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" Perfectionnements au moales Il
La présente invention se rapporte au moulage da métal, et plus particulièrement du fer, et ses objets particuliers sont la production d'une composition servant à préparer les moales, dite de séparation et pour glacer ainsi que la pré- paration plas rapide et plas efficace des moules de moulage da métal, de plus le parfait moalage du métal et finalement la prôduction de pièces moulées de haute qualité, de belle apparence et reproduisant le modèle avec une fidélité extra- ordinaire et n'exigeant qu'un minimam de parachèvement par des opérations aa burin et à la meule.
Dans l'opération habituelle pour faire soit le châssis soit le contre châssis poar le moulage de la fonte, l'opéra- tion da criblage fait descendre la matière de séparation des parties élevées du modèle et des parties en pente de celui-ci, avec le résultat que cette matière s'accumule indûment dans les parties profondes da châssis du contre-châssis, en produi- sant ainsi une mauvaise pièce moulée.
En outre le moule est tapissé de graphite, et que l'on n'opère pas par double pré- sentation da modèle, le métal fonda tend à rayer ou délaver la matière pour glacer, de toutes les surfaces, et à la trans-
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porter vers l'extrémité d'about du châssis ou vers les évents de la base dsns le cas où ceux-ci sont employés, ce qui a pour conséquence que le métal en fusion abîme la séparation siliceuse exposée de ces surfaces dont le glaça- ge a été enlevé, ce qui amàne la production d'une pièce de fonte qui est aussi sale et qui présente une couche difficile- ment enlevable, de matière de séparation et de sable mélés, qai est adhérante à cette pièce,
et qai exige an travail prolongé au burin et à la meale, afin d'obtenir une pièce rai- sonnablement propre et polie.
Qaoiqae une opération par doable présentation tend à ré- daire ce délavage de la matière poar glacer effectué par le métal en fasion, néanmoins cette opération n'est pas seale- ment co&tease, mais elle est de plus, très délicate, et même, dans ces opérations, il est très difficile d'empêcher que la matière poar glacer ne se colle au moale par saite du fait que la matière spéciale, consistant en graphite non traité et en charbon de bois, habituellement employée dans cette opération de double présentation, absorbe''fortement l'eau et est perméable à l'eaa da sable moaillé et l'amene à la sur- face du modèle.
En oatre, la remise en place exacte du mo- dèle est une opération qai exige la plas grande habilité pour éviter des dégats aa moale amenant des défauts de la'pièce moulée ainsi produite.
Le délavage de la matière pour glacer par le métal en fusion et son accumulation à l'extrémité d'aboat da moale, prodait une pièce moalée qai est particulièrement sale dans les parties formées à cette extrémité da moule. Dans la pré- paration da moale par l'une' ou l'autre des méthodes sasdites, deux opérations de saapoadrage sont nécessaires : d'abord le saupoudrage avec la matière de séparation et ensuite le sau@ poudrage avec la matière poar glacer, et si l'opération de doable présentation est employée, une autre opération encore, consistant dans le replacement da modèle, est nécessaire.
Suivant la présente invention il est 'possible de n'em-
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ployer qu'une ppération unique pour la préparation du moale, de même qae poar produire an moale dans lequel la matière de séparation et pour glacer employée ne sera pas délavée oa repoassée devant le métal en fusion pendant le remplissage da moule, par suite da fait qa'elle est incorporée dans la suris- ce da moale pendant l'opération du damage, et pour produire fine pièce moalée reproduisant fidèlement le modèle , substan- tiellement libre d'ane couche adhérente ou difficelement enlevable de sable et de matière de séparation et pour gla- cer, et de laquelle pièce toute couche adhérente pourra être facilement enlevée par des brosses métalliques, en éliminant ainsi la nécessité d'opérations prolongées de décapage au sable,
aa burin et à la meale. D'autres avantages seront indiqués dans la description détaillée suivante et les des- sins qui y sont annexés.
Dans ces dessins:
La Fig. 1 est une vae en perspective d'an moale terminé et en position ouverte, après l'enlèvement du mo ele, et pré- paré suivant la présente invention; la Fig. 2 est une élévation da même moule en position fermée, montrant les moyens de fermeture habituels; la Fig. 3 est une vue en perspective de la face infé- rieare et la Fig. 4 ane vae semblable de la face supérieu- re d'une pièce de fer moalée préparée dans le moule montré à la Fig. 5; la Fig. 5 est une coupe verticale da moule préparé montré à la Fig. 1;
la Fig. 6 est une coupe verticale, partiellement en élé- vation, da châssis, montrant le modèle saupoudré avec la ma- tière de séparation et de glaçage suivant la présente inven- tion, préalablement aa criblage da sable par dessus poar former le contre châssis; et la Fig. 7 est une élévation, partiellement en coupe,de la partie da contre châssis terminée, mais montrant celui-ci en position renversée.
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Suirant ces dessins, la référence 1 désigne les côtés et 2 désigne la plaque de fond du châssis da moale. La réfé- rence 3 désigne les côtés da contre-châssis, lequel est poar- vu de cloisons espacées 4 servant à renforcer et maintenir le sable dans le contre-châssis. Dos anneaux 5, 5' qui sont adaptés à recevoir des crochets 6, servent à fixer le châs- sis et le contre-châssis l'an à l'autre, lorsque le premier est superposé au second. Un modèle 7 auquel on désire confor- mer la pièce moulée finie, est montré dans la Fig. 6, partiel- lement incrasté dans le sable 8 da châssis après que la dama- ge a été terminé. Le creux 9 qui, résulte de l'enlèvement da modèle est montré à la Fig. 5.
La couche 10 de matière de sé- paration et pour glacer perfectionnée suivant la présente in- vention est introduite et est physiquement incorporée dans les surfaces de sable adjacentes da châssis et ane aatre cou- che 10' de cette matière de séparation et p our glacer est montré comme étant mise par saupoudrage sar le modèle préala- blement à la formation du remplissage du contre châssis par le criblage et le damage da sable 11 (voir Fig. 5), au-dessus du modèle (voir Fig. 6). Des jets 12 servent à l'admission du métal en fasion dans le creux 9. Des clames convenables 14, 14'/servent à maintenir fermement le châssis et le contre- châssis du moule serrés l'an sar l'antre pendant l'opération de la coulée.
Les opérations du moulage et de la coulée, lorsqu'on atilise le produit de séparation et poar glacer perfectionné suivant la présente invention, se font comme sait :
Le châssis vide est retourné sur un faux fond, tel que le fond 2 et ayant au moins une surface égale à l'aire transversale da moule, et le modèle renversé est placé sar ce faax-fond. On saupoudre de la matière de séparation et pour glacer perfectionnée suivant la présente invention la surface supérieure da modèle renversé, et le sable remplissant le châssis formant la moitié du. moale est criblé par dessus le
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modèle et damé de la manière habituelle. Ce châssis est alors remis dans sa position normale, comme c'est montre la Fig.
6. Les parties plates et le fond des parties courbes de la sarface du châssis seront imprégnés de matière de séparation et pour glacer, qui est abondamment incorporée dans les in- terstices de la couche supérieure du châssis et présentera un aspect marbré, comme c'est indiqué en x, très similaire a celai présenté actuellement par la séparation habituelle, et qai est du à l'action du choc du sable pendant l'opération du criblage, sauf que, parfaite de la quantité plus abandan - te de matièrede séparation et pour glacer employée suivant la présenteinvention afin de réaliserau maximum ce glaçage, l'aspect marbré de la sarface du moule perfectionné sera plus prononcé et d'une couleur plutôt noire que claire,
et qui est dae à la composition différente suivant cette invention de celle comprenant une matière siliceuse de séparation (voir Fig. 5 et 6).
Le modèle, qui est maintenant en position normale (Fig.6) ainsi que les sarfaces de sable qui l'entourent, sont alors saupoudrées de la dite matière de séparation et pour glacer et ensuite le sable est/criblé et damé dans le contre-châssis du moule (voir Fig. 5 et 7).
Les parties inclinées ou verticales y, y' des parois du creux ,si elles n'auront pas suffisamment de matière de sé- paration et pour glacer incorporée pour qu'elle soit facilement visible,recevront une qasntité suffisante poar ef- fectuer une parfaite séparation des surfaces de sable du contre châssis et du châssis d'avec le modèle. La quantité de matière de séparation et pour glacer sera suffisante sur les surfaces planes de contact entre le châssis et le contre- châssis poar '.savoir effectuer la séparation parfaite de ces surfaces lorsqu'on soulèvera le contre-châssis afin d'enle- ver le modèle hors du moule.
Les parties planes des surfaces @ et les endroits profonds da contre-châssis, désignés par les
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lettres x' et y' aaront aussi an aspect marbré, voir Fig. l, pour les raisons similaires expliquées ci-dessus relative- ment à la matière de séparation et pour glacer des parties de la surface x du châssis.
On ouvre alors le moale, on enlève le modèle et le moule est ensuite refermé et verroaillé de la manière montrée à la Fig. 2. Cette nouvelle matière de séparation et pour gla- cer quoiqu'elle produira en une simple opération une pièce moalée qui pourra avantageusement être comparée avec la pro- duction par la méthode dite à double présentation qai exige trois opérations, qai seront réduites à deux par l'emploi de la dite matière, qui présentera un avantage décisif si on l'emploie par cette méthode en produisant une pièce moulée qui sera plas facilement nettoyée et de loin supérieure à toate aatre qu'il soit possible d'obtenir par une opération quelconque de moulage connue .
Pour produire la pièce moulée désirée, le métal est alors versé dans le jet oa les jets 12 da moule et on le laisse se solidifier. Par suite du fait que la couche siliceuse de sé- paration employée jusqu'à présent est éliminée dans le procé- dé suivant la présente invention, la surface de la pièce moulée obtenue sera libérée des protubérances, verrues, bou- tons ou analogues, formées habituellement par suite de l'ad- hésion de particules de cette matière de séparati.on et de sa- ble au modèle, amenant des enfoncements dans la pièce moalée, et de plus la pièce moalée aura an aspect marbré dans ses par- ties planes b et aussi dans ses parties hautes et bas- ses c, quelque peu comme c'est indiqué aux Fig. 3 et 4,
tan- dis que si une matière à glacer non traitée n'est pas em- ployée dans le moalage tel qu'il est pratiqué actuellement, le moule aara un aspect marbré sans qae cet aspect soit com- muniqué à la pièce moalée, et une pièce moulée sale en résultera mais, si d'autre part, un glaçage non traité est employé, de la manière pratiquée actuellement, le moule a- chové n'aura pas an aspect marbré par suite de l'absence
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de toute opération de criblage de sable consécutive à l'ap- plication du graphite à glacer employée
En employant la matière de séparation et pour glacer perfectionnée suivant la présente invention par la méthode dite à double présentation le moule aura l'aspect marbré avant cette opération, mais ni le moule terminé ni la pièce moalée, n'auront cet aspect marbré.
Dans ces cas, cependant, le mou- le terminé présentera une couche continue, lisse et égale de matière de séparation et de glaçage qui sera facilement visible sur les surfaces verticales et inclinées aatant que sur les surfaces planes et les endroits en retrait. comme con- séquence, au lieu d'une opération prolongée au burin requi- se par le nettoyage préliminaire de la pièce moulée à sa sor- tie da moule, il sera possible d'enlever rapidement et ef- fectivement la couche adhérente de sable et de matière de séparation et pour glacer aa moyen de broses métalliques et ensuite une courte opération au barin, on de meulage sera seulement nécessaire pour enlever la matière de séparation et de glaçage et l'effet marbre causé par celle-ci.
En outre, la pièce moulée obtenue en employant la matière de réparation et de glaçage suivant la présente invention s. ra fidèlement pareille au modèle, aura les bords et les coins exacts et dépourvues des aspérités qui sondaes à l'absence dans les bords et les coins de laligne de séparation d'une matière de séparation ou pour glacer qui serait fac ilement délavée et à la présence de la matière de séparation et pour glacer incorporée décrite ci-dessus.
De préférence on procède comme suit:
Un mélange de 100 parties finement pulvérisé on impal- pable de plombagine (graphite),coke, charbon ou autres ma- t ières carbonées réductrices ou non oxydantes d'une finesse d'environ 200 mailles par exemple, de préférence, avec 20 50 parties de résidu de résine palvérisé est chauffé dans un mélangeur jusqu'à volatilisation (complète de tonte matiè-
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re volatile distillant en dessoas de 250 environ.
Le chauf- fage est préférablement continue jusqu'à ce qae la masse se trouvant dans le mélangeur présente des signes de la forma- tion de poussière dans le cas du graphite en lames, on dans le cas où le graphite est amorphe préférablement jusqu'à ce que la complète rédaction en poussière aie liea, ce qui est une indication que la masse agglutinante initiale est ame- née l'état convenable désiré et que les corps volatils non désirés ont été éliminés. Le mélange est alors trempé poar le refroidir et il est ensuite pulvérisé au degré ini- tial de finesse d'environ 200 mailles, oa plas finement.
Suivant la présente invention on peat employer la plom- bagine cristalline (c'est-à-dire en lames) oa amorphe ,maïs la première exigera beaucoup moins de résida de résine pour en recouvrir ses partiuales et imprégner ses pores, compora- tivement à la quantité requise pour traiter convenablement la variété amorphe de laplombagine, qui est relativement plus poreuse et absorbante.
Quoiqu'il soit préférable suivant la présente invention d'employer le résida, résineux obtenu par la distillation de la résine dans la fabrication de l'huile de résine,beaucoup d'autres substances telles que les résidas de goudron, le ré- sida de "drip-oil" le goudron, la poix, et analogues dont les sabstances volatiles ont été chassées, conviennent aassi, quoique le résida de résine oa bien an brai de goudron ayant an point de fasion élevé, soient préférables à cause de leur facile adaptobilité et aussi à cause de la stabilité oa perma- nence qa'ils communiquent aa prodait de recoavrement et d'im- prégnation.
Les caractéristiques da moule perfectionné saivant la présente invention diffèrent radicalement de celles présen- tées par la méthode actuelle en deux opérations, dans laquel- le une matière de séparation, n'ayant aacane valear poar gla- cer, comme par exemple une terre à diatomées imprégnée$ de
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graisse ou de la silice décomposée telle que la poadre de tri- poli, est d'abord saapoadrée sur le modèle et sar la surfa- ce du moule avoisinante et ensuite, après le damage du sa- ble, le modèle est enlevé, les surfaces de sable sont de nou- veau saupoudrées de la matière de glaçage, telle qu'une pou- dre non traitée de plombagine impalpable, en essayant de re- couvrir la face active du moale d'une couche infusible,
ré- fractaire de petite condactibilité de la chaleur. Dans cette méthode à deux opérations, le poussier de plombagine est ap- pliqué en une légère couche superficielle sur le sable du moale, et lorsqu'il est employé en quantité suffisante pour être vraiment utile, le métal en fasion # l'enlève et le fait s'amonceler dans les parties les plas profondes du moa.- le. Il en résulte qae le métal en fusion vient en contact direct avec les sarfaces de sable insuffisamment protégées et isolées, en entoarant des particales d ce sable et pro- daisant en conséquence une pièce moulée sale et rugueuse.
Le moale perfectionné suivant la présente invention aara la composition de séparation et pour glacer en plombagine, / incorporée et effectivement retenue dans les surfaces da sa- ble et en cons équence la plombagine traitée ne sera pas en- levée devant le métal en fasion ni bassemblée dans les par- ties profondes du moule.
@n outre, le métal en fusion se dé- place sur le moale glacé à la plombagine traitée, et qui est da type actuellement employé d'habitude et en con- séqaence il produit une pièce moalée plas lisse et plas pro- pre que celles qa'on peut obtenir par aucuns opérations en deax temps employée antéri.eurement,
Par le terme matière pour glacer , employé dans les re- vendications annexées, on doit entendre des produits tels que le graphite amorphe, communément canna sous le nom de graphite mexicain, et du graphite cristallin comme le graphi- te en masses et le graphite cristallin de deylan, les graphi- tes en lames da Canada, de l'alabama, de Pensylvanis de mme que les qualités de noir de famée,
noir de charbon oa coke
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employés pour le glaçage et d'aatres substances analogues qui sont hautement réfractaires isolantes de la chaleur et inertes ou non oxydantes dans leur action à la température à laquelle l'opération du moalage est effectuée et de plus qai sont capables de servir pour glacer effectivement.
Quoique la. présente invention ait été décrite comme étant appliquée au moulage du fer, elle peut aussi être utili- sée pour la moulage da cuivre, du laiton et des métaux ana- logues pour lesquels des compositions de séparation et pour glacer sont employées à lear moulage, quoiqu'il soit préférable d'employer de 20 à 50 parties de l'agent d'imprégnation poar 100 parties de la base, d'autre proportions de cet agent d'imprégnation peuvent être evidem- ment employées dans l'étendue des revendications annexées et sans se départir du principe de la présente invention.
En outre, comme c'est décrit ci-dessus, par suite de la volatilisation des parties à point de vaporisation peu élevée de l'agent d'imprégnation , le produit de séparation et poar glacer contiendra an plus potit pourcentage, de cet agent, que celui ajouté à l'origine. Malgré que l'expression "inerte sar le fer en fusion'$ ait été employée en se référant à la composition de séparation et poar glacer, il est évident que substantiellement tous les agents d'imprégnation seront vola- tilisés pendant l'opération de la coulée et en conséquence le mot " inerte Il, se réfère à l'action de la composition de séparation et pour glacer sur le fer et non au fait qu'une partie de cette composition sera volatilisée par la chaleur du métal en fusion.
Le liant ou le résidu résineux analogues au brai dont la base carbonnée saivant la présente invention est imprégnée ne doi@ pas contenir de substances volatiles ayant un point de vaporisation inférieur à 150 C. et il est préférable d'employer an résida ne contenant pas de substance volatile
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vaporisant sous 200 C et dans beaucoup de cas; sous 250 C.
REVENDICATIONS ----------------
1. Moule en sable pour mouler des métaux , la partie en surface de ce moule étant imprégnée, préalablement à. l'enlè- vement du modèle, pendant la fabrication da moale, d'an pro- duit de séparation et poar glacer consistant en une base car- bonée essentiellement dépourvue d'agents oxydants et qui est imprégnée, d'une manière homogène, d'an résida analogue au brai, repoussant l'eau, obtenu par la distillation de résine, substantiellement dépourvu de substances volatile, se vapori- sant en-dessoas de 150 C., le dit moule ayant un aspect for- tement marbré et un éclat métallique lorsqu'il est fraîche- ment préparé.
2. Moule pour mouler le fer ou un autre métal, compre- nant Lui moule de sable damé ayant les grains de sa surface dirce tement imprégnés, pendant l'opération du damage et préalable- ment à l'enlèvement du modèle,d'une natiè@e graphitique re- poussant fortement l'eau, cette surface étant dépourvue d'ir- régularités ât ayant un aspect marbré notable.
3. Moule pour mouler le fer ou an aatre métal, compre- nant an moule de sable damé ayant les grains de sa surface directement imprégnés pendant l'opération du damage et préalablement à l'enl vement da modèle, d'ane base de gra- phite imprégnée d'an moindre pourcentage d'une matière repoussant fortement l'eau, cette sarfac: étant dépourvue d'irrégularité et ayant an aspect marbre notable et an éclat métallique.
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