FR2865218A1 - Procede et dispositif de revetement d'au moins un alesage cylindrique par projection thermique arc-fil - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de revêtement d'au moins un alésage cylindrique (4) par projection thermique arc-fil à deux fils, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes successives suivantes :- réalisation d'un léger filetage de l'alésage cylindrique (4),- acheminement de l'alésage cylindrique (4) sur un support (3) jusqu'à un poste de revêtement (2) grâce à un moyen d'acheminement (1),- translation de l'alésage cylindrique (4) vers la torche (7) de projection thermique selon une direction parallèle à la fois à l'axe de symétrie de l'alésage cylindrique (4) et à l'axe de symétrie de la torche (7),- réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique (4) par la torche (7), le matériau de revêtement étant atomisé par un gaz d'atomisation depuis l'arc électrique créé entre les deux fils, puis projeté par un gaz de projection sorkant d'au moins une buse rotative vers la surface interne de l'alésage (4), pour projeter les gouttelettes fondues selon un cône de diffusion qui est sensiblement symétrique par rapport à la perpendiculaire à la surface interne de l'alésage cylindrique (4).
Description
Fax reçu de: 0139186708 16/01/04 15:12 Pg: 5
Procédé et dispositif de revêtement d'au n'oins ur a ésage cylindrique par Praiectioj thermique arc-fil La présente invention concerne un procédé de revêtement d'au moins un alésage cylindrique par projection thermique arc-fil. L'alésage cylindrique 5 à revêtir est par exemple en alliage d'aluminium, et fait par exemple partie d'un bloc moteur. Le présente invention concerne également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
II est connu dans l'art antérieur par le document EP 0 818 554 un procédé de revêtement de la surface interne d'un alésage cylindrique par Io projection plasma de poudre d'acier ou projection arc-fil avec un fil en acier, après préparation de la surface par honing, lavage avec une solution alcaline de façon à déposer un résidu sur la surface pour prévenir l'oxydation, et rinçage. Le honing est effectué avec un manche muni de pierres diamantées et permet de réaliser des abrasions en spirales se chevauchant, de façon à créer des pics et des vallées. Un Inconvénient de ce procédé est qu'il est relativement lent et peu adapté à une production en série.
II est connu par le document US 5 468 295 un dispositif de revêtement de la surface interne d'un alésage cylindrique par projection thermique arcfil à deux fils. La buse située à l'extrémité du dispositif est constituée d'une pluralité de tubes coudés, disposés en cercle et orientés vers l'intérieur du cercle, à un angle légèrement supérieur à 90e, la sortie de ces tubes étant située entre 2 et 5 mm après l'arc. Le gaz de projection, envoyé successivement par chacun de ces tubes coudés, permet de rediriger le flux de particules selon une faible inclinaison par rapport au rayon de l'alésage.
Pour traiter plusieurs alésages cylindriques en même temps, ce document enseigne de monter plusieurs dispositifs sur un mécanisme hydraulique qui permet de faire descendre chacun des dispositifs dans un alésage pour en revêtir la surface. Un inconvénient de ce dispositif est qu'II est compliqué. Par ailleurs, la forme de ia buse ne permet pas de déposer le revêtement perpendiculairement à la surface, mais selon une inclinaison, ce qui est défavorable pour obtenir un revêtement de bonne cohésion et peu poreux.
r ux rcgu QC 01,7100 f 00 Il est connu par le document EP 1 238 711 une torche de projection thermique arc-fil à deux fils dont l'extrémité des guide-fil est coudée juste avant l'arc, d'un angle pouvant atteindre 30 , et le gaz de projection dévié juste avant l'arc, de façon à ce que le flux de particules soit projeté contre la s surface de l'alésage à revêtir selon un angle compris entre 10 et 45 . Un inconvénient de ce dispositif est que le revêtement n'est pas déposé perpendiculairement à la surface, mais selon une inclinaison, ce qui est défavorable pour obtenir un revêtement de bonne cohésion et peu poreux.. De plus, l'air de projection étant guidé par une ouverture de gros calibre, cela entraîne certainement une diffusion assez large de particules. Or, pour maîtriser au mieux le dépôt, il est nécessaire de maîtriser au mieux la trajectoire des particules.
Ii est connu par le document WO 97/49497 et le document WO 91/12183 une torche de projection thermique arc-fil à deux fils dans laquelle is le gaz de projection est envoyé par un ou plusieurs tubes coudés sur le flux de particules juste après l'arc.
La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de revêtement d'un alésage cylindrique qui soit rapide et qui permette d'obtenir un revêtement le plus régulier possible.
Ce but est atteint par un procédé de revêtement d'au moins un alésage cylindrique par projection thermique arc-fil à deux fils métalliques, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes successives suivantes: - réalisation d'un léger filetage de l'alésage cylindrique, acheminement de l'alésage cylindrique sur un support jusqu'à un poste de revêtement grâce à un moyen d'acheminement, - translation de l'alésage cylindrique vers la torche de projection thermique arc-fil à deux fils selon une direction parallèle à la fois à l'axe de symétrie de l'alésage cylindrique et à l'axe de symétrie de la torche, - réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique par la torche, depuis l'entrée de l'alésage jusqu'au fond de l'alésage pendant la translation rat reçu ae 171371eb (tl i lb/!71/Cri lbÉ14 rgÉ r de l'alésage cylindrique vers la torche, l'extrémité libre de la torche étant située dans l'alésage, et le matériau de revêtement étant atomisé par un gaz d'atomisation depuis l'arc électrique créé entre les deux fils, puis projeté par un gaz de projection sortant d'au moins une buse rotative vers la surface s interne de l'alésage, ladite buse étant constitué d'un tube coudé à sensiblement 9Q0 pour projeter les gouttelettes fondues selon un cône de diffusion, qui est sensiblement symétrique par rapport à la perpendiculaire à la surface interne de l'alésage cylindrique.
Selon une autre particularité, le procédé selon l'invention comprend, to avant l'étape de translation de l'alésage cylindrique vers la torche, une étape de blocage du support de l'alésage cylindrique devant le poste de revêtement grâce à des moyens de blocage, le blocage étant déclenché par un capteur au passage du support devant le poste de revêtement.
Selon une autre particularité, le procédé selon l'invention comprend, is avant l'étape de translation de l'alésage cylindrique vers la torche, une étape de blocage du support de l'alésage cylindrique devant le poste de revêtement par arrêt du moyen d'acheminement pendant une durée déterminée, cet arrêt étant commandé par un système automatisé.
Selon une autre particularité, l'épaisseur, la rugosité et la composition chimique du revêtement réalisé sur la surface interne de l'alésage dépendent au moins des débits des gaz d'atomisation et de projection, de la vitesse de déplacement de l'alésage par rapport à la torche, de la vitesse de rotation de la buse, de la composition chimique des fils et de la nature du gaz d'atomisation.
Selon une autre particularité, le revêtement simultané d'une pluralité d'alésages cylindriques parallèles entre eux et disposés les uns à côté des autres est réalisé grâce à une pluralité de torches de projection parallèles entre elles, disposées les unes à côté des autres, lesdites torches étant commandées par un système mécanique commun.
Selon une autre particularité, le filetage réalisé est incliné ou non par rapport au plan perpendiculaire à l'alésage cylindrique.
rax reçu ae 111.i71Ubrots lb/ O1/ tri 1, É 1G r y. a.r Selon une autre particularité, le procédé selon l'invention comprend, après l'étape de réalisation du revêtement de ['alésage cylindrique par la torche, une étape de bouchage des pores formées par revêtement d'un agent de frottement qui pénètre dans les pores.
s Selon une autre particularité, le procédé selon l'invention comprend, après l'étape de réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique par la torche, une étape d'usinage et/ou de rodage de l'alésage.
Selon une autre particularité, l'épaisseur du revêtement est sensiblement comprise entre 1,5 et 10 fois l'épaisseur du filetage.
i0 Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de revêtement d'au moins un alésage cylindrique par projection thermique arc- fil à deux fils métalliques, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen d'acheminement, entraînant au moins un support de l'alésage cylindrique, et un poste de revêtement, le moyen d'acheminement permettant d'acheminer ledit support le long du dispositif selon l'invention au moins jusqu'au poste de revêtement, et le support est constitué d'au moins deux plateaux, le premier plateau étant en contact avec le moyen d'acheminement et le second plateau étant monté mobile en translation par rapport au premier plateau, sur ce dernier.
Selon une autre particularité, le second plateau est relié au premier plateau par au moins un bras télescopique commandé par un système d'asservissement, permettant de faire translater le second plateau par rapport au premier plateau selon une direction parallèle à l'axe de symétrie de l'alésage.
Selon une autre particularité, chaque bras télescopique est un vérin électrique associé à un rail de guidage.
Selon une autre particularité, le moyen d'acheminement est constitué d'une pluralité de rouleaux disposés parallèlement les uns aux autres, chacun tournant autour de son axe et chacun étant muni de moyens d'entraînement.
Selon une autre particularité, le moyen d'acheminement est constitué d'un tapis entraîné par des rouleaux d'entraînement.
S
Selon une autre particularité, le poste de revêtement comprend un bâti sur lequel est monté un moyen de maintien d'au moins une torche de projection arc-fil à deux fils métalliques, chaque torche comprenant une cane de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de l'alésage cylindrique et de longueur au moins égaie à celle de l'alésage, ladite cane comportant deux guide-fil guidant chacun un des fils métalliques depuis un bobinage jusqu'à l'extrémité libre de la cane, chacun des fils étant relié à une électrode de façon à créer un arc électrique entraînant la fonte des extrémités libres des fils sous forme de gouttelettes, lesdites gouttelettes étant atomisées par to un gaz d'atomisation depuis l'arc électrique vers l'extérieur de la cane, puis projetées par un gaz de projection sortant d'au moins une buse rotative vers la surface interne de l'alésage.
Selon une autre particularité, le poste de revêtement comprend une pluralité de torches de projection parallèles entre elles et disposées les unes à côté des autres, lesdites torches étant commandées par un système mécanique commun de façon à réaliser le revêtement simultané d'une pluralité d'alésages cylindriques parallèles entre eux, disposés les uns à côté des autres.
Selon une autre particularité, chaque buse est en forme de tube coudé 20 à sensiblement 90 , tourné vers l'intérieur de la torche et la buse tourne autour de l'axe de symétrie de la torche.
Selon une autre particularité, le poste de revêtement comprend deux buses identiques situées dans deux pians perpendiculaires entre eux et se coupant sensiblement sur l'axe de symétrie de la torche.
Selon une autre particularité, le poste de revêtement comprend au moins un moteur équipé de molettes crantées permettant de dévider les fils des bobinages de façon régulière.
Selon une autre particularité, un second moyen permettant de dévider le fil est intégré à le cane.
Selon une autre particularité, le gaz d'atomisation est de l'air, de l'azote ou un autre gaz, choisi en fonction des propriétés physicochimiques du revêtement à obtenir.
rax reçu ae: n1.371ebrou 10/ 01/ Ot 1D. 1G r9. 10 2865218 6 Selon une autre particularité, les fils sont en acier contenant au moins 80% de fer.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en 5 référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de côté du dispositif de revêtement selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de la torche du dispositif de revêtement selon l'invention, - la figure 3 représente une vue en perspective d'un second mode de réalisation de la torche du dispositif de revêtement selon l'invention, - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale de la partie avant de la torche du dispositif de revêtement selon le premier mode de réalisation l'invention, insérée dans l'alésage cylindrique, - la figure 5 représente une vue de détail en coupe de la surface de l'alésage cylindrique après le filetage.
Le dispositif de revêtement selon l'invention, représenté en particulier sur la figure 1, comprend au moins un moyen d'acheminement (1), entraînant au moins un support (3) d'alésage cylindrique (4), et un poste de revêtement (2). Le moyen d'acheminement (1) est par exemple constitué d'une pluralité de rouleaux (10) disposés parallèlement les uns aux autres, chacun tournant autour de son axe et chacun étant muni de moyens d'entraînement (11). Dans une variante de réalisation, le moyen d'acheminement (1) est constitué d'un tapis entraîné par des rouleaux d'entraînement. Le moyen d'acheminement (1) permet d'acheminer au moins un support (3) d'alésage cylindrique (4) le long du dispositif selon l'invention au moins jusqu'au poste de revêtement (2).
Chaque support (3) est constitué d'au moins deux plateaux (30, 31), le premier plateau (30) étant en contact avec le moyen d'acheminement (1) 3o durant tout le procédé de revêtement selon l'invention et le second plateau (31) étant monté mobile en translation par rapport au premier plateau (30) , sur ce dernier. Le ou les alésages cylindriques (4) sont fixés de façon Fax reçu de: 8139186708 16/01/04 15:12 Py: 11 amovible sur le second plateau (31) au moins pendant la réalisation du revêtement selon l'invention. Les alésages cylindriques (4) font par exemple, mais de façon non limitative, partie d'un bloc moteur, comme représenté sur la figure 1.
Chaque support (3) doit rester arrêté devant le poste de revêtement (2) pendant une durée déterminée permettant de réaliser le revêtement. Pour ce faire, dans une première variante, le dispositif comporte des moyens de blocage (5) du support (3) pendant que le poste d'acheminement (1) continue de défiler, chaque support (3) étant simplement en contact avec le io moyen d'acheminement, mais pas fixé dessus. Ces moyens de blocage (5) sont situés transversalement à la direction de défilement du poste d'acheminement (1), au niveau du poste de revêtement (2). Les moyens de blocage (5) sont par exemple des langues s'insérant, au passage du support (3) devant le poste de revêtement (2), dans des cavités de forme complémentaire formées dans le premier plateau (30) du support (3) à bloquer. Cette insertion est par exemple déclenchée grâce à un capteur (non représenté) détectant le passage du support (3) devant le poste de revêtement (2). Dans cette première variante, il est nécessaire que deux supports successifs soient disposés à une distance minimum déterminée les uns des autres pour éviter les collisions entre supports défilant et supports bloqués par les moyens de blocage (5). Dans une seconde variante, le moyen d'acheminement (1) est commandé par un système automatisé (non représenté) muni d'au moins un processeur programmé pour stopper le moyen d'acheminement (1) pendant ladite durée déterminée, permettant de zs réaliser le revêtement, au bout d'une deuxième durée déterminée, correspondant à ta durée nécessaire pour qu'un autre support vienne remplacer celui supportant l'alésage venant d'être revêtu. Cette seconde variante nécessite que tous les supports (3) soient disposés à une distance constante déterminée les uns des autres. II est donc nécessaire de les fixer 3o au moyen d'acheminement (1).
Le poste de revêtement (2) comprend un bâti sur lequel est monté un moyen (6) de maintien d'au moins une torche (7) de projection arc-fil à deux fils. Le moyen de maintien (6) peut maintenir autant de torches disposées parallèlement les unes aux autres que d'alésages cylindriques parallèles entre eux que comporte une pièce. Par exemple, pour revêtir un bloc moteur comportant quatre alésages cylindriques en série ou huit alésages cylindriques répartis en deux séries de quatre alésages cylindriques parallèles entre eux, le moyen de maintien (6) peut maintenir quatre torches espacées les unes des autres de la même distance que celle séparant les alésages cylindriques parallèles entre eux du bloc moteur. Les différentes torches disposées les unes à côté des autres sont dans ce cas commandées io par un système mécanique commun de façon à ce que les revêtements de tous les alésages cylindriques de la pièce soient réalisés simultanément.
Chaque torche (7), visible en particulier sur les figures 2 et 4, comprend une cane (70) dont une extrémité s'insère dans l'alésage cylindrique (4) pour effectuer le revêtement. L'autre extrémité de la canne (70) de la torche (7) est fixée au moyen de maintien (6). La cane (70) de la torche (7) est cylindrique, de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de l'alésage, de façon à ne pas gêner la pénétration de la cane (70) dans ce dernier, et de longueur au moins égale à celle de l'alésage, pour pouvoir revêtir toute la surface interne (40) de l'alésage. La cane (70) de la torche (7) comporte deux guides-fil (71) guidant chacun un fil métallique (72) depuis un bobinage, situé dans le moyen de maintien (6), jusqu'à l'extrémité libre de la cane (70). Chacun des fils est relié à une électrode (non représentée), de façon à ce qu'un des fils soit à un potentiel positif et l'autre fil à un potentiel négatif. Les deux fils sont de préférence disposés symétriquement l'un de l'autre par rapport à l'axe de la cane (70), comme représenté sur la figure 4. Les extrémités libres des deux fils (72) doivent être suffisamment proches l'une de l'autre pour créer un arc électrique entraînant la fonte des extrémités libres des fils (72) sous forme de gouttelettes. Un canal (73) conduisant un gaz d'atomisation le long de la cane (70), depuis un site de distribution de ce gaz d'atomisation (non représenté) jusqu'à l'extrémité libre de la cane (70), est situé sensiblement le long de l'axe de symétrie de la cane (70). Ce gaz d'atomisation permet de projeter les Fax reçu de: 0139186708 16/01/04 15:12 Py: 13 gouttelettes fondues depuis l'arc électrique vers l'extérieur de la cane selon un premier cône de diffusion (74) des gouttelettes, ce premier cône de diffusion (74) étant sensiblement symétrique par rapport à l'axe de symétrie de la cane (70). De façon à entretenir la production de gouttelettes, les fils s (72) sont dévidés de façon régulière des bobinages grâce à un moteur (non représenté) équipé de molettes crantées, ce moteur étant situé dans le moyen de maintien (6). Un second moyen permettant de dévider le fil peut être intégré à la torche si les fils sont relativement éloignés des bobinages. Ce second moyen est par exemple un deuxième moteur à molettes crantées io ou un système tiré-poussé.
Le gaz d'atomisation est par exemple de l'air, de l'azote ou un autre gaz. II est choisi en fonction des réactions chimiques que l'on souhaite obtenir entre le gaz d'atomisation et le matériau constituant les fils (72) pour avoir un revêtement avec les propriétés physico-chimiques souhaitées.
is Dans le cas d'alésages cylindriques (4) de bloc moteur, les alésages sont en alliage d'aluminium. Pour améliorer les propriétés mécaniques des alésages en vue d'une utilisation dans un véhicule, ces derniers sont revêtus grâce au procédé selon l'invention. Pour cela, les fils sont de préférence en acier contenant au moins 80% de fer.
Pour obtenir un revêtement le plus régulier possible, il est nécessaire de projeter les gouttelettes fondues le plus perpendiculairement possible à la surface interne (40) de l'alésage cylindrique à revêtir. Pour cela, chaque torche (7) comprend une partie rotative (75) de section en forme d'anneau, disposée à proximité du bord de la canne (70). Cette partie rotative (75) comprend un canal (76) conduisant un gaz de projection (de préférence de l'air) le long de la cane (70), depuis un site de distribution de ce gaz de projection (non représenté) jusqu'à l'extrémité libre de la cane (70). Le canal (76) du gaz de projection se prolonge à l'extérieur de la canne (70) par une buse (77), en forme de tube coudé à sensiblement 90e, tournée vers 3o l'intérieur de la torche (7). A la sortie de la buse (77), le gaz de projection est diffusé selon un deuxième cône de diffusion (78), qui est sensiblement symétrique par rapport à la perpendiculaire à la surface interne (40) de E clA z-c YU RC El 1.37 100 C 00 1D/ Cl le UY 1D É iG a y É .iz 2865218 io l'alésage cylindrique (4) à revêtir. La sortie de la buse (77) est située en aval de l'arc électrique, de préférence 1 cm après, de façon à ce que les premier et deuxième cônes de diffusion (74, 78) interfèrent l'un avec l'autre. L'interférence entre les premier et deuxième cônes de diffusion (74, 78) permet, grâce à des débits adaptés des gaz d'atomisation et de projection, de projeter les gouttelettes fondues selon un troisième cône de diffusion (79), qui est sensiblement symétrique par rapport à la perpendiculaire à la surface interne (40) de l'alésage cylindrique (4) à revêtir.
Dans une variante de réalisation, représentée sur la figure 3, la torche io (7) comporte deux buses (77), chacune située dans le prolongement d'un canal (76) contenant le gaz de projection et tournée vers l'intérieur de la torche (7), Pour que les gouttelettes soient diffusées le plus perpendiculairement possible à la surface interne (40) de l'alésage (4), les deux buses (77) sont situées dans deux plans perpendiculaires entre eux qui se coupent sensiblement sur l'axe de symétrie de fa canne (70) de la torche (7).
Dans la torche (7) du dispositif selon l'invention, la partie rotative (75) tourne autour de l'axe de symétrie de la canne (70) à vitesse constante, en même temps qu'un mouvement relatif de translation de l'alésage cylindrique (4) par rapport à la canne (70) se produit, permettant de recouvrir l'ensemble de la surface interne (40) de l'alésage cylindrique (4) du matériau constituant les gouttelettes fondues.
Le mouvement relatif de translation de l'alésage cylindrique (4) par rapport à la canne (70) peut se produire de deux manières: soit la torche (7) se déplace vers l'alésage, soit l'alésage se déplace vers la torche (7). Dans le dispositif selon l'invention, ce mouvement relatif de translation est de préférence un déplacement de l'alésage vers la torche (7). Pour ce faire, le second plateau (31) du support (3) du dispositif coulisse par rapport au premier plateau (30) selon une direction parallèle à l'axe de l'alésage cylindrique (4) et à l'axe de la torche (7) , comme représenté sur la figure 1.
Ceci est réalisé par exemple grâce à au moins un bras télescopique (32) reliant le second plateau (31) au premier plateau (30). Chaque bras r a;c i-Cgu QC. 0137100 (00 lbf tJlf 7g 15 É 1G ry. l' > > télescopique est par exemple un vérin électrique associé à un rail de guidage. Le support (3) comporte un système d'asservissement du second plateau (31) pour commander sa montée jusqu'à la torche (7), pour que le revêtement soit effectué dans l'alésage cylindrique, puis sa descente jusqu'au premier plateau (30) une fois le revêtement effectué. La vitesse de montée du second plateau (31) peut être relativement rapide jusqu'à ce que l'extrémité ouverte de l'alésage atteigne l'extrémité libre de la torche (7). A ce moment-là, déclenché par exemple au moyen d'un système de capteurs décelant la position de l'alésage (4) par rapport à la torche (7) , la torche (7) ro est mise en route. La vitesse de montée du second plateau (31) est alors déterminée en fonction de paramètres tels que les débits des gaz d'atomisation et de projection, de façon à obtenir le revêtement souhaité.
De façon à ce que le revêtement adhère mieux à la surface interne (40) de l'alésage cylindrique (4), un léger filetage est réalisé juste après l'usinage de l'alésage, avant revêtement de sa surface interne (40). Après ce filetage, la surface Interne (40) de l'alésage cylindrique (4) est par exemple telle que représentée sur la figure 5, en dents de scie. L'épaisseur du filetage est par exemple de 300 pm.
L'épaisseur du revêtement à réaliser est par exemple comprise entre 20 1, 5 et 10 fois l'épaisseur du filetage, de préférence 2 fois, à savoir 600 pm si le filetage a une épaisseur de 300 pm.
Le filetage réalisé peut être incliné ou non par rapport au plan perpendiculaire à l'alésage cylindrique.
Dans une variante de réalisation, un sablage est réalisé à la place du filetage.
L'utilisateur du procédé de revêtement selon l'invention peut contrôler l'épaisseur, la rugosité, la composition chimique etc... du revêtement final en choisissant correctement les paramètres du revêtement, à savoir les débits des gaz d'atomisation et de projection, la vitesse de déplacement relatif de 3o l'alésage par rapport à la torche, la vitesse de rotation de la partie rotative de la torche, la composition chimique des fils métalliques, la nature du gaz d'atomisation, etc....
Pax reçu de: 1113 1Ub-rbii 1b/!71/F74 15.16 ry. lb Si le revêtement est relativement rugueux, la surface interne (40) de l'alésage cylindrique (4) est, soit ré-usinée, soit revêtue d'un agent de frottement, par exemple connu sous le nom commercial "regul", destiné à boucher les pores formées pendant le revêtement en pénétrant dans les pores, soit les deux.
Après réalisation du revêtement, la surface interne de l'alésage peut être rodée.
Il doit être évident, pour les personnes versées dans l'art, que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses Io autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés cidessus.
Fax reçu de: M13'31UbY08 16/01/04 15:12 P9: 17
Claims (22)
1. Procédé de revêtement d'au moins un alésage cylindrique (4) par projection thermique arc-fil à deux fils métalliques (72), caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes successives suivantes: - réalisation d'un léger filetage de l'alésage cylindrique (4), - acheminement de l'alésage cylindrique (4) sur un support (3) jusqu'à un poste de revêtement (2) grâce à un moyen d'acheminement (1), - translation de l'alésage cylindrique (4) vers la torche (7) de projection thermique arc-fil à deux fils (72) selon une direction parallèle à la fois à l'axe io de symétrie de l'alésage cylindrique (4) et à l'axe de symétrie de la torche (7), - réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique (4) par la torche (7) , depuis l'entrée de l'alésage jusqu'au fond de l'alésage pendant la translation de l'alésage cylindrique (4) vers la torche (7), l'extrémité libre de la is torche (7) étant située dans l'alésage, et le matériau de revêtement étant atomisé par un gaz d'atomisation depuis l'arc électrique créé entre les deux fils (72), puis projeté par un gaz de projection sortant d'au moins une buse rotative (77) vers la surface interne (40) de l'alésage (4), ladite buse (77) étant constitué d'un tube coudé à sensiblement 90 pour projeter les gouttelettes fondues selon un cône de diffusion (79), qui est sensiblement symétrique par rapport à la perpendiculaire à la surface interne (40) de l'alésage cylindrique (4),
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, avant l'étape de translation de l'alésage cylindrique (4) vers la torche (7), une étape de blocage du support (3) de l'alésage cylindrique (4) devant le poste de revêtement (2) grâce à des moyens de blocage (5), le blocage étant déclenché par un capteur au passage du support (3) devant le poste de revêtement (2).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, 3o avant l'étape de translation de l'alésage cylindrique (4) vers la torche (7), une rat reçu ae. ai.i71UbrUU 1b/U1/b4 lb:1Z 'g: lü étape de blocage du support (3) de l'alésage cylindrique (4) devant le poste de revêtement (2) par arrêt du moyen d'acheminement (1) pendant une durée déterminée, cet arrêt étant commandé par un système automatisé.
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur, la rugosité et la composition chimique du revêtement réalisé sur la surface interne (40) de l'alésage (4) dépendent au moins des débits des gaz d'atomisation et de projection, de la vitesse de déplacement de l'alésage (4) par rapport à la torche (7), de la vitesse de rotation de la buse (77), de la composition chimique des fils (72) et de la nature du gaz d'atomisation.
Io
5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement simultané d'une pluralité d'alésages cylindriques (4) parallèles entre eux et disposés les uns à côté des autres est réalisé grâce à une pluralité de torches (7) de projection parallèles entre elles, disposées les unes à côté des autres, lesdites torches étant commandées par un système mécanique commun.
6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le filetage réalisé est incliné ou non par rapport au plan perpendiculaire à l'alésage cylindrique.
7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique (4) par la torche (7), une étape de bouchage des pores formées par revêtement d'un agent de frottement qui pénètre dans les pores.
8. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de réalisation du revêtement de l'alésage cylindrique 25 (4) par la torche (7), une étape d'usinage et/ou de rodage de l'alésage.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'épaisseur du revêtement est sensiblement comprise entre 1,5 et 10 fois l'épaisseur du filetage.
10. Dispositif de revêtement d'au moins un alésage cylindrique (4) par 30 projection thermique arc-fil à deux fils métalliques (72), caractérisé en ce qu'if rat reçu de: 01391ü6(00 16/01/e4 15:1Z Py: 19 comprend au moins un moyen d'acheminement (1), entraînant au moins un support (3) de l'alésage cylindrique (4), et un poste de revêtement (2), le moyen d'acheminement (1) permettant d'acheminer ledit support (3) le long du dispositif selon l'invention au moins jusqu'au poste de revêtement (2), et s en ce que le support (3) est constitué d'au moins deux plateaux (30, 31), le premier plateau (30) étant en contact avec le moyen d'acheminement (1) et fe second plateau (31) étant monté mobile en translation par rapport au premier plateau (30), sur ce dernier.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le second plateau (31) est relié au premier plateau par au moins un bras télescopique (32) commandé par un système d'asservissement, permettant de faire translater le second plateau (31) par rapport au premier plateau (30) selon une direction parallèle à l'axe de symétrie de l'alésage (4).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque bras télescopique (32) est un vérin électrique associé à un rail de guidage
13. Dispositif selon une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le moyen d'acheminement (1) est constitué d'une pluralité de rouleaux (10) disposés parallèlement les uns aux autres, chacun tournant autour de son axe et chacun étant muni de moyens d'entraînement (11).
14. Dispositif selon une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le moyen d'acheminement (1) est constitué d'un tapis entraîné par des rouleaux d'entraînement.
15. Dispositif selon une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le poste de revêtement (2) comprend un bâti sur lequel est monté un moyen (6) de maintien d'au moins une torche (7) de projection arc-fil à deux fils métalliques (72), chaque torche (7) comprenant une cane (70) de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de l'alésage cylindrique (4) et de longueur au moins égale à celle de l'alésage, ladite cane (70) comportant deux guide-fil (71) guidant chacun un des fils métalliques (72) 3o depuis un bobinage jusqu'à l'extrémité libre de la cane (70), chacun des fils Fax reçu de: 0139186708 16/01/04 15:12 Py: 20 étant relié à une électrode de façon à créer un arc électrique entraînant la fonte des extrémités libres des fils (72) sous forme de gouttelettes, lesdites gouttelettes étant atomisées par un gaz d'atomisation depuis l'arc électrique vers l'extérieur de la cane, puis projetées par un gaz de projection sortant s d'au moins une buse rotative (77) vers la surface interne (40) de l'alésage (4).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le poste de revêtement (2) comprend une pluralité de torches (7) de projection parallèles entre elles et disposées les unes à côté des autres, lesdites io torches étant commandées par un système mécanique commun de façon à réaliser le revêtement simultané d'une pluralité d'alésages cylindriques (4) parallèles entre eux, disposés les uns à côté des autres.
17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que chaque buse (77) est en forme de tube coudé à sensiblement 90 , tourné is vers l'intérieur de la torche (7) et en ce que la buse (77) tourne autour de l'axe de symétrie de la torche (7).
18. Dispositif selon une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le poste de revêtement comprend deux buses (77) identiques situées dans deux plans perpendiculaires entre eux et se coupant sensiblement sur l'axe de symétrie de la torche (7).
19. Dispositif selon une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que le poste de revêtement comprend au moins un moteur équipé de molettes crantées permettant de dévider les fils (72) des bobinages de façon régulière.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'un second moyen permettant de dévider le fil est intégré à la cane (70).
21. Dispositif selon une des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que le gaz d'atomisation est de l'air, de l'azote ou un autre gaz, choisi en fonction des propriétés physico-chimiques du revêtement à obtenir.
r ax reçu Re É CI 1.17 LUC> f
22. Dispositif selon une des revendications 15 à 21, caractérisé en ce que les fris (72) sont en acier contenant au moins 80% de fer.
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