L'invention se rattache au secteur technique de la fabrication de pièces en alliage léger, notamment en aluminium, obtenues en fonderie, forgeage et procédés similaires.

On connaît, par le brevet EP 119.365, un procédé spécifique dénommé COBAPRESS qui combine les techniques de fonderie et de forgeage de pièces en aluminium ou alliages d'aluminium.

On rappelle que ce procédé consiste à couler de l'aluminium ou alliage d'aluminium dans un moule et après la coulée, à démouler la pièce encore chaude dénommée préforme à une température de l'ordre de 400°C à 500°C, on la place entre deux matrices ou parties d'une matrice définissant une empreinte de dimensions légèrement inférieures à celles du moule, qui correspondent à celles de la. pièce finale, les deux coquilles ou parties étant fortement pressées l'une contre l'autre pour exercer sur la préforme coulée mise entre les parties de matrices un effet combiné de pressage à coeur et de corroyage superficiel.

On connait par ailleurs, par le brevet FR 2.778.125, un procédé du type précité amélioré qui vise à profiter de l'opération de préchauffe pour réaliser en mme temps l'opération de traitement thermique économisant ainsi sur l'opération de traitement thermique classique postérieure à l'opération de frappe. Entre la coulée de la préforme et le forgeage, on transfère ladite préforme coulée dans un four assurant la mise en solution de

ladite préforme coulée à la température de mise en solution du matériau constitutif et placée ensuite entre les deux parties de la matrice de frappe pour l'opération de forgeage avec refroidissement ambiant, en accéléré ou trempé.

Ce procédé amélioré dénommé COBAPRESS 2 permet donc de réduire le temps de production et le coût de fabrication de manière significative des pièces, tout en obtenant les mmes caractéristiques des pièces par rapport à l'enseignement du procédé COBAPRESS décrit dans le brevet EP 119. 365.

La mise en oeuvre du procédé précité dans les deux versions requiert de manière courante dans l'activité de forgeage de pulvériser sur la matrice de forge une solution eau plus graphite à l'état liquide, qui a pour but de faciliter le fluage de la matière ainsi forgée et le démoulage de la pièce finale.

En pratique, la pulvérisation de la solution graphite sur la matrice de forge est une opération qui, en fonction de la complexité des formes de la pièce finale brute, est relativement longue et coûteuse, qui ne permet pas systématiquement d'avoir une homogénéité de pulvérisation dans les parties d'accès difficile de la pièce, et enfin qui est très salissante pour le poste de travail.

On connaît par ailleurs le brevet US 4683742 qui prévoit le préchauffage des billettes avant de leur appliquer un revtement de type graphite puis les billettes étant forgées ensuite après passage dans une installation de séchage.

Le but recherché selon l'invention était donc d'assurer une optimisation du procédé COBAPRESS initial de coulé-forgé en alliage léger.

On connaît aussi par le brevet JP 6005433 le forgeage de billettes avec utilisation d'un revtement graphite.

Face à l'ensemble de l'art antérieur précité, le demandeur a tenté d'optimiser le procédé du COBAPRESS tel que défini par les brevets antérieurs précités.

Une première démarche a été de s'orienter sur une amélioration des conditions de dépose du graphite dans la matrice de forgeage par pulvérisation de la solution de graphite sur la matrice de forge, avec un meilleur contrôle de la distribution à l'aide de robots. En pratique, cette solution est peu satisfaisante, car elle nécessite tout de mme l'intervention de l'homme, et les coûts et problèmes environnementaux sont toujours là.

La démarche du demandeur s'est donc orientée de manière inattendue sur une autre possibilité qui s'intercale entre les deux phases principales de coulée et de forgeage, possibilité qui offre toutes les garanties dans une répartition homogène de la solution graphite sur la préforme, et qui au surplus apporte des caractéristiques particulières intéressantes, en améliorant la productivité du procédé.

Selon une première caractéristique, le procédé de fabrication des pièces en alliage léger est du type mettant en oeuvre les phases : -coulage de la préforme à une température de l'ordre de 250° à 500°C,

-transfert de la préforme chauffée dans une matrice définissant une empreinte de dimensions légèrement inférieures à celle du moule, les deux parties de la matrice étant pressées l'une contre l'autre pour exercer l'effort de forgeage, de matriçage de la pièce brute finale, -refroidissement de la pièce brute à la température ambiante, le procédé étant caractérisé en ce que après coulage de la préforme chauffée et avant le transfert de la préforme dans une matrice de forge, ladite préforme, à température de fin de coulée est transférée et immergée totalement dans un bac pour graphitage par enduction, pour autoriser le dépôt de la solution graphite sur la préforme, puis en sortie de bac, la température de la préforme permettant l'évaporation naturelle de l'eau de sorte que la préforme est recouverte d'une manière homogène de graphite.

Ainsi on a plus besoin de remettre la pièce en chauffe pour la tenue du produit de revtement ni d'avoir un système pour faire évaporer l'eau, celle-ci étant naturelle.

Selon une autre caractéristique, le procédé perfectionné de fabrication des pièces en alliage léger est du type mettant en oeuvre les phases suivantes : -coulage de préforme à une température de l'ordre de 250° à 500°C ; -transfert de la préforme coulée obtenue dans un four assurant la mise en solution de ladite préforme coulée à la température de mise en solution du matériau constitutif ; -transfert de la préforme mise en solution en sortie du four dans une matrice définissant une empreinte de dimensions légèrement inférieures à celles du moule, les parties de la matrice étant pressées l'une contre l'autre pour exercer l'effort de forgeage, de matriçage de la pièce brute finale ;

-refroidissement de la pièce brute obtenue à la température ambiante, en accéléré ou trempé, le procédé étant caractérisé en ce que, après coulage de la préforme chauffée et avant le transfert dans le four tunnel, ladite préforme, à température de fin de coulée, est transférée et immergée totalement dans un bac pour graphitage par enduction, pour autoriser le dépôt de la solution graphite sur la préforme, puis en sortie de bac, à ce stade, la température de la préforme et celle du procédé en amont permettant l'évaporation naturelle de 1'eau, de sorte que la préforme est recouverte d'une manière homogène de graphite, ladite préforme étant ensuite remise en température dans le four tunnel assurant l'homogénéisation en température de la préforme graphitée.

Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description.

Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures du dessin où la figure 1 représente le schéma de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Le procédé de fabrication des pièces en alliage léger selon l'invention requiert une installation avec cinq zones spécifiques successives couvrant les différentes étapes du procédé.

La première zone (Z1) correspond à la coulée de l'alliage léger dans un moule (1) permettant l'obtention d'une préforme (2) dans les conditions de température rappelées précédemment.

La seconde zone (Z2) correspond au transfert de la préforme (2) chauffée dans un bac (3) pour immersion et graphitage par enduction de la préforme (2). Le bain est une solution de graphite et eau.

Adjacent au bac permettant le graphitage par enduction, ou dans son plan supérieur, est prévue une phase (Z3) de séchage de la pièce préformée hors du bain.

La zone (Z4) suivante correspond au transfert de la préforme graphitée séchée dans le four tunnel (4) pour homogénéisation en température. La zone (Z5) suivante correspond à la sortie du four tunnel de la préforme pour tre ensuite forgée dans une matrice (5) qui fait l'objet d'une lubrification moindre et plus rapide limitée au cordon de bavure selon les conditions évoquées précédemment, puis refroidie à température ambiante ou accélérée ou trempée.

Le procédé optimisé selon l'invention apparaît donner aux pièces ainsi traitées des avantages spécifiques.

Les avantages du procédé optimisé de l'invention sont nombreux.

On profite de la température de la préforme pour permettre au graphite d'accrocher sur la préforme puis à l'eau de s'évaporer avant les opérations suivantes

-une qualité d'état de surface plus affiné de la pièce grâce à une homogénisation du dépôt de solution graphite qui a une influence sur les conditions d'essai de ; -une meilleure tenue en essai de ; -une longévité accrue de l'outillage de frappe -une amélioration de l'environnement ; -un gain de productivité ; -une formation humaine moindre et moins complexe, ce qui est important en regard du recrutement de main d'oeuvre qualifié, ce qui est toujours difficile ou une automatisation plus simple ; -au moment de l'homogénisation en température dans le four tunnel pour homogénéisation en température, la couleur noire issue du bain graphité permet de mieux emmagasiner les calories et donc d'améliorer les caractéristiques de structure et mécaniques de la pièce ; -De plus, une nuance de couleur pourrait répondre à un besoin d'esthétique et de coloris. Une plus grande discrétion pour des éléments de sécurité et plus particulièrement de suspension-châssis pour éviter 1'effet de brillance sous carrosserie visible par les conducteurs voisins au véhicule concerné.

Les avantages sont donc nombreux. Le procédé est optimisé selon l'invention et apporte des améliorations inattendues et récentes qui justifient son développement.