FR2760493A1 - Aube pour compresseur rotatif - Google Patents

Abstract

Aube (60) destinée à être utilisée dans un compresseur à aubes rotatives (30) ou autre dispositif de chambre expansible rotative, et procédé de fabrication de cette aube, selon lequel l'aube comprend un corps d'aube ayant un premier bout (61) , un second bout (63) , et un corps d'aube (65) reliant les bouts l'un à l'autre. L'un au moins du premier bout et du second bout consiste en un alliage métallique et un agent lubrifiant fourni en mélange avec l'alliage métallique. Le corps d'aube consiste en un alliage métallique et un certain nombre de particules inorganiques fournies en mélange avec l'alliage métallique. Les particules inorganiques ont un coefficient de dilatation thermique qui est inférieur au coefficient de dilatation thermique de l'alliage métallique.

Description

La présente invention concerne une aube pour dispositif de chambre expansible rotative, comprenant un premier bout, un second bout d'une aube , et un corps d'aube reliant le premier bout au second bout.

De tels dispositifs de chambres expansibles rotatives comprennent notamment les compresseurs rotatifs, les compresseurs à aubes tournantes, les moteurs de type Wankel et analogues, dans lesquels les aubes sont formées de composés d'alliages métalliques se caractérisant par des propriétés améliorées de résistance à l'usure et au frottement.

L'invention concerne également un dispositif de chambre expansible rotative et un procédé de fabrication d'une aube utilisée dans cette chambre.

Les compresseurs rotatifs ont été largement utilisés pour comprimer du réfrigérant dans des systèmes de réfrigération tels que des réfrigérateurs, des congélateurs, des climatiseurs et analogues. Un compresseur rotatif typique comprend un carter dans lequel sont montés un moteur et un bloc de cylindre de compresseur. Le moteur entraîne un vilebrequin pour communiquer un mouvement de révolution à un piston orbital ("galet") à l'intérieur d'un alésage du cylindre.

Une ou plusieurs aubes sont montées en glissement dans des fentes correspondantes situées à travers les parois du cylindre. Les aubes séparent des zones de pression d'aspiration de zones de pression de décharge, et coopèrent ainsi avec le rotor et la paroi du cylindre pour former la structure destinée à comprimer le réfrigérant à l'intérieur de l'alésage du cylindre. Un compresseur rotatif représentatif est décrit dans le brevet U.S. No. 5 374 171 qui est incorporé ici à titre de référence.

Un problème rencontré avec les compresseurs rotatifs a été la charge de frottement élevée entre le bout de l'aube et le galet. Pour maintenir le rendement du compresseur, l'aube a été fortement poussée contre le galet pour éviter une fuite de réfrigérant des zones haute pression vers les zones basse pression. Par suite, l'interface entre le bout de l'aube et le galet tend à être soumis à une force de frottement importante. Si ce frottement n'est pas minimisé, le galet et/ou le bout intérieur peuvent avoir tendance à s'user trop rapidement. Cela est indésirable car un compresseur ayant un galet usé ou une aube ayant un bout d'aube intérieur usé peuvent conduire à un mauvais fonctionnement.

Dans certains cas, si l'usure est suffisamment importante, le compresseur peut même ne plus être opérationnel.

Plus couramment, ce frottement a été contrôlé en lubrifiant par de l'huile l'interface entre le bout de l'aube et le galet. Pour que l'huile soit convenablement distribuée à cet interface ainsi qu'aux autres points du compresseur qui nécessitent une lubrification, l'huile doit avoir une solubilité et une miscibilité importantes avec le réfrigérant. De cette manière, lorsque le réfrigérant se déplace à travers le compresseur, ce réfrigérant entraîne l'huile avec lui.

Précédemment, des réfrigérants contenant du chlore et des huiles compatibles avec ces réfrigérants étaient largement utilisés dans les compresseurs rotatifs.

Cependant, du fait des soucis d'environnement, l'utilisation de ces réfrigérants contenant du chlore a rapidement été interdite. Par suite, ces réfrigérants ont été remplacés par des réfrigérants plus nouveaux ne contenant pas de chlore.

Malheureusement, les huiles qui étaient utilisées en combinaison avec les réfrigérants chlorés n'ont pas une solubilité/miscibilité adéquate avec les réfrigérants non chlorés.

Cette insuffisance a pour résultat que l'huile n'est pas entraînée à travers le système par le réfrigérant, ce qui empêche l'huile de retourner du système au compresseur. Ainsi, une lubrification effective ne peut être obtenue. Pour obtenir une lubrification efficace, des huiles polyolester qui ont une solubilité et une miscibilité adéquates avec les réfrigérants plus nouveaux, ont été développées et sont maintenant utilisées en combinaison avec les réfrigérants non chlorés.

L'utilisation des huiles polyolester dans les compresseurs rotatifs a cependant posé des problèmes. Parmi ces problèmes, les huiles polyolester ne sont pas aussi lubrifiantes que les huiles qui étaient utilisées avec les réfrigérants chlorés. Du fait de cette lubrification réduite, les aubes et le galet de certains compresseurs rotatifs peuvent avoir tendance à s'user à un rythme plus rapide lorsqu'on utilise les combinaisons de nouveaux réfrigérants/huile polyolester. Par suite, il serait souhaitable d'améliorer la lubrification de ces compresseurs de façon que le galet et/ou les aubes présentent de meilleures caractéristiques d'usure.

Comme autre inconvénient, dans des conditions d'usure excessives, les passages de réfrigérant de certains compresseurs rotatifs peuvent avoir tendance à se boucher lorsqu'on utilise des huiles polyolester pour la lubrification. Un compresseur rotatif dont les passages de réfrigérant sont bouchés non seulement fonctionne mal mais encore, dans beaucoup de cas, aboutit au résultat que les passages bouchés peuvent endommager ou mettre en panne le compresseur, en nécessitant ainsi une réparation ou un remplacement coûteux.

Par suite, il serait souhaitable de développer une approche qui résolve ce problème.

La présente invention a pour but de créer des aubes de compresseur réalisées dans une combinaison exceptionnelle de composés qui donnent aux bouts des aubes d'excellentes caractéristiques de lubrification. Ces caractéristiques réduisent l'usure et le frottement non seulement du bout des aubes, mais encore du galet qui vient en contact avec ce bout des aubes pendant le fonctionnement du compresseur. Les aubes de la présente invention sont particulièrement avantageuses lorsqu'elles sont utilisées dans des compresseurs rotatifs utilisant les réfrigérants non chlorés plus nouveaux, à base d'huiles polyolester moins lubrifiantes. L'utilisation des aubes de la présente invention réduit également notablement, et même supprime complètement, le problème de l'obstruction des passages de réfrigérant qui se produisait de temps en temps dans le passé lorsqu'on utilisait des huiles polyolester pour lubrifier des compresseurs rotatifs. Du fait de ces avantages, les compresseurs rotatifs de la présente invention se caractérisent par des performances améliorées et une durée de vie de fonctionnement prolongée. Les aubes de la présente invention sont particulièrement bien adaptées à une utilisation dans des compresseurs rota tifs du type décrit dans le brevet U.S. No. 5 374 171, mais pourraient également s'utiliser avantageusement dans des compresseurs du type décrit dans le brevet U.S. No. 5 169 299 incorporé ici à titre de référence.

A cet effet, sous un premier aspect, la présente invention crée une aube pour un dispositif de chambre expansible rotative, comprenant un premier bout, un second bout d'aube , et un corps d'aube reliant le premier bout au second bout d'aube. L'un au moins du premier bout et du second bout d'aube est constitué d'un alliage métallique et d'un agent lubrifiant fourni en mélange avec l'alliage métallique. Le corps d'aube est constitué d'un second alliage métallique et d'un certain nombre de particules inorganiques fournies en mélange avec l'alliage métallique. Les particules inorganiques ont un coefficient de dilatation thermique qui est inférieur au coefficient de dilatation thermique du second alliage métallique.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention
au moins un bout d'aube comprend une partie d'extrémité
courbe se reliant à des parois latérales droites et le mé
lange du bout de l'aube s'étend, à partir de la partie
d'extrémité courbe, au-delà du point où cette partie d'ex
trémité se relie aux parois latérales droites,
le lubrifiant est orienté en couches ayant une orientation
de grains parallèle à l'axe longitudinal de l'aube,
les particules inorganiques sont choisies dans le groupe
comprenant l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde
d'étain, l'oxyde d'aluminium, la bentonite, le kaolin, le
carbure de silicium, l'oxyde de fer, l'oxyde de silicium et
des oxydes d'alliages métalliques,
le lubrifiant est une préforme en carbone poreuse cette
préforme étant imprégnée par l'alliage métallique,
le premier alliage métallique et le second alliage métalli
que sont les mêmes.

Sous un autre aspect, la présente invention crée une aube pour compresseur rotatif, comprenant un premier bout, un second bout d'aube, et un corps d'aube reliant le premier bout au second bout de l'aube. Le corps d'aube est constitué d'un alliage métallique et d'un certain nombre de particules de carbure de silicium fournies en mélange avec l'alliage métallique.

Sous un autre aspect encore, la présente invention crée une aube pour compresseur rotatif, comprenant un premier bout, un second bout, et un corps d'aube reliant les bouts entre eux. L'un au moins du premier bout et du second bout de l'aube est constitué d'une préforme de carbone poreuse imprégnée d'un alliage métallique. Le corps d'aube est constitué d'un alliage métallique et d'un certain nombre de particules de carbure de silicium fournies en mélange avec l'alliage métallique.

L'invention concerne également un dispositif de chambre expansible rotative, comprenant un cylindre, un galet et une aube en contact d'engagement avec le galet, cette aube comprenant un premier bout un second bout et un corps d'aube reliant le premier bout au second bout, caractérisé en ce que l'un au moins du premier bout et du second bout consiste en un premier alliage métallique et un agent lubrifiant fourni en mélange avec l'alliage métallique ; et le corps d'aube consiste en un second alliage métallique et un certain nombre de particules inorganiques fournies en mélange avec le second alliage métallique, le mélange du corps d'aube ayant un coefficient de dilatation thermique qui est inférieur au coefficient de dilatation thermique du second alliage métallique.

Suivant d'autres caractéristiques du dispositif le lubrifiant est orienté en couches ayant une orientation de grains ; l'aube est généralement plane et comporte un axe longitudinal, l'orientation des grains étant parallèle à cet axe le le premier alliage métallique et le second alliage mé- tallique sont les mêmes ; les particules inorganiques sont choisies dans le groupe comprenant l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain, l'oxyde d'aluminium, la bentonite, le kaolin, le carbure de silicium, l'oxyde de fer, l'oxyde de silicium et des oxydes d'alliages métalliques ; le lubrifiant est une préforme en carbone poreuse, cette préforme étant imprégnée par le premier alliage métallique.

Sous un autre aspect, la présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une aube pour un dispositif de chambre expansible rotative tel qu'un compresseur rotatif. Selon le procédé, on utilise une matrice d'aube ouverte comportant une cavité de matrice. La cavité de matrice comprend une section de cavité de corps qui correspond au cors de l'aube, une section de cavité de premier bout qui correspond à un premier bout de l'aube, et une section de cavité de second bout de l'aube qui correspond au second bout de l'aube. Une préforme de carbone poreuse préchauffée ayant une forme qui correspond à un bout de l'aube, est utilisée dans la section de cavité de bout correspondante de la matrice d'aube. La matrice d'aube est ensuite fermée. Un mélange moulable comprenant un alliage métallique et un certain nombre de particules inorganiques fournies en mélange avec 1'alliage métallique, est injecté dans la cavité de moule fermée. L'injection se fait de telle manière qu'une partie du mélange ne contenant essentiellement aucune des particules inorganiques imprègne et remplisse complètement la préforme de carbone poreuse, qu'une seconde partie du mélange comprenant au moins une partie des particules inorganiques remplisse la section de cavité de corps de l'aube, et qu'une troisième partie du mélange, pouvant comprendre ou ne pas comprendre les particules inorganiques, suivant ce qu'on désire, remplisse une partie au moins de la section de cavité du second bout. On laisse ensuite le mélange moulable se solidifier de manière à former une aube dans la cavité de matrice. L'aube obtenue peut ensuite être retirée de la matrice.

Suivant une autre caractéristique du procédé, la cavité de matrice comporte un axe s'étendant de la cavité de premier bout jusqu'à la cavité de second bout, le métal en fusion s'écoule axialement à travers la cavité de matrice pendant l'injection, et l'orientation de grains de la préforme est parallèle à la direction d'écoulement du métal en fusion.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés sur les dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue en coupe d'un mécanisme de compres
seur incorporant une aube selon la présente invention
la figure 2 est une vue en perspective d'une aube de la
présente invention
la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un
bloc de carbone poreux pouvant convenir pour la mise en
oeuvre de la présente invention
la figure 4a est une vue de côté schématique d'un aube se
lon la présente invention, incorporant une préforme de car
bone poreuse et représentant une orientation de grains
préférée
la figure 4b est une vue de face schématique de l'aube de
la figure 4a
la figure 4c est une vue de dessus schématique de l'aube de
la figure 4a
la figure 5a est une vue de côté schématique d'une aube se
lon la présente invention incorporant une préforme de car
bone poreuse
la figure 5b est une vue de face schématique de l'aube de
la figure 5a ;
la figure 5c est une vue de dessus schématique de l'aube de
la figure 5a ;
la figure 6a est une vue de côté schématique d'une aube se
lon la présente invention incorporant une préforme de car
bone poreuse
la figure 6b est une vue de face schématique de l'aube de
la figure 6a ; et
la figure 6c est une vue de dessus schématique de l'aube de
la figure 6a.

Des caractères de référence correspondants indiquent les parties correspondantes dans tous les dessins. Les illustrations données ici représentent des formes de réalisation de l'invention qui ne doivent pas être considérées comme limitant d'une manière quelconque la portée de l'invention.

Dans un exemple préféré de réalisation pour l'invention, la figure 1 représente une vue en coupe du mécanisme de compresseur 30 d'un compresseur rotatif du type décrit dans le brevet U.S. No. 5 374 171, incorporé ici à titre de référence. Le mécanisme de compresseur 30 comprend un bloc de cylindre 36 muni d'une paroi latérale cylindrique 38 définissant un alésage de cylindre. Une fente d'aube 58 est formée dans la paroi latérale cylindrique 38, et une aube glissante 60 vient se loger dans la fente 58. Le bout de l'aube glissante 60 est poussé contre le galet 40 par un ressort 48 logé dans une poche à ressort 64, de manière à maintenir un contact d'engagement permanent entre le bout 61 et le galet 40.

Le galet 40 est monté sur une partie d'excentrique 42 du vilebrequin de compresseur (non représenté) . La partie d'excentrique 42 comprend une cavité 78 destinée à recevoir des rondelles, comme décrit dans le brevet U.S. No.

5 374 171 incorporé ici à titre de référence. Le mécanisme de compresseur 30 comprend en outre des trous de jeu 45 qui servent à fixer le mécanisme de compresseur 30 à d'autres parties du compresseur rotatif.

Lorsque le galet 40 de piston effectue une révolution autour de l'alésage pendant le fonctionnement du compresseur, du réfrigérant pénètre dans l'alésage par l'orifice d'aspiration 52. Ensuite, le volume de compression enfermé par le galet 40, l'alésage de cylindre et l'aube glissante 60, diminue de taille lorsque le galet de piston 40 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre à l'intérieur de l'alésage. Le réfrigérant contenu dans ce volume doit donc être comprimé, et sort par l'orifice de décharge 54.

En se référant maintenant à la figure 2, celle-ci représente une vue en perspective d'une aube préférée 60 de la présente invention. L'aube 60 comprend un bout intérieur 61 et un bout extérieur 63. Le bout intérieur 61 comporte un rayon usiné le long de sa périphérie extérieure 62. Le bout extérieur 63 comprend des évidements de libération de maintien de ressort 64a et 64b. Un corps d'aube 65 s'étend entre les bouts 61 et 63 de manière à relier ceux-ci entre eux.

Comme représenté à la figure 2, les bouts 61 et 63 sont de préférence formés d'une seule pièce avec le corps d'aube 65.

Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, l'aube 60 est réalisée à partir d'une combinaison exceptionnelle de composés améliorant les performances. Comme premier composé, au moins l'un des bouts 61, 63, ou les deux, consistent en un composé d'un métal ou d'un alliage métallique moulable en matrice (appelé collectivement ci-après "alliage métallique"), et d'un agent lubrifiant ajouté en mélange à l'alliage métallique. Bien que l'un ou l'autre des bouts 61, 63, ou les deux, puissent comprendre un tel composé de bout, il est préférable qu'au moins le bout 61 correspondant au bout intérieur de l'aube 60, comprenne un tel composé, car le bout intérieur 61 est le bout qui, lorsqu'il s'engage contre le galet pendant le fonctionnement du compresseur, est la principale cause d'usure du galet.

Il est préférable que le composé de bout contenant l'agent lubrifiant occupe les bouts intérieurs 61 depuis au moins la périphérie 62 jusqu'à une limite 68 se trouvant dans une position située sur les faces latérales droites audessous de la partie de rayon usinée du bout 61. La distance entre la limite 68 et l'extrémité de la partie de rayon usinée du bout intérieur 61, est appelée distance b à la figure 2. De préférence, la distance d est d'environ 0,25 pouce (0,64 cm). Une plus grande quantité de l'aube 60 pourrait être occupée par le composé de bout si on le désire, mais des parties occupées supplémentaires de l'aube 60 offrent peu d'avantages supplémentaires, sinon aucun, pour donner les propriétés de lubrification nécessaires à l'aube 60. De plus, des parties occupées supplémentaires du bout intérieur 61 peuvent être indésirables du fait que les caractéristiques de résistance et de solidité de l'aube 60 peuvent être réduites.

Bien évidemment, si l'aube 60 ne doit être utilisée que dans des applications de charge faible, on peut accepter l'occupation de plus grandes parties de l'aube 60 par le composé de bout.

En ce qui concerne le bout extérieur 63, il est préférable que le composé de bout, lorsqu'il est utilisé ici, occupe le bout extérieur 63 depuis le bord périphérique 72 jusqu'à la limite 70 qui est de préférence placée de telle manière que tous les évidements de libération de ressort 64a et 64b soient complètement inclus dans la partie du bout extérieur 63 qui est occupée par l'agent lubrifiant. De préférence, la distance d' entre la limite 70 et les évidements de libération de ressort 64a et 64b, est d'environ 0,25 pouce (0,64 cm) pour les raisons décrites ci-dessus à propos de la distance d.

L'agent lubrifiant peut être n'importe quel matériau qui, lorsqu'il est fourni en mélange avec l'alliage métallique, améliore les caractéristiques de lubrification de l'alliage. De préférence, l'agent lubrifiant est d'un type capable de supporter des températures suffisamment élevées sans se rompre ou se volatiliser, de manière à permettre à l'agent lubrifiant d'être incorporé dans le composé lorsque l'alliage métallique se trouve dans l'état fondu. Des exemples représentatifs d'agents lubrifiants qui répondent à ces critères préférés et qui conviennent pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention, comprennent le graphite, le carbone et analogues.

L'agent lubrifiant peut se présenter sous une grande variété de formes tout en restant dans le cadre de la présente invention. Comme variantes, l'agent lubrifiant peut être fourni sous la forme d'une poudre, de fibres, d'une préforme poreuse, et analogues. De préférence, l'agent lubrifiant est fourni comme une préforme de carbone poreuse, et l'alliage métallique imprègne et remplit complètement la préforme. Dans les formes de réalisation de la présente invention dans lesquelles l'agent lubrifiant est fourni comme une préforme de carbone poreuse devant être disposée dans le bout intérieur 61 et/ou dans le bout extérieur 63, il est préférable que la préforme ait une forme correspondant à la forme du bout 61 et/ou du bout 63, comme approprié.

Dans des formes de réalisation particulièrement préférées de la présente invention, l'agent lubrifiant est fourni comme une préforme de carbone poreuse qui est usinée dans un matériau de carbone poreux vendu typiquement dans le commerce sous la forme d'un bloc. Avantageusement, l'incorporation d'une telle préforme de carbone dans le bout 61, le bout 63 ou les deux, suivant le cas qui se présente, donne une protection de lubrification à long terme non seulement pour les bouts 61 et/ou 63, mais encore pour le galet 40 (figure 1) qui vient en contact avec les bouts 61 et 63 pendant le fonctionnement du compresseur. Cela prolonge à son tour la durée de vie utile du compresseur.

L'incorporation d'une préforme de carbone dans un bout d'aube est d'une utilisation particulièrement avantageuse avec des compresseurs rotatifs utilisant les réfrigérants non chlorés plus nouveaux, à base d'huiles polyolester moins lubrifiantes. Par exemple, une aube selon la présente invention incorporant une préforme de carbone poreuse imprégnée d'un alliage d'aluminium, a été testée pendant 500 heures en continu dans un compresseur rotatif utilisant du réfrigérant 407A lubrifié par de l'huile polyolester et fonctionnant à une pression de décharge de 3.106Pa (435 psig) et à une pression d'aspiration de 0,2.106Pa (28 psig). Après la fin du test, la quantité de fer dissoute dans l'huile était utilisée pour quantifier l'usure du galet. De manière surprenante, on pouvait à peine détecter une usure du galet car seulement 16 ppm (parties par million) de fer étaient dissoutes dans l'huile. Au contraire, l'utilisation d'une poudre de métal ferreux conventionnelle dans des conditions de test par ailleurs identiques, donnait une usure du galet nettement plus importante, comme cela était mis en évidence par une concentration de 240 ppm de fer dissoutes dans l'huile. Dans un autre test de 500 heures d'un compresseur rotatif utilisant du réfrigérant 410A et de l'huile polyolester, en fonctionnant à une pression de décharge de 3,7.106Pa (539 psig) et à une pression d'aspiration de 0,544.106Pa (79 psig), la quantité de fer dissoute dans l'huile n'était que de 9 ppm seulement pour une forme de réalisation selon la présente invention, comparativement à 210 ppm pour un compresseur utilisant l'aube conventionnelle.

Comme autre avantage, l'utilisation d'une préforme en carbone réduit également considérablement, et même peut supprimer complètement, le problème de l'obstruction des passages de réfrigérant qui était jusqu'à maintenant un problème important dans les compresseurs rotatifs utilisant de l'huile polyolester. Bien qu'on ne souhaite pas l'établir par la théorie, on pense que l'amélioration de la lubrification fournie par la préforme en carbone est responsable de la résolution de ce problème. Par exemple, en l'absence de la préforme en carbone, le galet de certains compresseurs peut souffrir d'une usure très élevée lorsque l'interface entre le galet et un bout d'aube n'est lubrifié que par de l'huile polylobée. Lorsque le galet s'use, les débris de fer sont libérés du galet puis entraînés par l'huile polylobée dans les passages de réfrigérant. I1 peut y avoir tellement de débris que ces débris bouchent les passages. Au contraire, lorsqu'on utilise la préforme en carbone, la lubrification est améliorée dans des proportions tellement importantes qu'il y a très peu d'usure du galet. Par suite, la quantité de débris de fer entraînés par l'huile est tellement faible qu'une obstruction ne risque plus de se produire.

Lorsqu'on sélectionne un matériau de carbone poreux convenable pour l'utiliser dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, on préfère utiliser un matériau de carbone poreux ayant une porosité de mailles qui facilite l'imprégnation de la préforme résultante par l'alliage métallique lorsque l'aube 60 est réalisée en utilisant le processus de moulage en matrice décrit ci-après. Si la porosité de mailles est trop faible, il peut être difficile d'obtenir l'imprégnation. Au contraire, si la porosité de maille est trop élevée, l'infiltration peut être plus facile à obtenir mais les caractéristiques de lubrification de la préforme peuvent être réduites du fait qu'une moins grande quantité d'agent lubrifiant doit être présente à la surface du bout de l'aube. De façon plus importante, dans les formes de réalisation de l'invention dans lesquelles un mélange moulable d'alliage de métal en fusion et de particules inorganiques, est utilisé pour former l'aube 60 comme décrit ci-après, il est également souhaitable que la porosité de mailles du carbone poreux soit suffisamment faible pour que les particules inor ganiques soient incapables d'imprégner la préforme. Il n'est pas souhaitable de permettre aux particules inorganiques, qui ont tendance à être abrasives, d'être présentes dans la préforme car le bout obtenu 61 et/ou 63 suivant le cas, doit avoir tendance à abraser les panties du compresseur qui viennent en contact avec ce bout.

Par exemple, lorsqu'un mélange d'alliage d'aluminium et de particules de carbure de silicium, vendu dans le commerce sous le nom de Duralcan par Alcan Aluminium Limited, est utilisé pour fabriquer l'aube 60, on a constaté que des blocs de carbone poreux ayant une densité d'environ 0,8 à 1,0 g/cm31 sont caractérisés par une porosité de mailles convenable pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention.

Des préformes en carbone préparées à partir de tels blocs ont une porosité de mailles qui permet à l'alliage d'aluminium de s'infiltrer, tandis que la porosité de ces blocs reste suffisamment faible pour empêcher essentiellement toutes les particules de carbure de silicium de pénétrer dans la préforme pendant l'imprégnation.

Dans des formes préférées de réalisation, le matériau de carbone poreux est fabriqué en utilisant un processus de frittage dans lequel un empilement de couches d'un tissu convenable, tel qu'un tissu de rayonne, est tout d'abord pyrolysé pour carboniser et faire fondre les couches.

La pyrolyse est suivie d'un processus qui ajoute du carbone supplémentaire pour obtenir les caractéristiques de densité voulues. Un exemple représentatif d'un bloc de carbone fritté du commerce convenant pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention et présentant une densité d'environ 0,8 à 1,0 g/cm3, est vendu dans le commerce par Specialty Minerals.

Un bloc représentatif 80 de carbone poreux fritté est représenté à la figure 3. Du fait de la manière selon laquelle le bloc de carbone 80 est formé à partir d'un certain nombre de couches de tissu, le bloc 80 comprend un certain nombre de couches correspondantes 82. Les couches 82 donnent au bloc 80 un effet de grain qui est très analogue au grain d'une pièce de bois. Exactement de la même manière qu'on peut usiner une pièce de bois pour que le grain du bois soit orienté dans une direction particulière dans la pièce obtenue, les préformes en carbone poreux préférées de la présente invention peuvent être usinées à partir d'un bloc 80 d'une manière telle que l'orientation des couches 82 dans la préforme obtenue améliore les performances et/ou la facilité de fabrication de l'aube dans laquelle la préforme est incorporée. Des préformes peuvent être usinées à partir du bloc 80 d'une grande variété de manières suivant l'orientation voulue des couches 82 dans ces préformes. Les préformes 84, 86 et 88 sont des exemples de trois manières différentes selon lesquelles on peut usiner les préformes à partir du bloc 80.

Dans un souci d'illustration, les préformes 84, 86 et 88 sont configurées de manière à être disposées dans le bout intérieur d'une aube, mais des préformes correspondantes configurées pour être disposées dans le bout extérieur d'une aube pourraient être usinées à partir du bloc 80 d'une manière analogue.

On décrira maintenant, en se référant aux figures 4a, 4b et 4c, le résultat de l'incorporation de la préforme 84 dans une aube. Comme représenté dans ces figures, l'aube 90 comprend un bout intérieur 92, un bout extérieur 94 et un corps d'aube 96 reliant entre eux les bouts 92 et 94. L'aube 90 est de forme généralement plane, en ayant un axe longitudinal qui va du bout 92 au bout 94, et comprend des faces latérales planes 101 ainsi que des faces de bords 98. La préforme 84 comprend des couches 100 et cette préforme est disposée dans le bout intérieur 92 de façon que les couches 100 soient empilées dans une direction allant d'un bord 97 de la préforme jusqu'à l'autre bord 99. L'orientation de grains s'étend parallèlement à l'axe longitudinal et parallèlement à un plan perpendiculaire au plan de l'aube, c'est à dire perpendiculaire aux faces latérales 101. Cet alignement facilite l'imprégnation et le remplissage de la préforme par le métal en fusion pendant le processus de moulage en matrice, lorsque le métal en fusion s'écoule parallèlement à cette orientation de g

Le résultat de l'incorporation de la préforme 86 dans une aube sera décrit en se référant aux figures 5a, 5b et 5c. Comme représenté dans ces figures, l'aube 102 comprend un bout intérieur 104, un bout extérieur 106 et un corps d'aube 108 reliant entre eux les bouts 104 et 106. L'aube 102 comprend des faces de bords 110. La préforme 86 comprend des couches 112 et cette préforme est disposée dans le bout intérieur 104 de façon que les couches 112 soient empilées dans une direction allant de la face latérale 114 de la préforme jusqu'à la face latérale opposée 116. Avec de type d'alignement, les couches 112 agissent à la manière de balais d'essuyage lorsque le bout intérieur 104 s'engage contre le galet d'un compresseur. Cet alignement non seulement réduit l'usure du galet mais permet également à l'alliage de métal en fusion d'imprégner et de remplir facilement la préforme pendant le processus de moulage en matrice.

Le résultat de l'incorporation de la préforme 88 dans une aube sera décrit en se référant aux figures 6a, 6b et 6c. Comme représenté dans ces figures, l'aube 120 comprend un bout intérieur 122, un bout extérieur 124 et un corps d'aube 126 reliant entre eux les bouts 122 et 124. L'aube 120 comprend des faces de bords 128. La préforme 88 comprend des couches 130 et se trouve disposée dans le bout intérieur 122 de façon que les couches 130 soient empilées dans une direction allant de l'avant 132 de la préforme jusqu'à l'arrière 134 de celle-ci.

En se référant de nouveau à la figure 2, des alliages métalliques convenables pour le composé de bout utilisé dans le bout 61, le bout 63 ou les deux, peuvent consister en un métal quelconque, un alliage métallique quelconque, ou une combinaison de ceux-ci connue pour convenir à la fabrication de pièces de compresseur durables. Dans des modes de réalisation préférentiels de l'invention, le métal utilisé dans le composé de bout est un alliage d'aluminium. Les alliages d'aluminium jouissent d'une combinaison de légèreté de poids et de résistance qui les rend extrêmement bien adaptés à la fabrication d'aubes selon la présente invention.

Dans des modes de réalisation particulièrement préférés, l'alliage métallique du premier composé est un alliage d'aluminium et l'agent lubrifiant est une préforme en carbone poreuse.

Avantageusement, un composé comprenant une combinaison d'une préforme en carbone poreuse et d'un alliage d'aluminium, présente un coefficient de dilatation thermique qui est essentiellement le même que celui d'un bloc de cylindre réalisé en fonte. Par suite, lorsqu'un bout d'aube constitué d'un tel composé est utilisé dans un bloc de cylindre en fonte, les tolérances entre le bout et le bloc sont extrêmement stables sur une large plage de températures de fonctionnement.

Au contraire, les alliages métalliques et en particulier les alliages d'aluminium peuvent se caractériser en eux-mêmes par un coefficient de dilatation thermique généralement plus élevé que celui des matériaux de fonte typiquement utilisés pour former le bloc de cylindre qui loge les aubes en glissement. Les aubes qui ne sont fabriquées qu'à partir de ces alliages doivent avoir tendance à se dilater et à se contracter avec une amplitude beaucoup plus grande, suivant les variations de température, que le bloc de cylindre en fonte. Cela rend très difficile de maintenir les tolérances entre les aubes et le bloc du fait que les températures du compresseur peuvent varier sur une large plage de températures, en particulier après le démarrage d'un compresseur froid et le chauffage de celui-ci.

En se référant encore à la figure 2, l'aube 60 pourrait être complètement réalisée uniquement à partir d'un seul composé d'une préforme en carbone poreuse essentiellement imprégnée et remplie d'un alliage métallique tel qu'un alliage d'aluminium. Une telle construction peut avoir d'excellentes caractéristiques de lubrification mais peut avoir tendance à être trop faible pour supporter sans fracture des pressions de compresseur relativement élevées. Par suite, pour donner à l'aube 60 des caractéristiques de résistance voulues, le corps d'aube 65 de l'aube 60 comprend de préférence un composé de corps d'aube comprenant un alliage métal lique et un certain nombre de particules inorganiques fournies en mélange avec l'alliage métallique, de façon que le coefficient de dilatation thermique des particules inorganiques soit inférieur au coefficient de dilatation thermique de l'alliage métallique. Le fait d'inclure de telles particules dans le composé réduit le coefficient de dilatation thermique du composé obtenu, de façon que le coefficient de dilatation thermique du composé soit plus proche de celui du bloc de cylindre. L'utilisation de telles particules inorganiques peut ne pas être nécessaire dans des formes de réalisation de l'invention dans lesquelles les coefficients de dilatation thermique de l'aube 60 et du bloc de cylindre correspondant, sont suffisamment proches pour maintenir les tolérances fonctionnelles pendant le fonctionnement du compresseur.

Une large variété de particules inorganiques devraient convenir dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, suivant le type d'alliage métallique utilisé pour former le corps d'aube 65. Des exemples représentatifs de telles particules devraient inclure des particules comprenant l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain, l'oxyde d'aluminium, la bentonite, le kaolin, le carbure de silicium, l'oxyde de fer, l'oxyde de silicium, des oxydes d'alliages métalliques, et analogues. Parmi ces particules, les particules de carbure de silicium sont les plus préférables.

Des particules inorganiques convenables pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention peuvent avoir l'une quelconque d'une grande variété de formes. Par exemple, ces particules peuvent être des sphéroïdes, des ellipsoïdes, des particules allongées, des particules de forme irrégulière, ou analogues. Parmi ces formes, on pense que les formes plus douces telles que celles de sphéroïdes ou d'el lipsoïdes devraient être plus souhaitables du fait que des particules plus douces devraient être moins abrasives, pour des considérations d'usinage et d'usure, que des particules de formes plus irrégulières.

Les particules inorganiques de la présente invention peuvent également être caractérisées par une taille de particules choisie dans une large plage de tailles convenables. Cependant, la taille des particules ne soit pas être choisie trop petite pour que les particules inorganiques soient capables d'imprégner la préforme en carbone dans les formes de réalisation dans lesquelles on utilise une préforme en carbone. D'autre part, la taille des particules inorganiques ne doit pas être trop grande pour que la facilité de fabrication de l'aube ne soit pas affectée défavorablement à un degré trop important. A titre d'exemple, dans des formes de réalisation de la présente invention dans lesquelles on utilise des particules de carbure de silicium de forme irrégulière comme particules inorganiques, une taille de particules moyenne de 0,00029 pouce (0,00074 cm) avec une plage allant de 0,0001 pouce (0,00025 cm) à 0,0005 pouce (0,0013 cm), s'est avérée convenable dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention.

De préférence, on utilise dans le composé du corps d'aube une quantité de particules inorganiques qui équilibre le besoin de réduire le coefficient de dilatation thermique de l'alliage métallique, avec le besoin de maintenir la facilité de fabrication et les performances de l'aube 60. Par exemple, si l'on utilise trop peu de particules inorganiques, la réduction du coefficient de dilatation thermique de l'alliage métallique peut être trop peu substantiel.

Au contraire, l'utilisation d'une trop grande quantité de particules peut affecter défavorablement la fluidité de l'alliage d'aluminium dans l'état fondu, ce qui rend plus difficile de fabriquer l'aube 60 en utilisant des processus de coulée tel que le processus de coulée en matrice décrit ciaprès. L'utilisation d'une trop grande quantité de particules peut également augmenter l'usure du bloc de cylindre par l'aube (figure 1) et peut encore rendre difficile l'usinage de l'aube 60. L'utilisation d'une trop grande quantité de particules peut encore amener l'outillage à s'user trop rapidement, ou peut avoir tendance à réduire la solidité de l'aube 60. Généralement, dans les formes de réalisation de l'invention comprenant des particules de carbure de silicium, l'utilisation de 0,1 à 50, de préférence de 5 à 50, mieux en core de 15 à 30, et au mieux d'environ 20 parties en poids de particules de carbure de silicium, par rapport à 100 parties en poids du composé, doit convenir pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention.

Les alliages métalliques qui conviennent pour une utilisation dans le composé du corps d'aube, peuvent consister en alliages de n'importe quels métaux, ou en combinaisons de ceux-ci connues pour convenir à la fabrication de pièces de compresseur durables. Un tel alliage métallique peut être le même ou différent de l'alliage métallique utilisé dans le composé du bout. Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, l'alliage métallique utilisé dans le composé du corps d'aube est un alliage d'aluminium, et de préférence le même alliage d'aluminium que celui utilisé dans le composé du bout. L'utilisation du même alliage pour les deux composé permet aux aubes de la présente invention d'être facilement fabriquées en utilisant le processus de moulage en matrice décrit ci-après. Dans des formes de réalisation particulièrement préférées de l'invention, l'alliage métallique du composé du corps d'aube consiste en un alliage d'aluminium, et les particules inorganiques consistent en particules de carbure de silicium.

En plus des particules inorganiques et de l'alliage métallique, le composé du corps d'aube peut optionnellement comprendre d'autres additifs, suivant des pratiques conventionnelles. Par exemple, le composé du corps d'aube peut comprendre une quantité effective d'un additif qui améliore l'écoulement de l'alliage métallique pendant le processus de coulée. Comme autre option, l'alliage peut comprendre un additif qui réduit la tendance de cet alliage à se contracter lorsqu'il se solidifie. Comme autre option, l'alliage peut également comprendre un additif qui améliore la résistance de l'alliage à l'usure. De tels adjuvants sont bien connus et comprennent par exemple le silicium, le cuivre et analogues.

Un exemple de mélange d'un alliage d'aluminium et de particules de carbure de silicium convenant pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention, est vendu dans le commerce sous le nom de Duralcan par Alcan Aluminum Limited. Ce produit contient environ 20 parties en poids de particules de carbure de silicium et environ 80 parties en poids d'alliage d'aluminium, sur la base d'environ 100 parties en poids du mélange. Les particules contenues dans ce produit sont des polygones de formes irrégulières. En plus de l'alliage d'aluminium et des particules de carbure de silicium, l'alliage d'aluminium du mélange comprend également du silicium, du cuivre et autres oligo-éléments.

Selon une approche de fabrication d'une forme de réalisation préférée de l'aube 60 selon la présente invention, cette approche utilisant les techniques de moulage en matrice, on utilise une matrice d'aube qui comporte une cavité de matrice correspond à l'aube 60 à fabriquer. La cavité de matrice comprend donc une section de cavité de premier bout qui correspond au premier bout 61 de l'aube 60, une section de cavité de second bout qui correspond au second bout 63 de l'aube 60, et une section de cavité de corps qui correspond au corps d'aube 65 de l'aube 60.

Une préforme en carbone poreuse, préchauffée, dont la forme et le volume correspondent à ceux du bout d'aube correspondant, est alors placée dans une cavité de bout correspondante de la matrice. Si une préforme doit être incorporée dans les deux bouts d'aube, on doit alors prévoir une paire de préformes correspondantes, au lieu d'une seule préforme. Chacune de ces préformes est préchauffée à une température suffisamment élevée pour permettre à l'alliage métallique d'imprégner et de remplir complètement la préforme en carbone. Si la température de la préforme en carbone est trop basse, l'alliage métallique peut ne pas imprégner et remplir convenablement la préforme. D'autre part, il n'est pas nécessaire de préchauffer la préforme à une température plus élevée que celle qui est nécessaire pour permettre l'imprégnation. De plus, si la température de la préforme en carbone est trop chaude, la préforme en carbone risque de se rompre. D'une façon générale, on a constaté que le chauffage de la préforme en carbone à une température d'incandescence orangée correspondant à environ 10000F (5400C), était conve nable pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention. Après avoir placé la préforme en carbone préchauffée ou la paire de préformes préchauffées à l'intérieur de la cavité de matrice, la matrice est alors fermée.

Ensuite, un mélange moulable comprenant l'alliage de métal en fusion et un certain nombre de particules inorganiques, est injecté sous pression dans la cavité de matrice, en utilisant par exemple des techniques de moulage sous pression. Le mélange est de préférence injecté dans la cavité de matrice à une température suffisamment élevée pour s'assurer que l'alliage métallique est dans l'état fondu. Dans certaines formes de réalisation, on peut accepter que les particules inorganiques soient également fondues. Cependant, il est bien préférable que les particules inorganiques restent sous la forme de particules solides, de façon que ces matériaux n'imprègnent pas la préforme. Par suite, la température doit de préférence ne pas être assez élevée pour que les particules inorganiques fondent ou se désagrègent. En général, llin- jection dans la cavité d'un mélange comprenant un alliage d'aluminium et des particules de carbure de silicium à une température de fusion se situant dans la plage de 12500F (6800C) à 13500F (7300C), et mieux encore à environ 13500F (7300C), devrait convenir pour la mise en oeuvre pratique de la présente invention.

Pendant l'injection du mélange moulable de l'alliage de métal en fusion et des particules inorganiques, le mélange remplit la section de la cavité de matrice qui n'est pas occupée par la préforme en carbone. Dans ces zones, l'aube obtenue doit être constituée d'un composé comprenant à la fois l'alliage métallique et les particules inorganiques.

Dans les zones de la cavité de matrice qui sont occupées par une préforme en carbone, l'alliage métallique, mais pas les particules inorganiques, imprègne et remplit la préforme pour donner un composé de l'alliage et de la préforme en carbone.

Lorsqu'on utilise une préforme en carbone de densité appropriée, comme décrit ci-dessus, les particules inorganiques ne peuvent pénétrer dans la préforme du fait qu'elles sont trop grosses et doivent avantageusement être exclues de ces zones.

Après l'injection du mélange de l'alliage métallique et des particules inorganiques dans la cavité de matrice, le contenu de cette cavité de matrice est refroidi.

L'alliage métallique doit se solidifier pendant le refroidissement. Dans les formes de réalisation dans lesquelles les particules inorganiques étaient également à l'état fondu, ces particules inorganiques doivent également se solidifier. Pendant la période durant laquelle l'alliage métallique et les particules, si cela est approprié, se solidifient pendant le refroidissement, la pression est maintenue sur la cavité de matrice de façon que, si une contraction quelconque du contenu de la matrice se produit pendant le refroidissement, du matériau d'alimentation supplémentaire pénètre et remplisse tous les vides résultant de cette contraction. Lorsque la solidification est terminée, l'aube finie est retirée de la matrice.

La présente invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant à l'exemple qui suit.

Exemple
On utilise une matrice qui comprenait une porte située dans une partie de la matrice qui correspondait au centre du corps de l'aube. Des évents étaient également prévue à chaque coin de la cavité d'aube pour permettre à l'air de s'échapper de la cavité et au métal froid de sortir. La matrice était préchauffée dans une presse à 5250F (2740C).

Pendant ce temps, un composé comprenant un alliage d'aluminium et des particules de carbure de silicium (composé Duralcan vendu dans le commerce par Alcan Aluminium Limited) était chauffé à 13500C (730"C) et maintenu à cette température avec une couverture d'argon gazeux pour éviter la formation d'oxyde. Dans ces conditions, l'alliage d'aluminium, mais pas les particules de carbure de silicium, fondait. La cavité de matrice était ensuite retirée de la presse et une préforme en carbone poreuse dont la forme correspondait au bout intérieur de l'aube à fabriquer, était mise en place dans la cavité de matrice. Des écarteurs étaient prévus dans les parties supé- rieures et inférieures de la matrice, pour empêcher un contact intime entre la préforme et la matrice, de façon que de l'aluminium en fusion puisse s'écouler autour de la préforme.

La préforme en carbone, et par conséquent la cavité de matrice environnante, étaient chauffées en utilisant un chalumeau oxyacétylénique jusqu'à ce que la préforme arrive à la couleur orange. A ce moment, le composé comprenant l'alliage d'aluminium en fusion et les particules de carbure de silicium, était versé dans la chambre de maintien de la presse au-dessous de la position de la matrice. La matrice était ensuite fermée et replacée dans la presse. Ensuite, la matrice était plongée dans la chambre de maintien et maintenue sous une pression de travail de 16,54.106Pa (2400 psi). Le composé s'écoulait dans la cavité de matrice sous l'effet de la pression, de façon que l'imprégnation de la préforme et la solidification de l'aluminium en fusion se produisent. Ce processus prenait moins de 5 secondes. Après solidification, la pression était coupée et l'aube obtenue était retirée de la cavité. L'aube était ensuite usinée à ses dimensions finales.

Claims (14)

REVENDICATIONS

10) Aube (60, 90, 102, 120) pour dispositif de chambre expansible rotative, comprenant un premier bout (61, 92, 104, 122), un second bout (63, 94, 106, 124) d'une aube , et un corps d'aube (65, 96, 108, 126) reliant le premier bout au second bout de l'aube, caractérisée en ce que

l'un au moins du premier bout et du second bout de l'aube

est constitué d'un premier alliage métallique et d'un agent

lubrifiant fourni en mélange avec le premier alliage métal

lique ; et

le corps d'aube est constitué d'un second alliage métalli

que et d'un certain nombre de particules inorganiques four

nies en mélange avec le second alliage métallique, le

mélange du corps d'aube ayant un coefficient de dilatation

thermique qui est inférieur au coefficient de dilatation

thermique du second alliage métallique.

20) Aube selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'

au moins un bout d'aube comprend une partie d'extrémité

courbe se reliant à des parois latérales droites (101), et

le mélange du bout de l'aube s'étend, à partir de la partie

d'extrémité courbe, au-delà du point où cette partie d'ex

trémité se relie aux parois latérales droites.

30) Aube selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le lubrifiant est orienté en couches (82, 100, 112, 130) ayant une orientation de grains parallèle à l'axe longitudinal de l'aube.

40) Aube selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les particules inorganiques sont choisies dans le groupe comprenant l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain, l'oxyde d'aluminium, la bentonite, le kaolin, le carbure de silicium, l'oxyde de fer, l'oxyde de silicium et des oxydes d'alliages métalliques.

50) Aube selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que le lubrifiant est une préforme en carbone poreuse (84, 86, 88), cette préforme étant imprégnée par l'alliage métallique.

60) Aube selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que le premier alliage métallique et le second alliage métallique sont les mêmes.

70) Dispositif de chambre expansible rotative, comprenant un cylindre, un galet (40) et une aube (60, 90, 102, 120) en contact d'engagement avec le galet, cette aube comprenant un premier bout (61, 92, 104, 122), un second bout (63, 94, 106, 124), et un corps d'aube (65, 96, 108, 126) reliant le premier bout au second bout, caractérisé en ce que

l'un au moins du premier bout et du second bout consiste en

un premier alliage métallique et un agent lubrifiant fourni

en mélange avec l'alliage métallique ; et

le corps d'aube consiste en un second alliage métallique et

un certain nombre de particules inorganiques fournies en

mélange avec le second alliage métallique, le mélange du

corps d'aube ayant un coefficient de dilatation thermique

qui est inférieur au coefficient de dilatation thermique du

second alliage métallique.

80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le lubrifiant est orienté en couches (82, 100, 112, 130) ayant une orientation de grains.

9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'aube est généralement plane et comporte un axe longitudinal, l'orientation des grains étant parallèle à cet axe.

100) Dispositif selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le premier alliage métallique et le second alliage métallique sont les mêmes.

110) Dispositif selon la revendication 7, 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que les particules inorganiques sont choisies dans le groupe comprenant l'oxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain, l'oxyde d'aluminium, la bentonite, le kaolin, le carbure de silicium, l'oxyde de fer, l'oxyde de silicium et des oxydes d'alliages métalliques.

120) Dispositif selon la revendication 7, 8, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que le lubrifiant est une préforme en carbone poreuse (84, 86, 88), cette préforme étant imprégnée par le premier alliage métallique.

130) Procédé de fabrication d'une aube (60, 90, 102, 120) pour un dispositif de chambre expansible rotative, caractérisé par les étapes consistant à utiliser une matrice d'aube ouverte comportant une cavité

de matrice, cette cavité de matrice comprenant une section

de cavité de corps correspondant à un corps (65, 96, 108,

126) de l'aube, une section de cavité de premier bout cor

respondant à un premier bout (61, 92, 104, 122) de l'aube,

et une section de cavité de second bout correspondant à un

second bout (63, 94, 106, 124) de l'aube

utiliser une préforme en carbone poreuse préchauffée (84,

86, 88) ayant une forme qui correspond à une partie au

moins d'une section de cavité dans au moins une section de

cavité de bout correspondante de la matrice d'aube

fermer la matrice d'aube

injecter un mélange moulable dans la cavité de matrice, ce

mélange comprenant un alliage métallique et un certain nom

bre de particules inorganiques, l'injection s'effectuant

d'une manière telle qu'une première partie du mélange ne

comprenant essentiellement aucune des particules inorgani

ques imprègne la préforme en carbone poreuse, qu'une se

conde partie du mélange comprenant les particules

inorganiques remplisse la section de cavité de corps, et

qu'une troisième partie du mélange remplisse au moins une

partie de la section de cavité de second bout

laisser le mélange moulable se solidifier de façon qu'un

aube soit formée dans la cavité de matrice ; et

retirer l'aube de la matrice.

140) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que

la cavité de matrice comporte un axe s'étendant de la cavi

té de premier bout jusqu'à la cavité de second bout,

le métal en fusion s'écoule axialement à travers la cavité

de matrice pendant l'injection, et

l'orientation de grains de la préforme est parallèle à la

direction d'écoulement du métal en fusion.