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PROCEDE DE FABRICATION DES SABLES DE FONDERIE POUR LA FABRICATION DES MOULES OU DES NOYAUX DESTINES A LA COULEE DES METAUX FACILEMENT OXYDABLES TEL QUE LE MAGNESIUM.
On a déjà eu l'idée d'ajouter au sable de fonderie pour la fabrication des moules ou des noyaux destinés à la coulée des métaux facilement oxydables différents corps à l'état pulvérulent ou à l'état li- quide soit pour produire sous l'action de la chaleur dégagée par le métal coulé un dégagement de gaz destinés
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à isoler le métal de l'atmosphère et de l'eau contenue dans le moule, soit pour être oxydés de préférence au métal.
On a en particulier malaxé avec le sable des résines, des gommes, du caoutchouc, certains sels, etc..
Tous ces produits sont chers et présentent des diffi- cultés d'emplois.
La présente invention consiste à malaxer le sable des moules et le cas échéant celui des noyaux au moins dans la partie en contact avec le métal coulé, avec du graphite pulvérisé de préférence mélangé avec une quantité plus ou moins grande d'eau ou d'une solution aqueuse ammoniacale.
La présente invention consiste également à mélanger le sable même vert avec certains sels d'ammo- nium et en pa rticulier avecle fluorure d'ammonium ou le borate d'ammonium.
L'application de ces procédés a permis de faire des remarques suivantes qui ne sont nullement li- mitatives, mais simplement explicatives.
Ainsi dans les moules traités au graphite et renfermant une quantité importante de sable, il n'est d'ailleurs pas nécessaire d'employer, pour la totalité du moule, de constituer une épaisseur de sable au graphite de quelques centimètres autour du modèle. Le reste du moule, ou remplissage peut alors être fait en vieux sable, par exemple.
Dans les moules destinés à être coulés "à vert" la proportion d'ammoniaque doit être supérieure à celle nécessaire dans la confection des moules devant
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être étuvés; ltammniaque même, peut 8trauPPrimé complet tement dans ces derniers.
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Pour permettre la confection des moules volu- mineux ou complexes nécessitant une manipulation d'une certaine durée, l'ammoniaque peut être dilué dans une quantité suffisante d'eau, de façon à éviter une évapo- ration trop rapide de l'eau ammoniacale, et à conserver une plasticité suffisante pendant toute la durée du moulage .
On peut également ajouter au mélange les agglomérants ordinaires, du commerce pour augmenter la plasticité.
Ce procédé permet l'obtention, au moins dans l'épaisseur du sable susceptible d'être en contact avec le matél en fusion, d'un sable suffisamment anhydre et suffisamment perméable, sans action sur les métaux en fusion, et plus particulièrement sur les métaux facile. ment oxydables.
Enfin, comme complément de protection, un badigeonnage pulvérisation etc... formant une "couche" au moyen d'une solution de graphite pulvérisé et d'am- moniaque liquide, peut être effectué sur toute la par- tie du moule en contact avec le métal. Cette "couche" en outre,donne au métal un aspect extrêmement brillant, et ne présentant pas comme cela a lieu généralement, une surface plus ou moins oxydée.
A titre d'exemple, on a obtenu de bone ré- sultats dans les cas suivants :
1 ) Dans les cas de fonderie du magnésium en moules devant être étuvés, on a employé les matières ci-dessous, dans les proportions suivantes:
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ouvit Piano siliceux (poids sec)..... 30 K
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<tb> Naphtaline <SEP> pulvérisée......... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 600
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<tb> Graphite <SEP> pulvérisé........... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 500
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<tb> Agglomérant <SEP> ordinaire <SEP> du <SEP> commerce
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(Avébène), et p .........
0 Ko 620
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La plasticité complémentaire de ce sable étant obtenue, soit par une solution ammoniacale, soit par une addition d'eau ordinaire.
2 ) Dans le cas de fonderie du magnésium, en moules "à vert", on a employé les matières ci-dessous dans les proportions suivantes:
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<tb> Sable <SEP> jaune <SEP> siliceux <SEP> (poids <SEP> sec)...... <SEP> 30 <SEP> K
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<tb> Sable <SEP> jaune <SEP> ordinaire <SEP> (poids <SEP> sec)...... <SEP> 12 <SEP> K
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<tb> Naphtaline <SEP> pulvérisée.................. <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 600
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<tb> Graphite <SEP> pulvérisé..................... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 500
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<tb> Agglomérant <SEP> ordinaire <SEP> du <SEP> commerce
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<tb> (Avébène, <SEP> etc...)............... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 620
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plus 1 litre 'd'ammoniaque liquide et 1 litre d'eau.
Les moules ainsi obtenus, qu'ils soient des- tinés à être étuvés ou à être étuvés "à vert", ont été alors recouverts d'une couche constituée par une solu- tion très diluée de graphite pulvérisé et d'ammoniaque.
Cette couche, si elle est suffisamment claire, n'est nullement nuisible à la perméabilité du moule, on obtient ainsi des pièces saines et de surface brillante.
Dans la confection de sable à noyaux le mélan- ge doit être effectué dans les mêmes conditions que cel- les qui ont été énoncées, ci-dessus. Toutefois, il est bon d'augmenter la proportion de sable-siliceux, et la quantité d'huile de lin.
De bons résultats ont été également obtenus en remplaçant la couche au graphite, par un saupoudrage de bi-borate d' ammonium.
Quand on mélange le sable avec du fluorure d'ammonium, on constate que la pièce coulée est revêtue d'une mince pellicule très adhérente et solide, mais d'un bon aspect* L'emploi du fluorure d'ammonium pré- sente ainsi l'avantage secondaire de procurer en même .temps, grâce à cette couche protectrice, la protection de la pièce contre une oxydation ultérieure.
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Avec le borate d'ammonium, on a formation de corps neutres qui n'attaquent pas le métal.
Ces sels d'ammonium peuvent être employés à l'état de solution aqueuse.
L'on peut naturellement ajouter à ces mélan- ges les agglomérants habituels, ou des corps protec- teurs des grains de sable tels que des dissolutions de résines dans les huiles, ou bien encore des substan- ces plus oxydables que le magnésium.
D'autre part l'invention englobe également l'emploi des mêmes substances comme "potéiage" appliqué, soit à l'état d'enduit liquide à la surface interne du moule, noyaux, etc...
Il est à remarquer que dans la pratique la présente invention présente l'avantage de permettre d'augmenter sans inconvénient la proportion de sable argileux contenu dans le sable de moulage et par suite d'augmenter sa plasticité tout en diminuant son prix de revient.
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METHOD OF MANUFACTURING FOUNDRY SANDS FOR THE MANUFACTURE OF MOLDS OR CORES INTENDED FOR THE CASTING OF EASILY OXIDIZABLE METALS SUCH AS MAGNESIUM.
The idea has already been given to adding to foundry sand for the manufacture of molds or cores intended for the casting of easily oxidizable metals various bodies in the pulverulent state or in the liquid state either to produce under the '' action of the heat given off by the cast metal, a release of gases intended
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in isolating the metal from the atmosphere and from the water contained in the mold, or in order to be oxidized in preference to metal.
In particular, resins, gums, rubber, certain salts, etc. have been mixed with the sand.
All these products are expensive and present difficult jobs.
The present invention consists in mixing the sand of the molds and, where appropriate, that of the cores at least in the part in contact with the cast metal, with pulverized graphite preferably mixed with a greater or lesser quantity of water or of a aqueous ammoniacal solution.
The present invention also consists in mixing the sand, even green, with certain ammonium salts and in particular with ammonium fluoride or ammonium borate.
The application of these processes has made it possible to make the following remarks which are in no way limiting, but simply explanatory.
Thus, in molds treated with graphite and containing a large quantity of sand, it is moreover not necessary to use, for the whole of the mold, to constitute a thickness of graphite sand of a few centimeters around the model. The rest of the mold, or filling, can then be made of old sand, for example.
In the molds intended to be cast "green" the proportion of ammonia must be greater than that necessary in the preparation of the molds before
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be steamed; Even the ammonia can be completely trapped in the latter.
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To make it possible to make large or complex molds requiring handling for a certain period of time, the ammonia can be diluted in a sufficient quantity of water, so as to avoid too rapid evaporation of the ammoniacal water, and to maintain sufficient plasticity throughout the molding period.
Ordinary, commercial binders can also be added to the mixture to increase plasticity.
This process makes it possible to obtain, at least in the thickness of the sand liable to be in contact with the molten material, of a sufficiently anhydrous and sufficiently permeable sand, without action on the molten metals, and more particularly on the metals. easy metals. ment oxidizable.
Finally, as an additional protection, a spray-brushing etc ... forming a "layer" by means of a solution of pulverized graphite and liquid ammonia, can be carried out over the whole part of the mold in contact with the mold. metal. This "layer" in addition, gives the metal an extremely shiny appearance, and not presenting, as generally occurs, a more or less oxidized surface.
By way of example, good results were obtained in the following cases:
1) In cases of foundry of magnesium in molds to be steamed, the following materials were used, in the following proportions:
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open Siliceous Piano (dry weight) ..... 30 K
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<tb> Sand <SEP> yellow <SEP> ordinary (weight <SEP> sec) ..... <SEP> 12 <SEP> K
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<tb> Naphthalene <SEP> sprayed ......... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 600
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<tb> Graphite <SEP> sprayed ........... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 500
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(Avébène), and p .........
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The additional plasticity of this sand being obtained either by an ammoniacal solution or by adding ordinary water.
2) In the case of magnesium foundry, in "green" molds, the following materials were used in the following proportions:
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<tb> Sand <SEP> yellow <SEP> siliceous <SEP> (dry weight <SEP>) ...... <SEP> 30 <SEP> K
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<tb> Sand <SEP> yellow <SEP> ordinary <SEP> (weight <SEP> dry) ...... <SEP> 12 <SEP> K
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<tb> Naphthalene <SEP> sprayed .................. <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 600
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<tb> Graphite <SEP> pulverized ..................... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 500
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<tb> Binder <SEP> ordinary <SEP> of <SEP> commerce
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<tb> (Avébène, <SEP> etc ...) ............... <SEP> 0 <SEP> K <SEP> 620
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plus 1 liter of liquid ammonia and 1 liter of water.
The molds thus obtained, whether they were intended to be steamed or to be "green" steamed, were then covered with a layer consisting of a very dilute solution of pulverized graphite and ammonia.
This layer, if it is sufficiently clear, is in no way detrimental to the permeability of the mold, thus obtaining sound parts with a shiny surface.
In the preparation of core sand, the mixing must be carried out under the same conditions as those which have been stated above. However, it is good to increase the proportion of sand-siliceous, and the amount of linseed oil.
Good results have also been obtained by replacing the graphite layer with a dusting of ammonium bi-borate.
When the sand is mixed with ammonium fluoride, the casting is found to have a thin film which is very adherent and strong, but of a good appearance. The use of ammonium fluoride thus presents l The secondary advantage of providing at the same time, thanks to this protective layer, the protection of the part against subsequent oxidation.
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With ammonium borate, neutral bodies are formed which do not attack the metal.
These ammonium salts can be used in the form of an aqueous solution.
It is of course possible to add to these mixtures the usual agglomerants, or substances which protect the grains of sand, such as solutions of resins in oils, or else substances which can be more oxidizable than magnesium.
On the other hand, the invention also encompasses the use of the same substances as "potéiage" applied, either in the form of a liquid coating on the internal surface of the mold, cores, etc.
It should be noted that in practice, the present invention has the advantage of making it possible to increase without inconvenience the proportion of clayey sand contained in the molding sand and consequently to increase its plasticity while reducing its cost price.