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Patent Searching and Data


Title:
PART ASSEMBLY METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/161195
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the permanent assembly of at least one first part formed by a first material (1) and at least one second part formed by a second material (2) and intended to trap said first part. The invention comprises the following steps: selecting at least one of the two materials to be at least partially amorphous metal; defining the thermal cycle of the two parts with, for the first part, a first temperature rise gradient followed by a first cooling gradient and, for the second part, a second temperature rise gradient to ensure an expansion allowing the second part to be assembled to the at least one first part, followed by a second cooling gradient allowing the second part to shrink around the first part in order to trap same; assembling the at least one second part to the at least one first part, such as to immobilise the latter; dimensioning the two parts and selecting the thermal expansion coefficient of the second material in relation to that of the first material, in order to obtain, according to the circumstances, a permanent assembly in which the second part is clamped to the first part or a permanent assembly with at least one degree of freedom between the second and first parts.

Inventors:
WINKLER YVES (CH)
BOURBAN STEWES (CH)
DUBACH ALBAN (CH)
Application Number:
PCT/EP2011/060514
Publication Date:
December 29, 2011
Filing Date:
June 22, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SWATCH GROUP RES & DEV LTD (CH)
WINKLER YVES (CH)
BOURBAN STEWES (CH)
DUBACH ALBAN (CH)
International Classes:
B21J5/00; B21K25/00
Foreign References:
US5896642A1999-04-27
EP2138323A12009-12-30
EP2192454A12010-06-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ICB INGENIEURS CONSEILS EN BREVETS SA (CH)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Procédé d'assemblage permanent entre au moins une première pièce (1 ) formée d'un premier matériau d'une part, et d'au moins une seconde pièce (2) formée d'un second matériau d'autre part et destinée à emprisonner ladite première pièce dans ledit assemblage permanent, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

- choisir ledit premier matériau comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe, le second matériau n'étant pas un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe;

- se munir de la pièce composé dudit second matériau;

- mettre en forme la première pièce (1 ) et l'assembler simultanément à la seconde pièce, ledit premier matériau ayant subit au plus tard au moment de ladite mise en forme un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe, la première pièce et la seconde pièce subissant un cycle thermique consistant en un gradient de montée en température pour assurer au moins une dilatation de la seconde pièce suivi d'un gradient de refroidissement permettant le restreint de la seconde pièce (2) autour de la première pièce pour emprisonner celle-ci,

- dimensionner ladite au moins une seconde pièce et ladite au moins une première pièce, et choisir le coefficient de dilatation thermique (o 2) dudit second matériau par rapport au coefficient de dilatation thermique (cc1 ) dudit premier matériau, pour, selon le cas :

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique (o 2) dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est plus élevé que le produit dudit coefficient de dilatation thermique (cc1 ) dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec serrage de ladite seconde pièce sur ladite première pièce ; - si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec au moins un degré de liberté entre ladite seconde pièce et ladite première pièce.

2. Procédé d'assemblage permanent entre au moins une première (1 ) pièce formée d'un premier matériau d'une part, et d'au moins une seconde pièce (2) formée d'un second matériau d'autre part et destinée à emprisonner ladite première pièce dans ledit assemblage permanent, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

- choisir ledit second matériau comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe, le premier matériau n'étant pas un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe;

- se munir de la pièce composé dudit premier matériau;

- mettre en forme la seconde pièce et l'assembler simultanément à la première pièce, ledit second matériau ayant subit au plus tard au moment de ladite mise en forme un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe, la seconde pièce et la première pièce subissant un cycle thermique consistant en un gradient de montée en température pour assurer au moins une dilatation de la première pièce suivi d'un gradient de refroidissement permettant le restreint de la seconde pièce autour de la première pièce pour emprisonner celle-ci,

- dimensionner ladite au moins une seconde pièce et ladite au moins une première pièce, et choisir le coefficient de dilatation thermique dudit second matériau (cc2) par rapport au coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau (a), pour, selon le cas :

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est plus élevé que le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec serrage de ladite seconde pièce sur ladite première pièce ;

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec au moins un degré de liberté entre ladite seconde pièce et ladite première pièce.

3. Procédé d'assemblage permanent selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante :

- définir ledit cycle thermique de sorte que ledit gradient de montée en température élève le premier matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe au-dessus de sa température de fusion lui permettant de perdre au moins localement toute structure cristalline, et de sorte que ledit gradient de refroidissement amène le premier matériau au-dessous de sa température de transition vitreuse lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe.

4. Procédé d'assemblage permanent selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante :

- définir ledit cycle thermique de sorte que ledit gradient de montée en température élève le second matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe au-dessus de sa température de fusion lui permettant de perdre au moins localement toute structure cristalline, et de sorte que ledit gradient de refroidissement amène le second matériau au-dessous de sa température de transition vitreuse lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe.

5. Procédé d'assemblage permanent selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de mise en forme comprend les étapes suivantes : - transformer le premier matériau sous forme d'une préforme (4) et lui faire subir un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe;

- définir ledit cycle thermique dudit premier matériau transformé en préforme de sorte que celui-ci soit soumis à une température comprise entre sa température de transition vitreuse et sa température de cristallisation ;

- presser ladite préforme de sorte que ladite au moins une seconde pièce (2) emprisonne ladite au moins une première pièce (1 );

- -refroidir l'ensemble permettant audit premier matériau de garder une nature au moins partiellement amorphe.

6. Procédé d'assemblage permanent selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme comprend les étapes suivantes :

- transformer le second matériau sous forme d'une préforme (4) et lui faire subir un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe,;

- définir ledit cycle thermique dudit second matériau (2) transformé en préforme de sorte que celui-ci soit soumis à une température comprise entre sa température de transition vitreuse et sa température de cristallisation ;

- presser ladite préforme de sorte que ladite au moins une seconde pièce emprisonne ladite au moins une première pièce (1 ).

- refroidir l'ensemble permettant audit second matériau de garder une nature au moins partiellement amorphe.

7. Procédé d'assemblage selon les revendication 1 ou 3 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à déposer une couche intermédiaire (9) sur la seconde pièce, et une étape finale consistant à dissoudre cette couche intermédiaire afin d'augmenter le jeu (12) entre la première (1 ) et la seconde pièce (2) dans le cas où le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement.

8. Procédé d'assemblage selon les revendications 2 ou 4 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à déposer une couche intermédiaire (9) sur la première pièce (1 ), et une étape finale consistant à dissoudre cette couche intermédiaire afin d'augmenter le jeu (12) entre la première et la seconde pièce dans le cas où le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement.

9. Procédé d'assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à réaliser au moins un relief (13) sur la seconde pièce afin d'augmenter l'accrochage mécanique entre la première (1 ) et la seconde pièce (2).

10. Procédé d'assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à réaliser au moins un relief sur la première pièce afin d'augmenter l'accrochage mécanique entre la première et la seconde pièce.

1 1 . Procédé d'assemblage selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit au moins un relief est réalisé par usinage.

12. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier matériau ou second matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe subit un traitement lui permettant de devenir totalement amorphe.

13. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier matériau ou second matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe subit, après l'étape d'assemblage, un traitement thermique lui permettant de devenir au moins partiellement cristallin.

Description:
P ROC E D E D 'ASS EM BLAG E D E P I EC E

La présente invention concerne un procédé d'assemblage permanent entre au moins une première pièce formée d'un premier matériau d'une part, et d'au moins une seconde pièce formée d'un second matériau d'autre part et destinée à emprisonner ladite première pièce dans ledit assemblage permanent.

Le domaine technique de l'invention est le domaine de la mécanique fine. Plus précisément, l'invention appartiendra au domaine technique des méthodes de fabrication des pièces en métal amorphe.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE

La présente invention concerne l'assemblage de deux pièces entres elles, afin d'avoir les deux pièces assemblées par serrage ou au contraire d'avoir les deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre.

Or, pour réaliser un assemblage mobile (par exemple un palier rotatif), il est connu d'avoir plusieurs étapes de fabrication consistant tout d'abord à usiner de façon très précise au minimum trois pièces à montées mobiles. Ensuite au minimum deux de ces pièces doivent être assemblées par vissage, collage, soudageou autre, afin d'emprisonner en partie la troisième qui devra rester mobile. La réalisation de cet assemblage mobile nécessite que le jeu final entre les deux pièces soit suffisant pour leur permettre d'être mobile l'une par rapport à l'autre. Ce jeu ne doit pas être trop important au risque d'avoir un déplacement d'une pièce par rapport à l'autre qui ne soit pas optimal. La réalisation d'un tel assemblage est donc complexe et coûteuse. Pour la réalisation d'assemblages immobiles/étanches, il est possible de réaliser un filetage pour l'assemblage ou de coller, braser, souder ou riveter les pièces entre elles.

Or, certains problèmes peuvent apparaître. En effet, quelquefois les moyens connus cités précédemment ne peuvent pas être utilisés. Premièrement, ces méthodes ne peuvent pas être utilisées car ils ne sont pas possibles. Par exemple, il n'est pas possible de réaliser un taraudage dans un matériau fragile sous peine de casser la pièce.

Deuxièmement, ces méthodes ne peuvent pas être utilisées car des effets non désirés sont présents, par exemple, le dégazage de la colle.

RESUME DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé de fixation de deux pièces entre elles qui pallie les inconvénients de l'art antérieur en permettant la fixation d'une première pièce à une seconde pièce de façon simple et efficace, ledit assemblage pouvant être fixe ou mobile.

A cet effet, l'invention concerne le procédé d'assemblage cité ci- dessus qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

- choisir ledit premier matériau comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe, le second matériau n'étant pas un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe;

- se munir de la pièce composée dudit second matériau;

- mettre en forme la première pièce et l'assembler simultanément à la seconde pièce, ledit premier matériau ayant subit au plus tard au moment de ladite mise en forme un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe, la première pièce et la seconde pièce subissant un cycle thermique consistant en un gradient de montée en température pour assurer au moins une dilatation de la seconde pièce suivi d'un gradient de refroidissement permettant le restreint de la seconde pièce autour de la première pièce pour emprisonner celle-ci,

- dimensionner ladite au moins une seconde pièce et ladite au moins une première pièce, et choisir le coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par rapport au coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau, pour, selon le cas :

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est plus élevé que le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec serrage de ladite seconde pièce sur ladite première pièce ;

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec au moins un degré de liberté entre ladite seconde pièce et ladite première pièce.

Un avantage de la présente invention est de permettre une grande facilité dans la fixation des deux pièces. En effet, en jouant sur la différence de coefficient de dilatation des matériaux, il n'est pas utile de prévoir des moyens de serrage ou des moyens permettant d'avoir un jeu. Le jeu entre les deux pièces ou le serrage est réalisé directement par le choix des matériaux et de leur coefficient de dilatation. De même, il devient aisé de moduler le serrage ou le jeu en choisissant précisément les matériaux utilisés.

Des modes de réalisation avantageux de ce procédé de dépôt d'un revêtement font l'objet des revendications dépendantes.

Dans un premier mode de réalisation avantageux, le procédé comprend l'étape suivante :

- définir ledit cycle thermique de sorte que ledit gradient de montée en température élève le premier matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe au-dessus de sa température de fusion lui permettant de perdre au moins localement toute structure cristalline, et de sorte que ledit gradient de refroidissement amène le premier matériau au-dessous de sa température de transition vitreuse lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe.

Dans un second mode de réalisation avantageux, le procédé comprend les étapes suivantes :

- transformer le premier matériau sous forme d'une préforme et lui faire subir un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe;

- définir ledit cycle thermique dudit premier matériau transformé en préforme de sorte que celui-ci soit soumis à une température comprise entre sa température de transition vitreuse et sa température de cristallisation ;

- presser ladite préforme de sorte que ladite au moins une seconde pièce emprisonne ladite au moins une première pièce.

- refroidir l'ensemble permettant audit premier matériau de garder une nature au moins partiellement amorphe.

Dans un troisième mode de réalisation avantageux, le procédé comprend une étape consistant à déposer une couche intermédiaire sur la seconde pièce, et une étape finale consistant à dissoudre cette couche intermédiaire afin d'augmenter le jeu entre la première et la seconde pièce dans le cas où le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement.

Dans un autre mode de réalisation avantageux, le procédé comprend une étape consistant à réaliser au moins un relief sur la seconde pièce afin d'augmenter l'accrochage mécanique entre la première et la seconde pièce. Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un relief est réalisé par usinage.

Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit premier matériau ou second matériau choisi comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe subit un traitement lui permettant de devenir totalement amorphe.

Un avantage de la présente invention est de permettre une grande facilité de réalisation. En effet, le procédé utilise les métaux amorphes qui ont la caractéristique particulière de se ramollir tout en restant amorphe durant un certain temps dans un intervalle de température [Tg - Tx] donné propre à chaque alliage (avec Tx : température de cristallisation et Tg : température de transition vitreuse) (par exemple pour un alliage Zi\ 4 H 1 .2 0 4JL 13.,75 K Cu H 12 0 .5 K Ni 10 Be 22.5 Tg a = 350°C,' Tx = 460°C). Il est ainsi p r-ossible de les mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température peu élevée permettant alors l'utilisation d'un procédé simplifié. L'utilisation d'un tel matériau permet en outre de reproduire très précisément des géométries fines car la viscosité de l'alliage diminue fortement en fonction de la température dans l'intervalle de température [Tg - Tx] et l'alliage épouse ainsi tous les détails du négatif. Par exemple, pour un matériau à base de platine, la mise en forme se fait aux alentours de 300 °C pour une viscosité atteignant 10 3 Pa.s pour une contrainte de 1 MPa, au lieu d'une viscosité de 10 12 Pa.s à la température Tg. Cela permet de procéder simultanément à la réalisation des pièces et à leur assemblage.

L'invention concerne également un procédé d'assemblage permanent entre au moins une première pièce formée d'un premier matériau d'une part, et d'au moins une seconde pièce formée d'un second matériau d'autre part et destinée à emprisonner ladite première pièce dans ledit assemblage permanent, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - choisir ledit second matériau comme étant un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe, le premier matériau n'étant pas un alliage métallique apte à devenir au moins partiellement amorphe;

- se munir de la pièce composé dudit premier matériau;

- mettre en forme la seconde pièce et l'assembler simultanément à la première pièce, ledit second matériau ayant subit au plus tard au moment de ladite mise en forme un traitement lui permettant de devenir au moins partiellement amorphe, la seconde pièce et la première pièce subissant un cycle thermique consistant en un gradient de montée en température pour assurer une dilatation permettant l'assemblage de la première pièce et de la seconde pièce suivi d'un gradient de refroidissement permettant le restreint de la seconde pièce autour de la première pièce pour emprisonner celle-ci,

- dimensionner ladite au moins une seconde pièce et ladite au moins une première pièce, et choisir le coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par rapport au coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau, pour, selon le cas :

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est plus élevé que le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec serrage de ladite seconde pièce sur ladite première pièce ;

- si le produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit second matériau par ledit gradient de refroidissement est inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique dudit premier matériau par ledit gradient de refroidissement, obtenir un assemblage permanent avec au moins un degré de liberté entre ladite seconde pièce et ladite première pièce. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les buts, avantages et caractéristiques du procédé d'assemblage selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante d'au moins une forme de réalisation de l'invention donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels :

- les figures 1 à 6 représentent de manière schématique un premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention;

- les figures 7 à 1 1 représentent de manière schématique un second mode de réalisation du procédé selon la présente invention;

- les figures 12 à 18 représentent de manière schématique une variante du premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention;

- la figure 19 représente de manière schématique une variante du second mode de réalisation du procédé selon la présente invention;

DESCRIPTION DETAILLEE

La présente invention concerne un assemblage d'une première pièce 1 et d'une seconde pièce 2. La première pièce 1 est réalisée en un premier matériau ayant un coefficient de dilatation thermique ai et la seconde pièce 2 est réalisée en un second matériau ayant un coefficient de dilatation thermique a 2 . La seconde pièce 2 est agencée pour emprisonner la première pièce 1 .

Dans le cas présent, la première pièce 1 est réalisée dans un matériau au moins partiellement amorphe comprenant au moins un élément métallique comme un alliage métallique au moins partiellement amorphe. Néanmoins, il est envisageable que la seconde pièce 2 soit réalisée en un matériau au moins partiellement amorphe comprenant au moins un élément métallique et que la première pièce 1 soit réalisée dans un matériau quelconque. De préférence, les première 1 et/ou seconde 2 pièces sont réalisées en un alliage métallique totalement amorphe pouvant être identique ou différent. Ledit élément métallique pourra être du type précieux.

Pour assembler la seconde pièce 2 et la première pièce 1 , les caractéristiques du métal amorphe de la pièce mobile 1 sont utilisées. En effet, le métal amorphe permet une grande facilité dans la mise en forme permettant l'élaboration simple de pièces aux formes compliquées avec une plus grande précision. Cela est dû aux caractéristiques particulières du métal amorphe qui peut se ramollir tout en restant amorphe durant un certain temps dans un intervalle de température [Tg - Tx] donné propre à chaq ^ue alliag ae ( vpr-ar exemple pour un alliag a e Zr 4 1.24 Ti 13.75 Cu 12.5 Ni 10 Be 2_2.5 ,'

Tg=350°C et Tx=460°C). Il est ainsi possible de les mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température peu élevée permettant alors l'utilisation d'un procédé simplifié tel que le formage à chaud. L'utilisation d'un tel matériau permet en outre de reproduire très précisément des géométries fines car la viscosité de l'alliage diminue fortement en fonction de la température dans l'intervalle de température [Tg - Tx] et l'alliage épouse ainsi tous les détails du négatif. Par exemple, pour un matériau à base de platine, la mise en forme se fait aux alentours de 300 °C pour une viscosité atteignant 10 3 Pa.s pour une contrainte de 1 MPa, au lieu d'une viscosité de 10 12 Pa.s à la température Tg.

La première étape, représentée à la figure 2, consiste à se munir de la seconde pièce 2 servant de support. Ce support 2 est constitué d'un matériau appelé second matériau pouvant être quelconque. Cette seconde pièce 2 emprisonne la première pièce 1 .

La seconde étape, représentée à la figure 3, consiste à se munir du premier matériau, c'est-à-dire du matériau constitutif de la première pièce 1 .

La troisième étape, représentée aux figures 4 à 6, consiste à mettre en forme le premier matériau, ici du métal amorphe, de sorte à réaliser la première pièce 1 et que cette première pièce 1 soit assemblée à la seconde pièce 2. Pour cela, le procédé de formage à chaud est utilisé. En tout premier lieu, une préforme 4 en matériau amorphe est réalisée. Cette préforme 4 consiste en une pièce d'aspect et de dimensions similaires à la pièce finale. Typiquement, si l'on veut réaliser, par exemple, une membrane circulaire, la préforme 4 se présentera sous la forme d'un disque. Un point important est que ladite préforme 4 ait déjà une structure amorphe. Pour cela, le ou les matériaux constituant le premier matériau sont mis sous forme liquide par élévation de la température au dessus de leur température de fusion. Ils sont ensuite mélangés de façon homogène de sorte à former ledit premier matériau. Ce mélange est ensuite coulé dans les matrices 5a, 5b d'un moule 5 de forme désirée. Le tout est refroidi aussi vite que possible de sorte que les atomes n'aient pas le temps de se structurer, le premier matériau devenant alors au moins partiellement amorphe

La préforme 4 est ensuite disposée sur la seconde pièce 2 de sorte à la recouvrir comme représenté sur la figure 4. La presse à chaud est alors mise en température jusqu'à atteindre une température spécifique au matériau, préférentiellement, entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx. La première 1 et la seconde 2 pièce subissent alors une montée de température identique. Il est envisageable que cette montée en température soit différente pour la seconde 2 et pour la première 1 pièce.

Une fois la presse à chaud en température, une pression est alors exercée sur la préforme 4 afin de remplir le logement 6 de la seconde pièce comme représenté à la figure 5. Cette opération de pressage est effectuée pendant un laps de temps prédéfini.

Une fois le temps de pressage écoulé, il est prévu de refroidir le premier matériau en-dessous de Tg afin de former la première pièce 1 . Le pressage et le refroidissement doit être suffisamment rapide pour éviter la cristallisation du premier matériau. En effet, pour un premier matériau donné et à une température donnée entre sa température de transition vitreuse Tg et sa température de cristallisation Tx, il existe une durée limite au-delà de laquelle, ledit matériau cristallise. Cette durée diminue lorsque la température approche sa température de cristallisation Tx et cette durée augmente lorsque la température approche sa température de transition vitreuse Tg. Ainsi, le matériau amorphe va cristalliser si le temps passé à une température comprise entre Tg et Tx excède une certaine valeur spécifique pour chaque couple température/alliage. Typiquement pour l'alliage Zr41 .2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5 et pour une température de 440 °C, le temps de pressage ne devra pas dépasser 120 secondes environ. Ainsi, le formage à chaud permet de conserver l'état au moins partiellement amorphe initial de la préforme 4.

Les premières 1 et secondes 2 pièces sont ensuite retirées du moule 5 comme visible à la figure 6 afin de donner la pièce finale.

On rappellera que la seconde pièce peut être réalisée en métal amorphe et que la première pièce 1 peut être réalisée dans un matériau quelconque.

Une variante du formage à chaud, utilise le principe de la coulée. Les composants du métal amorphe sont mélangés sous forme liquide c'est-à- dire avec une température au moins égale à la température de fusion. Le tout est ensuite coulé dans un moule ayant l'empreinte de la pièce à réaliser puis refroidit rapidement de sorte que les atomes ne puissent pas se structurer.

Avantageusement selon l'invention, les premiers et seconds matériaux sont choisis de sorte que le coefficient de dilatation thermique ai soit différent du coefficient de dilatation thermique a 2 . Le coefficient de dilatation thermique d'un matériau détermine la dilatation que ce matériau va subir lorsqu'il est monté en température selon la formule suivante Δ — Q' · £¾ · Avec !

• ^ ';la variation de longueur en mètre (m) ; • ° :: île coefficient de dilatation linéaire en kelvin puissance moins un (K "1 ) ;

• i'û sla longueur initiale en mètre (m) ; i — i — ;la variation de température en kelvin (K) ou en degré Celsius (°C).

Cela signifie par exemple, que pour une barre d'acier de 30m, l'acier ayant un coefficient de dilatation thermique de 12,0x 10 "6 subissant un ΔΤ positif de 60 °C, la barre va se dilater pour atteindre une longueur de 30.021 6m. Dés lors, lorsque la température va descendre, la barre va se contracter et reprendre sa longueur initiale.

Dans le cas de la présente invention, on utilise ce principe. En effet, le formage à chaud est réalisé sous température supérieure à la température ambiante signifiant que les matériaux constituants les premières 1 et secondes 2 pièces sont dilatés puisqu'ils subissent un gradient de montée en température. Lors du refroidissement c'est-à-dire lors d'un gradient de refroidissement, les premiers et seconds matériaux vont se contracter. Dans le cas du formage à chaud, le gradient est identique puisque la première et la seconde pièce sont toutes les deux placés entre les mêmes matrices 5a et 5b. Si les coefficients de dilatation thermique sont différents, les contractions seront différentes. Bien entendu, si la première 1 et la seconde 2 pièce n'ont pas subit la même montée de température, le gradient sera différent pour les deux pièces et le degré de contraction sera également différent puisque la contraction dépend du gradient de montée en température, du coefficient de dilatation thermique et des dimensions.

Dans le cas de la coulée, le fait de verser ledit alliage en fusion dans le moule provoque la montée en température de la seconde pièce 2 se trouvant dans ledit moule 5. On peut alors considérer que les deux matériaux vont avoir une température s'approchant l'une de l'autre par transfert thermique.

Dans un premier mode de réalisation, les premières 1 et secondes pièces 2 sont assemblées de façon mobile de sorte à former un ensemble 3. Par exemple, on pourra imaginer que cet ensemble 3 est une rotule ou une roue montée libre en rotation sur un axe. On peut également imaginer deux tubes montés libres l'un par rapport à l'autre. Cet ensemble comprend un support 2 qui est la seconde pièce auquel est fixée une pièce mobile 1 qui est la première pièce comme visible à la figure 1 .

Avantageusement selon l'invention, les coefficients de dilatation thermique ai et α 2 des premières 1 et secondes 2 pièces sont différents. Ce qui provoque la mobilité de la première pièce 1 par rapport à la seconde pièce 2, c'est la différence entre les coefficients de dilation provoquant l'apparition d'un jeu ou d'un serrage. L'utilisation d'un matériau au moins partiellement amorphe comprenant au moins un élément métallique permet astucieusement de réaliser simultanément l'opération de fabrication de la pièce réalisée en matériau au moins partiellement amorphe comprenant au moins un élément métallique avec l'opération d'assemblage de cette pièce avec une autre pièce.

Le jeu entre les deux pièces mobiles est défini par la différence des coefficients de dilatation thermique des premier et second matériaux, par la température à laquelle le formage à chaud est réalisé et par les dimensions de la première pièce 1 et de la seconde pièce 2. Pour le cas d'un assemblage mobile c'est à dire avec la présence d'un jeu 12 entre les deux pièces 1 , 2, le coefficient de dilatation thermique ai est plus élevé que le coefficient de dilatation thermique α 2 . Plus le coefficient de dilatation thermiqueai sera grand par rapport au coefficient de dilatation thermique α 2 et plus le jeu 12 sera grand. En effet, comme la première pièce 1 est emprisonnée dans la seconde pièce 2, il faut que cette première pièce 1 se contracte de façon plus importante que la seconde pièce 2. Pour cela, le produit dudit coefficient de dilatation thermique a 2 par ledit gradient de refroidissement doit être inférieur au produit dudit coefficient de dilatation thermique ai par ledit gradient de refroidissement.

De même, plus la température de formage à chaud sera élevée et plus le jeu à température ambiante sera grand. Il est également possible de modifier le jeu 12 finale de l'assemblage en appliquant une contrainte plus ou moins élevée lors de son refroidissement et ceci au moins jusqu'à Tg.

L'utilisation du métal amorphe permet alors de réaliser l'opération de fabrication de la première pièce 1 en même temps que l'assemblage de façon mobile sans complexifié le procédé mais au contraire en le simplifiant.

Il peut être prévu d'enlever le surplus de matière par exemple par un procédé mécanique ou chimique. Ce surplus peut être enlevé avant ou après le refroidissement.

Dans une alternative, la seconde pièce 2 sera en métal ou alliage métallique amorphe alors que la première pièce 1 sera en un matériau quelconque. La seconde pièce 2 qui est le support comprend un logement 6 dans lequel la première pièce 1 vient se loger. Le procédé utilisé est le formage à chaud décrit auparavant.

Dans une première variante visible aux figures 12 à 18, il peut être prévu une étape supplémentaire entre la première et la seconde étape. Cette étape supplémentaire consiste à déposer une couche intermédiaire 9 sur la pièce qui n'est pas en métal amorphe c'est-à-dire ici sur les parois 7 du logement 6 de la seconde pièce 2 lorsque la première pièce est surmoulée dans ce logement 6 ou sur les parois 7 de la première pièce 1 dans le cas de l'alternative audit premier mode de réalisation. Cette couche intermédiaire 9 peut être déposée par CVD, PVD, électro-déposition, dépôt galvanique, ou autres. Après la troisième étape, cette couche 9 se trouve donc insérée entre la première pièce 1 et la seconde pièce 2. Cette couche intermédiaire 9 peut alors être dissoute sélectivement dans un bain chimique afin d'agrandir le jeu 12 entre lesdites premières 1 et secondes pièces 2. La dissolution est possible car un jeu 12 préalable se crée entre la première 1 et seconde pièce 2, permettant à la solution chimique de s'infiltrer et donc d'éliminer l'intégralité de cette couche intermédiaire 9.

Dans un second mode de réalisation, les première 1 et seconde 2 pièces sont assemblées de façon fixe de sorte à former un ensemble. La capacité du métal amorphe à épouser parfaitement tous les détails d'une surface lors de son formage à chaud permet également de rendre un assemblage étanche en choisissant correctement la différence des coefficients de dilatation des matériaux utilisés pour les pièces 1 et 2. Par exemple, on pourra imaginer que cet ensemble 3 est un assemblage de deux tubes montés étanches ou d'une aiguille de montre montée fixe sur son axe. Cet ensemble comprend un support 2 qui est la seconde pièce 2 auquel est fixée une pièce mobile 1 qui est la première pièce comme visible à la figure 7. Le procédé utilisé est le même que le procédé utilisé lors du premier mode de réalisation et qui est représenté aux figures 8 à 1 1 . Ce procédé utilise le formage à chaud et comme pour le premier mode de réalisation, la première pièce 1 ou la seconde pièce 2 peuvent être en métal amorphe ou alliage métallique amorphe.

Dans ce mode de réalisation, l'assemblage étanche ou le serrage d'une seconde pièce emprisonnant une première pièce est réalisé en choisissant les premier et second matériaux de sorte que le coefficient de dilatation thermique ai soit plus faible que le coefficient de dilatation thermique a 2 . Plus particulièrement, les dimensions des première et seconde pièces et les coefficients de dilatation thermique ai et a 2 sont déterminés pour que le produit dudit coefficient de dilatation thermique a 2 par ledit gradient de refroidissement est plus élevé que le produit dudit coefficient de dilatation thermique ai par ledit gradient de refroidissement. La seconde pièce qui emprisonne la première pièce se contracte donc de façon plus importante que la première pièce entraînant le serrage de cette dernière. En conséquence, lors du refroidissement des première et seconde pièces, les premier et second matériaux se contractent. Comme les coefficients de dilatation thermique sont différents, les contractions sont différentes. Dans le présent cas, le second matériau va se contracter plus que le premier matériau opérant ainsi un serrage de la seconde pièce 2 sur la première 1 . La force de serrage est donc définie par la différence des coefficients de dilatation thermique des premier et second matériaux ainsi que par la température à laquelle le formage à chaud est réalisé et les dimensions des pièces. Plus le coefficient de dilatation thermiquea 2 sera grand par rapport au coefficient de dilatation thermiquech et plus la force de serrage sera importante. De même, plus la température de formage à chaud sera élevée et plus la force de serrage à température ambiante sera grande. Il est également possible de modifier la force de serrage finale de l'assemblage en appliquant une contrainte plus ou moins élevée lors de son refroidissement et ceci au moins jusqu'à Tg.

Dans une variante à ce second mode de réalisation visible à la figure 19, il peut être prévu une étape supplémentaire entre la première et la seconde étape. Cette étape supplémentaire consiste à usiner les parois intérieures 10 de la seconde pièce 2 lorsque la première pièce est en matériau amorphe ou à usiner les parois extérieures 1 1 de la première pièce 1 lorsque la seconde pièce est en matériau amorphe. Cet usinage consiste à usiner des rugosités comme des reliefs 1 3. Ceci permet, lors du formage à chauds, d'améliorer l'accrochage mécanique et/ou l'étanchéité entre la première 1 et seconde pièce 2.

II faut également rajouter une variante où l'on ajoute une couche intermédiaire entre la pièce 1 et la pièce 2. Cette couche permet alors d'ajuster les contraintes de serrage dans une gamme plus grande en choisissant, pour cette couche, un matériau ayant un coefficient de dilatation différent des pièces 1 et 2.

Dans une variante, il est également possible d'utiliser cette couche comme une sécurité pour ne pas casser la pièce à assembler au métal amorphe, notamment dans le cas de l'assemblage d'un matériau fragile comme le silicium par exemple. On peut alors déposer, sur le matériau fragile, une couche molle (cuivre, or, argent, indium, etc), qui lors de la mise sous contrainte de l'assemblage due au refroidissement, se déformera plastiquement avant que le matériau fragile ne casse.

Dans une autre variante, il peut être prévu de chauffer localement la première 1 ou la seconde pièce 2 de sorte à dilater localement le matériau de la première 1 ou la seconde 2 pièce. Cela permet ainsi d'assembler la première et la seconde pièce ensemble. De préférence, cette variante sera utilisée dans le cadre du second mode de réalisation.

On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations et/ou combinaisons évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention exposée ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées.