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Segment de piston et son procédé de fabrication.
La présente invention concerne lea segments servant à assurer l'étanchérté entre les pistons et cylindres de moteurs et autres machines.
Le plus souvent les cylindres et les pistons sont en fonte, ainsi que les segments, mais le segment de toute présente un certain nombre d'inconvénients provenant en particulier de fréquents .défauts d'homogénéité de la matière et d'une insuffisance d'élasticité limi- tant la bande du segment à une valeur assez faible.
D'autre part, lorsqu'on utilise des segments de fonte dans des cylindres ou des chemises en acier, couramment employés maintenant sur les moteurs d'aviation, le segment s'use très vite.
Enfin, un segment d'acier sur cylindre d'acier se trouve- rait dans des circonstances défectueuses au point de vue/frettement.
La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients.
Elle .?+ pour objet un segment de piston comportant un corps en acier et un revêtement extérieur en m métal du alliage ayant un bon coefficient de frottement sur :La fonte ou sur l'acier.
.Elle s'étend aussi à un procédé de fabrication d'un tel segment'de piston dans lequel une pièce d'acier reçoit par métalli- sation une couche de métal ou alliage ayant un bon coefficient de frottement.
Suivant une forme de réalisation de ce procédé, un tube d'acier convenablement usiné est métallisé sur sa surface extérieure par projection de métal à bon coefficient de frottement à l'état finement divisé, puis tronçonnage du tube en-anneaux dé l'épaisseur- des segments à former,
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L'invention s'étend d'ailleurs à diverses autres caractéristiques qui ressortent de la description détaillée qui suit.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
La fige 1 est une coupe longitudinale d'un tube de métal non encore métallisé.
La fig. 2 est une coupe semblable du même tube après métallisation, ,
La fig. 3 représente en coupe transversale et en coupe longitudinale un anneau découpé sur ce tube.
La fig. 4 est une élévation latérale d'un segment terminé à fente en sifflet.
La fig. 5 est une élévation latérale d'un segment fini à fente en escalier.
La fig. 6 est une élévation latérale d'un segment dans lequel l'élasticité du métal constituant n'aurait pas permis d'obte- nir une fente en escalier sans artifice spécial.
Le tube représenté à la fig, 1 sera généralement en acier ainsi qu'il a été dit, de façon à bénéficier de l'homogénéité de ce métal et de son aptitude à subir des flexions beaucoup plus grandes que celles que permettrait la fonte, On peut ainsi augmenter la bande initiale et assurer une meilleure étanchéité entre le segment et le cylindre ou en profiter pour le faire plus léger.
Ce tube sera obtenu indifféremment par forgeage ou par étirage à chaud, ou à froid.
Après avoir subi une passe d'usinage à l'extérieur, il sera sablé de façon à favoriser l'adhérence du métal qui sera projeté à sa surf ace,
L'opération de métallisation se fera généralement en faisant tourner ce tube placé par exemple sur un tour, et en déplagent .appareil qui projette le métal d'apport de droite à gauche, et de gauche à droite, auant de fois qu'il sera nécessaire pour obtenir l'épaisseur requise.
On obtient alors un tube correspondant à celui représenté à la fig. 2. Sur cette figure l'épaisseur du métal d'apport a été exagérée, mais cette épaisseur se réduira le plus souvent à quelques dixièmesde millimètre.
Pour améliorer la oondition d'adhérence du métal ou de l'alliage d'apport, on aura parfois recours à un étamage préalable du tube,
La métallisation s'opérant à froid ou à une température ne dépassant pas quelques dizaines de degrés, on en retire cet avantage que l'acier pourra avoir été au préalable trempé ou revenu, et conservera toutes ses propriétés.
Une fois le dép8t effectué, on régularisera au tour la surface du cylindre en opérant à l'outil ou à la meule, puis on tron- çonnera le tube de façon à obtenir des anneaux de l'épaisseur convenable pour le segment à fabriquer.
Dans certains cas, on tronçonnera d'abord et on finira l'extéreur du segment après.
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oye JI1f!1Q1.,. pour la finition def.'1ntér1.ur, on peut opérer sur le tube @ag*nt^ ciét%1114,satlon, après métallisation, ou sur chaque
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anneau découpé, dont l'un est représenté à la fig. 3.
L'intérieur du segment sera éventuellement travaillé à la molette ou selon tout procédé utilisé dans certaines fabrica- tions.
L'alésage sera concentrique à l'extérieur, ou excentré de façon à laisser au segment une épaisseur constante en tous ses points, ou une épaisseur variable.
Ensuite le segment est fendu, soit en sifflet (fig. 4), soit en escalier (fig. 5), soit suivant tout autre dispositif,
La coupe du segment en escalier, telle que représentée à la fig. 5 est beaucoup plus facile à réaliser aved un segment acier qu'avec un segment fonte, et le recouvrement peut être plus grand, du fait qu'après usinage, le segment ne peut toujours-être fermé d'une quantitésuffisante pour que les becs se recroisent suffisam- ment.
La fig. 6 montre un segment fait en un métal ne pouvant subir qu'une flexion insuffisante, tel qu'il devrait être à l'état libre pour que l'on puisse le refermer avec un recouvrement suffisant.
Il n'y a pas de place pour le passage d'un outil pour faire la fente.
Dans l'ensemble, le segment métallisé présente les princi- peux avantages suivants :
Le métsl qui sera en contact avec le cylindre peut être approprié aux conditions de frottement alors que le métal de support peut etre approprié aux conditions de résistance.
L'acier employé comme métal-support peut travailler à un taux élevé et recevoir une bande plus efficace pour assurer l'étan- ohéité.
Le métal d'apport, qui sera généralement du bronze, pourra par exemple être remplacé par de l'anti-friction ou tout autre allia- ge.
La métallisation étant faite à basse température, l'acier peut subir préalablement tout traitement thermique 'approprie, sans subir de dénaturation au cours de cette opération.
Ce procédé donne une adhérence parfaite du métal support avec le métal d'apport. '
Enfin, le dépôt par métallisation est bien supérieur celui qui consiste à couler du métal autour d'un tube d'acier, car cette opération se ferait à une température au moins égale à celle de fusion du métal d'apport et suffirait à. enlever à l'acier ses' caractéristiques mécaniques,
De toutes façons, la coulée derait être faite sous plu- sieurs millimètres d'épaisseur,alors que, quelques dixièmes de milli- mètre suffisent, ce qui exigerait une opération consécutive d'usina- ge assez importante.
L'invention se rapporte tant à la constitution même d'un segment ayant relu sur la surface frottante une couche de métal pulvérisé, qu'au procédé de fabrication lui-même tel qu'il a été décrit.
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