zh) * 2020-06-17 2020-10-27 广东九九华立新材料股份有限公司 一种汽车中控箱的制造方法及新能源汽车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080056A (en) * 1991-05-17 1992-01-14 General Motors Corporation Thermally sprayed aluminum-bronze coatings on aluminum engine bores
DE19934991A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Volkswagen Ag Verfahren zum thermischen Beschichten einer Fläche eines Innenraumes und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP1557236A2 (fr) * 2004-01-23 2005-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Procédé de fabrication d'un article avec un alesage revêtu intérieurement
FR2873943A1 (fr) * 2004-08-06 2006-02-10 Daimlerchrysler Ag Ag Procede d'usinage avec enlevement de copeaux de pistes de glissement de cylindre soumises a une projection thermique
JP2008075096A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd 溶射皮膜形成用マスキング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080056A (en) * 1991-05-17 1992-01-14 General Motors Corporation Thermally sprayed aluminum-bronze coatings on aluminum engine bores
DE19934991A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Volkswagen Ag Verfahren zum thermischen Beschichten einer Fläche eines Innenraumes und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP1557236A2 (fr) * 2004-01-23 2005-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Procédé de fabrication d'un article avec un alesage revêtu intérieurement
FR2873943A1 (fr) * 2004-08-06 2006-02-10 Daimlerchrysler Ag Ag Procede d'usinage avec enlevement de copeaux de pistes de glissement de cylindre soumises a une projection thermique
JP2008075096A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd 溶射皮膜形成用マスキング装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290125A1 (fr) * 2016-09-01 2018-03-07 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Procede de revetement d'une paroi d'alesage, dispositif correspondant et bloc moteur

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