BE478342A - - Google Patents

Description

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  Coussinet bimétal et son procédé de fabrication. 



   Cette invention se rapporte aux coussinets tels que ceux utilisés dans un grand nombre d'appareils et d'applications mé- caniques et disposés en contact avec des arbres ou d'autres or-   ganes   analogues, et concerne plus particulièrement les coussinets bimétal, c'est-à-dire les coussinets formés de deux métaux dif- férents, un métal en contact avec l'arbre ou tout organe exerçant une certaine friction, et un autre métal qui agit comme support du   premier.   



   Le but de l'invention est de réaliser un nouveau coussi- net bimétal résistant mieux à l'usure et utilisant des matériaux à la fois meilleur   marché   et plus aisément disponibles, ce coussinet permettant l'obtention d'un degré de sécurité plus élevé que les coussinets ordinaires de même type et se prêtant à de meilleures conditions de fabrication tout en permettant un 

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 usinage plus aisé aux dimensions désirées que les coussinets bimétal de la technique antérieure. 



   Avant d'étudier plus avant les caractéristiques du coussi- net suivant   l'invention,,   il semble intéressant de rappeler que, au cours de ces dernières années, en particulier par suite de la rareté des alliages anti-friction à l'étain et bronze à l'étain, des décisions officielles n'ont permis l'utilisation de ces alliages que sous forme d'une mince couche fixée sur un support en un autre métal de type habituel, généralement en fonte ou en acier. Toutefois, si l'on excepte des procédés très particuliers applicables seulement à des cas séparés, les pro- cédés de fabrication utilisés pour la fixation des alliages an-   ti-friction   sous forme d'une mince couche sur l'acier ou la fonte   conduira   des pertes importantes de matières. 



   L'examen du processus permettra d'expliquer ce résultat. 



  Lors de la coulée du bronze sur l'acier, il est nécessaire de couler environ dix à douze fois le poids de métal demeurant en fin de compte sur la pièce   terminée.  En estimant une perte au feu moyenne de   ,   on arrive à. une perte s'élevant de 50 à 60% en poids du métal déposé sur la pièce. En   outre,   lors de la ré- cupération du métal d'un coussinet usé, la perte est encore plus importante par suite de la nécessité de chauffer à une   tempéra-   ture élevée pour séparer les deux métaux. 



   L'opération inverse par coulée de l'acier sur le bronze nécessite,pour éviter la fusion du bronze au contact de l'acier fondu, l'utilisation d'une coquille en bronze d'une épaisseur suffisante. Il en résulte, si l'on désire obtenir une   épaisseur   finale réduite, une perte   sensiblement   aussi forte que la précé-   dente,     La   perte due à la   récupération   est encore plus importants 

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 que dans le cas précédent, car on n'utilise pas de métal de liaison comme dans ce   cas déjà   cité, et il est nécessaire de chauffer la masse de métal jusqu'à fusion du bronze pour assu- rer sa séparation de .son support. 



   Afin de remédier à.ces inconvénients, l'invention concer- ne un coussinet bimétal, caractérisé en ce que la couche du coussinet la plus proche de la surface de friction de l'arbre ou organe analogue est constituée par un alliage dont le point de fusion est supérieur à celui de l'alliage formant le sup- port de cette couche, les deux éléments constituant le coussi- net étant solidarisés   l'un   à l'autre. 



   La couche anti-friction est avantageusement en un alliage de cuivre, tandis que son support est en un alliage à base de zinc, d'aluminium ou de magnésium. 



   Suivant une réalisation particulièrement avantageuse, la surface de friction de la couche d'alliage de cuivre est recou- vertc. de régule ou d'un autre métal anti-friction équivalent, de sorte que cette couche peut, dans le cas de la fusion de la couche de régule ou de sa disparition pour quelque raison que ce soit, former une couche de sécurité présentant des pro- priétés anti-friction convenables. 



   Un procédé de fabrication convenable de ce coussinet bimétal consiste à couler tout d'abord une pièce en alliage de cuivre,à usiner cette pièce pour l'amener aux dimensions désirées sur les parties recouvertes par l'alliage plus fusible agissant comme support, et à usiner les autres parties de cette pièce à des dimensions d'ébauche, à introduire, cette pièce dans un moule en laissant un intervalle pour ce support, à 

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      couler ensuite l'alliage plus fusible   à,     l'état   fondu après avoir vérifié sa température, de façon qu'il  réglisse   l'inter- valle libre et se solidarise à la   pièce   en   alliage   de   cuivre,   à le laisser se solidifier, à   découler,

     à enlever   les     coulées     et   les masselottes, et enfin à.   procéder   à la finiti on en uti- lisant   comme   dimensions de départ les   parties   en   alliage   de cuivre préalablement usinées et qui   n'ont   pas reçu de couche de support en alliage plus fusible. 



   Les détails de construction pour la aise en oeuvre de ce procédé dans la pratique peuvent   varier   de   nombreuses     façons.   



  On peut ainsi utiliser par exemple un moule en métal, en   sable,   ou en une au tre matière. 



   Dans le cas   d'un   coussinet   ordinaire,   la finition des- tinée à amener le coussinet, à ses dimensions finalesexactes peut êtreeffectuée à partir de son alésage, la pièce en alliage de cuivre étant tout d'abord usinée sur un tour. 



   La constitution du coussinet del'invention et son pro- cédé de fabrication permettent l'obtention   d'un     certain nombre     d'avantages..   



   Tout   d'abord,,   le procédé   permet     d'obtenir   une réduction notable de la quantité d'alliage de cuivreou de bronze   utilisée   et, en conséquence des pertes qui vont   tomber   à   environ 25::

     en poids du bronze restant   finalement    sur   le coussinet, c'est-à- dire à moins de la moitié des pertes dans les   procédés     antérieurs   En fait, la couche anti-friction   est   toutd'abord coulée par un procédé ordinaire de fonderie, de   sorte   qu'il devient possi- ble de la rendretrès mince, avec une surépaisseur réduite per- mettant   l'usinage.   Lors de la coulée   ultérieure   sur cette   pièce   de la couche   d'alliage     formant   support,

     aucun     endommagement   

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 n'est à   craindre   puisque la température de .coulée est infé- rieure à celle du   bronze,'On   peut par suite utiliser pour cette opération une pièce de bronze très mince, peu différente de son épaisseur finale. 



   En outre, la récupération du métal après usure du cous- sinet se fait très facilement en trempant le coussinet dans un bain liquide de métal identique à celui qui constitue le support. Ce support fond, et le bronze ou alliage de cuivre est récupéré intact. La perte est réduite au minimum. 



   Deux sortes d'alliage se prêtent très bien actuellement à l'application du procédé décrit ici. Ce sont les alliages de zinc et les alliages d'aluminium, cette énumération n'étant pas   limitative.   



   On choisira dans chaque cas l'alliage le mieux a.pproprié en tenant compte par exemple de sa facilité de liaison, de sa   dureté,   de sa fragilité, de son coefficient de, dilatation, de frottement, de sa conductibilité calorifique, électrique, etc. 



   Dans les circonstances actuelles, deux conditions sont particulièrement déterminantes: c'est que l'alliage choisi soit disponible en quantité suffisante et d'autre part que sa mise en oeuvre nécessite peu de combustible, 
Les alliages de zinc, en particulier, répondent à ces deux conditions. 



   En ce qui concerne le combustible nécessaire à la fon-   derie   de ces alliages, il est loin d'être égal en qualité comme en quantité à celui que réclame la 'fonderie des métaux ferreux, D'autre part,la quantité de zinc et d'alliages de zinc actuel-   lement   mise à la disposition de l'industrie est assez importante 

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 et   permet     d'envisager     cette     application.

   De   plus, etest la   Lui   point important, leurs   qualités   defrottement,   quoique   infé-   rieures   à celles des bronzes,   sont assez     bonnes;,     et     leur     emploi   supports d'une couche de   frottement     est     rassurant pour   le cas d'une   usure     prématurée   de   cette     couche,     ce qui     n'est     pas   le cas avec les supports en   métaux ferreux,   et   particulièrement     e@   acier. 



   Le   développement   de l'emploi   des alliages   de zinc   dans   les applications du frottement   était   jusqu'à   présent     limité     par   la faiblesse relative de leurs qualités   antifriction.   



   Ce nouvel emploi est donc susceptible de leur   donner un   essor plus important et ainsi   l'utilisation   du   bronze ou   du   zinc   se trouvera mieux   adaptée     aux     nécessités de     l'heure     présente.   



   On décrira   ci-après   à   fibre   d'exemple non   limitait  le processus de fabrication des coussinets   bimétal,     construits   suivant les données de l'exposé en   utilisant un     alliage   de zine comme   support.   



   On coule d'abord un   support   en bronze de   qualité   appro- 
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 priée que l'on usine à la cote ;'"inio dans les parties a, en t,ouY":;r de l'alliage de zinc servant de   garniture,   et   une     cote   d'éhau- che dans les autres   parties.   



   On procède par les   moyens     habituels   la   galvanisation   du support en bronze dans les   parties     recevant   la  garniture,   et on la.pose dans un moule   qui     ménage   l'emplacement de   cette   gar-   niture.   Ce moule est bien entendu   exécuté pour   permetire une réalisation correcte de l'opération de coulée. 



   Il peut être en sable ou en   métal.   



   On coule alors l'alliage de zinc fondu après   s'être   assuré que celui-ci est à une température suffisante. Il remplit alors 

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 l'espace libre et se soude à la pièce de bronze.      



   La réussite de l'opération est conditionnée par la tem- pérature du métal coulé, le volume de ce métal qui circule sur la pièce de bronze et aussi par l'état de la surface de, celle-ci. 



   Le terme de "galvanisation" utilisé plus haut ne signifie pas que la pièce doit être trempée dans un bain de zinc pur. 



  Il y a lieu de déterminer un alliage qui peut être par exemple   Zn-Sn,   capable d'assurer une bonne liaison avec l'alliage que   l'on   coule pour former le support. On peut également employer tout autre procédé qui se révèlerait efficace pour obtenir la liaison recherchée. 



   Après solidification,' on peut procéder au démoulage. Les coulées et masselottes sont ensuite enlevées et la pièce livrée à l'atelier d'usinage qui procède à la finition en prenant comme point de départ les parties en bronze préalablement usinées qui n'ont pas reçu de couche de zinc. Dans un coussinet normal, on partira de l'alésage, dans lequel le bronze aura été préalablement ébauché au tour,comme indiqué plus haut. 



   REVENDICATIONS 
1. Coussinet 'bimétal, caractérisé en ce que la couche la plus proche de la surface de friction de l'arbre ou organe ana- logue est constituée par un alliage dont le point de fusion est supérieur à celui de l'alliage formant le support de cette cou-   che,   les deux éléments constituant le coussinet étant solidari- sés l'un. à l'autre.

Claims (1)

1. 2. Coussinet bimétal suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première couche est constituée par un alliage de cuivre. <Desc/Clms Page number 8>

   3. Coussinet bimétal suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le support est en un alliage de zinc, d'aluminium ou de magnésium.

   4. Coussinet bimétal suivant la revendication 2 ou la re- vendication 3, caractérisé en ce que la surface de portée de la couche en alliage de cuivre est recouverte de régule ou d'un métal analogue, de façon que cette couche puisse, dans le cas de la fusion ou de la disparition pour quelque raison que ce soit du régule, former une couche de sécurité présentant des propriétés antifriction convenables.

   5. Procédé de fabrication de coussinets bimétal, caractérisé en ce qu'on coule tout d'abord une pièce en alliage de cuivre, on usine cette pièce pour l'amener aux dimensions désirées sur les parties recouvertes par l'alliage plus fusible agissant comme support, et en usinant les autres parties de cette pince à.

   des dimensions d'ébauche, on introduit cette pièce dans un moule en laissant un intervalle pour ce support, on coule en- suite l'alliage plus fusible à, l'état fondu après a voir vérifié sa température, de façon qu'il remplisse l'intervalle libre et se solidarise à la pièce en alliage de cuivre, on le laisse se solidifier, on démoule, on enlève les coulées et les masselottes, et enfin on procède à la finition en utilisant comme dimensions de départ les parties en alliage de cuivre préalablement usinées et qui n' ont pas reçu de'couche de support en alliage plus fu- sible.

   6.Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moule est en sable ou en métal.

   7. Procédé suivant la revendication 5 'ou la revendication 6, caractérisé en ce que dans le cas d'un coussinet normal, on <Desc/Clms Page number 9> effectue la finition à partir dé son alésage/la, pièce en alliage de cuivre étant d'abord ébauchée au. tour,