La présente invention concerne un procédé pour fabriquer des pièces métalliques coulées, notamment en alliage léger comportant un insert en matière céramique selon le préambule de la revendication 1. L'insert peut par exemple faire fonction de revêtement interne sur des pièces telles que des tubulures ou collecteurs d'échappement afin de les isoler thermiquement.

Pour fabriquer de telles pièces, on commence jusqu'à présent par réaliser une pièce en matière céramique à la forme voulue et on l'insère dans le moule avant la coulée de manière à obtenir au démoulage une pièce métallique comportant un revêtement en céramique interne.

Les pièces ainsi obtenues cumulent les propriétés de tenue mécanique, de légéreté et d'isolement thermique.

Mais cette technique rencontre d'importantes difficultés principalement pour les pièces de grandes dimensions en raison des contraintes résiduelles induites par le retrait de l'alliage après solidification; il peut en résulter une destruction de l'insert en matière céramique.

Le procédé selon l'invention a pour but de remédier à ces difficultés.

Ce procédé est caractérisé en ce que, avant la coulée du métal, on dépose sur l'insert par électro-déposition, par exemple par anaphorèse dans un bain constitué par une suspension de fibres céramiques et de silice colloïdale dans de l'eau, un matelas souple de fibres en matière céramique.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel :

• La Figure 1 est une vue en coupe d'une pièce métallique munie d'un insert céramique par le procédé selon l'invention.
• La Figure 2 est une vue en coupe montrant l'insert en place dans un moule.
• La Figure 3 est une vue en coupe montrant la réalisation du dépôt fibreux sur l'insert.

Selon l'invention, pour fabriquer une pièce métallique 1 comportant un insert 2 en matière céramique, on réalise l'insert à la forme voulue, on dépose sur cet insert un matelas souple 3 de fibres en matière céramique, on place dans un moule 4 l'insert ainsi revêtu et on coule le métal 1 dans le moule (Figure 2).

Dans le mode de mise en oeuvre de la Figure 3, on rend l'insert 2 électriquement conducteur par un dépôt métallique 5 en couche mince, ce dépôt étant effectué au moyen d'un plasma, d'une peinture ou d'un vernis, on immerge l'insert avec son dépôt dans un bain 6 constitué de fibres céramique et de silice colloïdale en suspension dans de l'eau, et on connecte le dépôt métallique 5 au pôle positif d'une source de tension dont le pôle négatif est connecté à une electrode 7 immergée dans la suspension 6; les fibres céramique de la suspension se déposent ainsi par anaphorèse sur l'insert 2 pour former le matelas de fibres 3.

La silice colloïdale de la suspension 6 a un triple rôle :

• - modifier le pH de la suspension pour la rendre électriquement conductrice;
• - entraîner les fibres vers la surface de la pièce 2 à revêtir;
• - assurer à la surface de la pièce 2 la cohésion des fibres entre elles et lier le dépôt à la surface de la pièce (rôle de ciment, la silice se déposant sous la forme de gel).

Dans le cas d'un insert 2 de grandes dimensions ou de forme compliquée, on lui imprime de préférence un mouvement de rotation pour assurer une homogénéité du dépôt. Le matelas 3 peut être réalisé en quelques minutes; par exemple en cinq à dix minutes, dans le cas d'un matelas de deux millimètres d'épaisseur.

Après formation du matelas 3, l'insert est séché à l'air ambiant puis étuvé pour retirer l'eau en excès; un traitement thermique à haute température déshydrate le gel et fritte la silice.

Le pouvoir de déformation du matelas fibreux obtenu 3 dépend de la concentration en silice du bain (pourcentage de silice / pourcentage de fibres déposées) c'est-à-dire du rapport entre le pourcentage de silice et celui de fibres déposées.

Le procédé qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages :

• 1) dépôt possédant une souplesse (déformation) constante et une porosité contrôlée;
• 2) dépôt constant dans l'épaisseur;
• 3) possibilité de faire des dépôts d'épaisseur contrôlée;
• 4) temps de dépôt très court;
• 5) ensemble très réfractaire;
• 6) très forte cohésion entre le dépôt (matelas 3) fibreux et la céramique massive 2;
• 7) bon accrochage du métal 1 sur l'ensemble de l'insert lors de l'insertion à la coulée dans un alliage léger, sans apparition de bulles ou de refus de métal;
• 8) possibilité de dépôt sur des formes complexes.