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"PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES COMPOUNDS AVEC LIAISON MECANIQUE DE GRANDE RESISTANCE ET/OU FORTE CONDUCTIBILITE THERMIQUE,SUIVANT
LA METHODE DE COULEE SOUS PRESSION"
L'invention se rapporte à la fabrication de pièces compounds comme cylindres, blocs-moteurs ou faubourg le frei@, avec résistance élevée de la liaison mécanique entre la 3 consti- tuants et/ou degré élevé de la conductibilité thermique, Cette fabrication s'effectua avec application du procéda de @e coulé@ sous pression.
On sait qu'une liaison mécanique entre deux méteux différents peut s'obtenir par exemple en rendant rugueuse la face externe d'une douille cylindrique en métal lourd, de telle sorte au'il se forme un grand nombre de cavités irrégulières qui, do plus, sont pour la plupart sous-creusées et confèrent un aspect macroporeux à la surface traitée. Une pièce ainsi préparée et introduite dans un moule approprié peut, par application du procédé de coulée sous pression, être enrobée d'une coucha métal- iGHNAI e. Au cours de cette opération, le métal d'enrobage doit @
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pénétrer dans les creux de la surface de la pièce de départ et doit, avant solidification, les remplir complètement et parfaite- mont, afin que soit réalisée une bonne liaison mécanique.
La
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matière première de la couche métallioue de coulée doit, 1' 1'\.:;:' cela, posséder, autant que possible, un point de fusion iafôriaïïr à celui du métal de la pièce de base.
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A un tel procédé de fabrication de pièces compounda s'attache toutefois le désavantage que, malgré l'utilisation du procédé de coulée sous pression, le métal d'enrobage ne pénètre pas de manière satisfaisante, avant sa solidification, dans les creux de la surface de liaison de la pièce de base.
La conséquence en est que la liaison entre les matières n'est pas suffisamment réalisée pour supporter les contraintes mécani-
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que et thermique parfois très élevées pouvant lui être applic" Par exemple, dans le cas des cylindres de moteurs, une insuffi- sance de conductibilité thermique peut donner lieu à des accumu- lations thermiques conduisant a des surchauffes locales de la paroi du cylindre et, de ce fait, provoauera des perturbations d'origine mécaniaue ou thermodynamique du régime du moteur.,
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La simple liaison métallurgique sur des surfaces lia se -j. comme aussi sur des surfaces poreuses n'est ni aisée ni êcct'1.(;:J...:
'-' que dans le procédé de coulée sous pression.,
Afin d'éliminer ces inconvénients, 1'intention propos
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d'obturer, avant l'apport du matériau de compoundage, las <:3.-;1.r.:': de la surface primaire à l'aide d'un matériau présentant les propriétés suivantes t son point de fusion doit se trouver aussi
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nettement que possible en-dessous de celui du matériau de ca:11:?\1r:." dace et, en tous cas, être au moins suffisamment bas pour que le métal se trouvant dans les cavités fonde immédiatement lors de la coulée du matériau de compoundage, diffuse dans celui-ci et
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s'y mélange de telle sorte que 2.,Gs propriétés de oe matériau IGINAIent inchangées.
Afin que ces conditions soient remplies en
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toute certitude, il tant ancore Que la matière auxiliaire -soûles
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dans leu oaTit6. soit d'une viscosité inférieure à cella du matériau d'enrobage.
Par l'exécution de ce procédé sous utilisation 3i:1.u.lii 2t\ de la coulée sous pression, pour la confection de pièces m p^.c,,ds ce réalise le remplissage assuré at complet, par le matériau de la matière compound, de toutes les cavités de la surface de la pièce de base. De nuisibles bulles d'air ne peuvent se former car il n'y a plus d'air retenu dans les cavités.
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De cette manière s'obtient une pièce compound avec prop.ca *-# tés mécaniques et thermiques répondant à des exigences sévère?,
La pièce compound réalisée se compose de la pièce de @ et du matériau de compoundage.
Le métal se trouvant, avant l
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par coulée de la matière de oompoundaga, dans las cavités de pièce de base, ne constitue pas une couche intermédiaire, nais se trouve 'en fine répartition non nuisible dans la matière de
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#oompoundage. Par exemple, si la matière de compoundage à appli - quer sur la pièce de base est constituée d'un alliage da ' w:. :w.: - il s'est alors montré indiqué, avant l'apport de cette matière ,
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de remplir, par coulée, les cavités de la surface rendue rU\::'B-i de la pièce de base, au moyen d'un alliage Pb-Sn-Zn.
Le progrès technique réalisé par le procédé da l'inventif par rapport aux procédés connus pour la confection de pièces oompounds ressort du tableau suivant qui reproduit les valeur@ comparatives des résistances au cisaillement :
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Procédé Bésiataaoe au C18ai1,¯n ¯. iC" !1
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<tb> le <SEP> Liaison <SEP> purement <SEP> métallurgique <SEP> @ <SEP> à <SEP> 6
<tb>
<tb> 2. <SEP> Liaison <SEP> connue <SEP> par <SEP> indentation <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb> 3.
<SEP> Procédé <SEP> suivant <SEP> l'invention <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 15
<tb>
<tb> @
<tb>
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, aa3leratioa des valeur@ de conductibilité thermique doj pièces çespouods suivant l'invention par rapport à celle iss pièces tabrIgu4es suivant les procédés oosïma se situe dans dos rapports analogue 9 à ceux zonstatës po' '3aélia?tioR de la :.tuo eu aisaillemantn
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REVENDICATIONS
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ata<aaea<SNan 1.
Pz-océdé de fabrication de pièces compounda "0 regia- tance élevée de la liaison mécanique antre les constituants etiola haute conductibilité thermique, suivant lequel un second métlai 33t zoulég par toulée sous pression, sur la. surface rendue srisaou-; 10 4s la pièce de base, caractérisé en ce que les cavités créée.? d,a.is3 g, qtte surface rugueuse sont, avant l'apport de la mazîùro da rexplioa par coulée d'une matière dont le point do fusion oe situe en-dessous de celui de la matière de ccmpousd;..
2< Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ct3 qu'ion alliage b-Sn-Zn s'utilise, de préférence, pour le reapli.:-*
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sage par coulée des cavités de la surface de base.
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"PROCESS FOR MANUFACTURING COMPOUNDS WITH MECHANICAL CONNECTION OF HIGH STRENGTH AND / OR HIGH THERMAL CONDUCTIVITY, FOLLOWING
THE PRESSURE CASTING METHOD "
The invention relates to the manufacture of compound parts such as cylinders, engine blocks or suburb le frei @, with high strength of the mechanical connection between the 3 constituents and / or high degree of thermal conductivity. carried out with application the process of @ casting @ under pressure.
It is known that a mechanical connection between two different sizes can be obtained, for example, by roughening the external face of a heavy metal cylindrical bush, so that a large number of irregular cavities are formed which, more , are mostly under-excavated and give a macroporous appearance to the treated surface. A part thus prepared and introduced into a suitable mold can, by application of the die-casting process, be coated with a metal-iGHNAI e coating. During this operation, the coating metal must @
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penetrate into the hollows in the surface of the starting part and must, before solidification, fill them completely and perfectly, so that a good mechanical connection is achieved.
The
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The raw material of the metal casting layer should, as far as possible, have a melting point iafôriair to that of the metal of the base part.
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To such a process for manufacturing compounda parts, however, there is the disadvantage that, despite the use of the die-casting process, the coating metal does not penetrate satisfactorily, before its solidification, into the hollows of the surface. of the base part.
The consequence is that the bond between the materials is not sufficiently achieved to withstand the mechanical stresses.
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that and sometimes very high thermal can be applied to it "For example, in the case of engine cylinders, an insufficient thermal conductivity can give rise to thermal accumulations leading to local overheating of the cylinder wall and, therefore, will cause mechanical or thermodynamic disturbances of the engine speed.,
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The simple metallurgical bond on lia se -j surfaces. as also on porous surfaces is neither easy nor ecct'1. (;: J ...:
'-' than in the die-casting process.,
In order to eliminate these drawbacks, the proposed intention
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plug, before adding the compounding material, las <: 3 .-; 1.r .: ': of the primary surface using a material having the following properties t its melting point must be also find
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significantly as possible below that of the material of ca: 11:? \ 1r :. "dace and, in any case, be at least low enough so that the metal in the cavities immediately melts when the material is poured. compounding, diffuses into it and
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it mixes there in such a way that 2., Gs properties of the material IGINAIent unchanged.
In order for these conditions to be met in
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all certainty, there is still so much that the auxiliary matter -suns
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in their location. or a viscosity lower than that of the coating material.
By carrying out this process using 3i: 1.u.lii 2t \ of the die-casting, for the preparation of parts mp ^ .c ,, ds this achieves the assured and complete filling, by the material of the material compound, all cavities in the surface of the base part. Noxious air bubbles cannot form because there is no more air trapped in the cavities.
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In this way, a compound part is obtained with prop.ca * - # mechanical and thermal tees meeting severe requirements ?,
The compound part produced consists of the part of @ and the compounding material.
The metal lying before the
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by pouring the oompoundaga material into the base part cavities does not constitute an intermediate layer, but is found in a fine, non-harmful distribution in the base material.
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#oompoundage. For example, if the compounding material to be applied to the base part consists of a da 'w: alloy. : w .: - it was then indicated, before the contribution of this material,
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to fill, by casting, the cavities of the rendered surface rU \ :: 'B-i of the base part, by means of a Pb-Sn-Zn alloy.
The technical progress achieved by the inventive process compared with the known processes for the manufacture of oompound parts emerges from the following table which reproduces the comparative values of the shear strengths:
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Bésiataaoe process at C18ai1, ¯n ¯. iC "! 1
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<tb> the <SEP> Link <SEP> purely <SEP> metallurgical <SEP> @ <SEP> to <SEP> 6
<tb>
<tb> 2. <SEP> Known <SEP> link <SEP> by <SEP> indentation <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb> 3.
<SEP> Method <SEP> following <SEP> invention <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 15
<tb>
<tb> @
<tb>
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, aa3leratioa values @ of thermal conductivity doj parts çespouods according to the invention compared to that iss tabrIgu4es parts according to the processes oosïma is in dos reports analogous 9 to those zonstatës po '' 3aélia? tioR of the: .tuo had aisaillemantn
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CLAIMS
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ata <aaea <SNan 1.
The process of manufacturing compound parts has a high regia- tance of the mechanical bond between the components and high thermal conductivity, whereby a second metal is produced by pressure casting, on the surface rendered srisaou-; 10 4s the part. base, characterized in that the cavities created.? d, a.is3 g, qtte rough surface are, before the contribution of the mazîùro da rexplioa by casting a material whose melting point oe lies below that of the material of ccmpousd; ..
2 <Method according to claim 1, characterized in ct3 that the b-Sn-Zn alloy ion is preferably used for the repli.:-*
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wise by casting the cavities of the base surface.