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tin
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ZINC
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copper
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DES
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silver
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Generic
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METAL
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Physical
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5 percent
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Disease
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Tic
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Gene Or Protein
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DANS
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Organism
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dog
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516419A1
Family ID 8051705
Probable Assignee Peugeot
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE D'ASSEMBLAGE PAR BRASAGE AVEC MATERIAU D'APPORT
COMPOSITE
EN Title LOW TEMP. BRAZING GEARBOX COMPONENTS - WITH COMPOSITE BRAZING
METAL TO CONTAIN VOLATILE ZINC
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'ASSEMBLAGE DE PIECES METALLIQUES PAR
BRASAGE DONT LA MISE EN OEUVRE EST ADAPTEE POUR POUVOIR SE SATISFAIRE
D'UN MOYEN DE CHAUFFE NON SPECIFIQUE MAIS NECESSAIRE A UNE AUTRE
OPERATION PREVUE DANS LA GAMME DE FABRICATION DES PIECES TELLES QUE,
PAR EXEMPLE, UN TRAITEMENT THERMIQUE.
LE PROCEDE FAIT ESSENTIELLEMENT APPEL A UN MATERIAU D'APPORT COMPOSITE
COMPORTANT AU MOINS UN FILM DE PROTECTION EXTERIEUR.
Two metal components e.g. a gear-box pinion and a dog clutch ring, are
brazed together using a heating operation required in another stage of
the production cycle, e.g. hardening. The brazing metal is selected to
suit the relatively low temp. of this operation. It has a core e.g. of
brass, protected by a covering film, e.g. of tin. The thickness of the
film is between 0.01 and 0.10 that of the core. In one part, at least
a groove or chamfer is provided to recover any overflow of brazing
metal. Making use of a heating operation required for another purpose
saves the energy normally required for brazing a composite part which
would be virtually impossible to machine as one piece. Covering the
base core of the brazing metal with tin prevents volatile fume
escaping, and the resultant harmful effects upon the brazing process.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention a essentiellement pour objet un procede
d'assemblage par brasage Utilisant un nouveau materiau d'apport
composite adapte aux caracteristiques de chauffe prevues par ailleurs
pour la fabrication.
La complexite de dessin de certains organes mee-agwiques rend souvent
necessaire leur realisation a partir de deux pieces distinctes, ou
plus, qui sont ensuite assemblees definitivement e fin de gamme
fabrication.
S'agissant de pieces metalliques, il est connu d'utiliser la technique
d'assemblage p brasage avec un materiau d'apport dont la temperature
de fusion est suffisamment basse pour ne pas deformer les pieces
prealablement usinees.
Ce procede implique que les pieces presentent entre elles une surface
suffisante de contact et egalement des possibilites de centrage
mutuel.
C'est le cas, par exemple, de certains pignons de boite de vitesse qui
offrent cote a cote deux rangees radiales de dentures differentes ou
une denture axiale de crabotage en plus d'une denture radiale
impossibles a usiner, du fait de leur proximite ou de l'absence de
possibilite de debouche de l'outil.
Cet assemblage par brasage necessite une montee en temperature bien
specifique, en relation avec le materiau d'apport et les
caracteristiques maximum admises de deformation des pieces
Cette depense d'energie thermique s ajoute aux autres prevues dans la
gamme de fabrication des pieces telles que celles necessaires au
forgeage, au recuit, a la cementation, etc...
Afin d'economiser une partie de cette energie, il a ete imagine de
realiser l'operation d'assemblage par brasage au cours d'une operation
de chauffe prevue par ailleurs dans la fabrication des pieces et d'en
adapter alors la definition du materiau d'apport.
A cet effet, l'invention a pour objet un procede d'assemblage par
brasage, afin de solidariser deux pieces metalliques telles que par
exemple un pignon et une couronne de crabotage de bote de vitesse,
utilisant des moyens de chauffe necessaire a au moins une autre
operation prevue par ailleurs dans la gamme de fabrication des pieces
prE-citdes, caracterise en ce qu'il est prevu l'emploi d'un materiau
d'apport composite comportant un corps central metallique et un film
de protection exterieur.
Selon une autre caracteristZque de l'invention, il est prevu de
realiser ainsi l'assemblage par brasage au cours d'une operation de
traitement thermique telle q, par exemple, une operation de
ce-mentation sous une atmosphere endothe tic.
Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est prevu de contro-
ler le debordement du materiau d'apport au moment de sa fusion en
pratiquant au moins une gorge ou chanfrein de recuperation sur au
moins une des pieces.
L'invention vise encore le materiau d'apport composite qui se
caracterise par un corps central en laiton et une protection
exterieure constituee d'un film d'tin; ce dernier, au cours de la
fusion du materiau, contient le zinc dont le laitcn est constitue, on
le sait, pour une part de 39 percent environ.
Avantageusement, le film d'tin represente une epaisseur relative par
rapport a celle du corps allant de 1 a 5 percent.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention apparaitront
mieux dans la description detaillee qui suit et se refere aux dessins
annexes donnes uniquement a titre d'exemple et dans lesquels
- la figure 1 est une vue schematique et en coupe d'un pignon a
crabotage d'une boite de vitesse d'automobile.
- la figure 2 est une vue agrandie de la figure 1, mais limitee a la
zone de la surface de contact mutuelle des deux pieces constituant le
pignon a crabotage.
- la figure 3 est la meme vue que celle de la figure 2, mais
representant un stade de fabrication qui precede la fusion du materiau
d'apport.
On se reportera tout d'abord a la figure 1 qui montre un exemple
d'application du procede d'assemblage par brasage.
L'ensemble pignon a crabotage qui y est represente est constitue d'un
pignon 1 a denture radiale 2 et d'une couronne de synchronisation 3
comportant une denture axiale 4 de crabotage.
Ces deux pieces sont assemblees par brasage sur leur parties communes
5 et 6 et on se reportera aux figures agrandies 2 et 3 pour examiner
avec plus de precision les caracteristiques de fusion du materiau
d'apport.
Sur la figure 3 le materiau d'apport 7 est represente avant fusion il
presente la forme generale d'un tore constitue de laiton dans la
majeure partie de son volume interieur. Ce tore en laiton comporte sur
toute sa surface exterieure une protection, non representee,
constituee d'un film d'tin de faible epaisseur relative.
Ce tore est loge dans une cavite 8 menagee circonferentiellement aux
pieces a l'intersection des parties communes 5 et 6 qui constituent
des joints.
La figure 2 represente l'assemblage, apres fusion, du materiau
d'apport qui est alors represente en 9. On notera sa progression dans
le joint entre les deux pieces sous l'effet de capillarite et
l'accumulation de ses debordements dans la gorge 10 pratiquee a la
peripherie du pignon 1 au debouche du joint de la portee 6 et dans la
section offerte par le chanfrein 11 peripherique egalement de la
couronne de synchronisation 3, au debouchE de joint de la portee 5.
La repartition homogene entre les parties 5 et 6 du materiau d'apport
ainsi defini permet de realiser, apres refroidissement de ce dernier,
un assemblage capable de rendre les deux pieces solidaires malgre des
couples mecaniques importants appliques sur les dentures respectives 2
et 4.
Ces resultats sont obtenus avec un materiau d'apport dont la
temperature de fusion est inferieure, rappelons-le, a celle de
l'operation de chauffe prevue par ailleurs dans la fabrication, par
exemple dans le cycle thermique de cementation ou de trempe H.F.
Le copper utilise habituellement seul pour les operations de brasure
possede une temperature de fusion voisine de 1100 OC trop elevee pour
pouvoir repondre a l'objectif economique de concentration des
operations de chauffe dans la gamme de fabrication de pieces
metalliques.
Il est connu d'utiliser la brasure a l'silver et d'en combiner le
moyen de chauffe avec celui du cycle de carbonitruration par exemple,
mais le prix de ce materiau d'apport est de nature a diminuer L'effet
economique recherche.
Le laiton repondrait correctement a cet objectif mais, employe seul,
il presente des defauts inherents a la forte proportion de zinc dans
ce materiau. En effet, le zinc est tres volatil et possede, a la
temperature de traitement, une tension de vapeur elevee provoquant une
pression excessive a l'interieur du joint brase suffisante pour
expulser une partie du materiau d'apport.
De plus un appauvrissement de la teneur en zinc des couches sperfi-
cielles entraine une augmentation de la temperature de fusion d la
surface du materiau d'apport qui se durcit alors; le laiton se trouve,
en d'autres termes, emprisonne dans une gaine de copper et ne peut se
repandre par capillarite.
Ces deux caracteristiques sont de nature a rendre tres instable 1
'ope- ration de brasure qui ne peut alors satisfaire les conditions
mecaniques recherchees pour l'assemblage des pieces.
Il etait donc necessaire de controler thermiquement le zinc contenu
dans le laiton et de retablir une temperature de fusion du materiau
d'apport compatible avec l'operation de traitement thermique.
C'est la une des caracteristiques essentielles de l'invention qui a
consiste, pour ce faire, a imaginer la notion de barriere ou bouclier
de protection thermique temporaire du materiau d'apport en etablissant
a sa surface exterieure un film qui l'enroble completement afin de
l'isoler et de maintenir son homogeneite.
L'tin est un produit qui repond correctement a cette fonction
s'agissant du materiau d'apport en laiton. Par exemple, l'epaisseur
d'tin de quelques centiemes de millimetres, repartie autour d'une
section circulaire de laiton d'un millimetre de diametre est
suffisante pour etablir la protection necessaire et a contenir le
zinc.
La repartition de l'tin, autrement dit l'etamage, peut se faire par
simple trempe du corps en laiton, prealablement degraisse et decape,
dans un bain d'tin ou par voie electrolytique.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitee au procede de
brasage utilisant un metal d'apport composite laiton et tin; en
particulier, elle comprend tous les moyens constituant des equivalents
techniques a ce procede et a ce type de materiau a plusieurs
composants.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede d'assemblage par brasage, afin de solidariser deux pieces
metalliques telles que, par exemple, un pignon et une couronne de
crabotage de botte de vitesse, utilisant des moyens de chauffe
necessaire a au moins une autre operation prevue par ailleurs dans la
gamme de fabrication des pieces prbcitees, caracterise en ce qu'il est
prevu l'emploi d'un materiau d'apport composite comportant un corps
central metallique et un film de protection exterieure.
2. Procede selon la revendication 1 caracterise en ce que ladite
operation prevue par ailleurs dans la gamme de fabrication des pieces
pre citees est une operation de traitement theimique telle qu'une
cementation.
3. Procede selon la revendication 1 ou 2 ci-dessus caracterise en ce
qu'il est prevu sur au moins une des pieces pre-citees au moins une
gorge au chanfrein de recuperation des debordements du materiau
d'apport.
4. Materiau d'apport composite pour la mise en oeuvre du procede
d'assemblage par brasage selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'il comporte un corps central en
laiton et une protection exterieure constituee d'un film d'tin.
5. Materiau d'apport composite selon la revendication 4 caracterise en
ce que l'epaisseur du film d'tin de protection est comprise entre 0,01
et 0,10 fois celle du corps central.
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