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La présente invention se rapporte à un procédé pour la coulée de moulages à parois années en métaux non ferreux et leurs alliais et vise à obtenir un moulage à texture compacte, complètement exempt de soufflures et d'oxydes et dans lequel les liquations sont radicalement évitées.
Marne lors de la fusion et de la coulée de métaux et d'alliages, on a, jusqu'à présent, attaché la plus grande importance à l'absence de tout contact entre le métal et l'air ou 14 oxygène. A cet effet, les bains étaient pourvus PROCEDE POUR LA COULEE DE MOULAGES A PAROIS MINCES EN METAUX NON FERREUX ET LEURS ALLIAGES"
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d'une couverture inerte de laitier et étaient en outre trai tés, après achèvement du processus de fusion, par des agents réducteurs. Finalement, et dans le cas de moules en sable, on additionnait même le sable de charbon pulvérisé, afin de faire réagir ce dernier avec l'oxygène présent dans le bain et dans le moule et de rendre ainsi cet oxygène inoffensif.
Malgré ces mesures, on n'a pas toujours réussi d' obtenir, dans le cas d'un moulage à parois minces, une texture étan- che sous pression et parfaite.
La présente invention est basée sur la constatation que l'origine principale des inconvénients qui se présentent lors de la coulée doit être recherchée dans le fait qu'au moment de l'introduction du métal en fusion dans le moule, il se produit des remous du métal en fusion dans les coudes des canaux de eoulée, remous qui provoquent un écumage et un tourbillonnement du métal et qui ont forcément pour effet une absorption d'oxygène.
Suivant l'invention, on propose de remplir d'abord, avec le métal en fusion, un canal en cul-de-sac courbé sur toute sa longueur et qui forme le prolongement du jet principal et de couler ensuite le métal dans le moule rempli d' un gaz inerte de préférence réchauffé. Le canal en cul-de-sac courbé sur toute sa longueur et formant le prolongement du jet principal permet de supprimer efficacament les remous et les tourbillonnements nuisibles de la matière coulée: en outre, les oxydes et les impuretés qui, au début de la coulée, pourraient éventuellement être contenus dans la première partie de la matières en fusion introduite dans le moule, se trouvent évacués dans le canal en cul-de-sac, où ils n'exercent aucune action préjudiciable.
Grâce à la prévision du canal en cul-de-sac courbé, le moule proprement dit ne reçoit que de la matière pure et non agitée, ce moule étant en outre rempli, suivant
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l'invention, et avant l'introduction de la substance en fusion, d'un gaz inerte de préférence réchauffé, déporte que, même dans le moule, une formation d'oxydes , une absorption d'oxygène ou analogue , n'est plus à craindre.
Suivant le nouveau procédé, il est possible de réaliser, d'une manière absolument parfaite, des moulages à parois très minces, n'ayant que quelques millimètres d'épaisseur.
Suivant l'invention, le nouveau procédé de coulée peut être appliqué très avantageusement à l'établissement de moulages composites obtenus par coulée de métaux non ferreuz ou de leurs alliages, notamment du bronze (bronze au plomb) sur un corps en fer ou en acier. Un tel moulage'composite entre notamment en ligne de compte pour l'établissement de coussinets, segments de piston, roues dentées et analogues. Lors de l'établissement de moulages composites, on obtient non seulement que la couche de métal ou d'alliage coulée contre le corps en fer ou en acier est parfaitement homogène, mais aussiune soudure parfaite des deux couches du corps composite. Le nouveau procédé de coulée permet, dans le cas d'un moulage composite, de donner à la couche de métal non ferreux ou de son alliage une épaisseur extrêmement faible.
Il va de soi que le nouveau procédé de coulée peut s'appliquer aussi bien aux moules en sable qu'aux moules permanents. Lorsque le procédé est exécuté avec des moules permaw nents, le canal en cul-de-sac courbé peut servir comme accumulateur de chaleur pour le moule, dans le but de réchauffer le moule permanent en vue des coulées se succédant régulièrement.
L'objet de l'invention est représenté aux dessins annexés, en détail et à titre d'exemple,
Dans ces dessins :
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Fig. 1 est une vue en coupe du moule connu ;
Fig. 2 est une vue en coupe du moule destiné à l'exécu- tion du nouveau procédé de coulée;
Fig. 3 est une vue d'élévation d'un dispositif auxiliaire pour l'introduction de ggz inertes dans le moule;
Fig. 4 est une vue en coupe montrant l'application du nouveau procédé de coulée à l'établissement de moulages composites, le moule représenté étant un moule en sable;
Fig. 5 représente un moule correspondant au précédent, mais établi sous forme d'un moule permanent.
Dans le moule connu montré dans la Fig. 1, le métal en fusion 1 est introduit par le jet 2 dans le moule proprement dit 3. Au point 2a se produisent les premiers chocs et remous et la première absorption d'oxygène. La masse en fusion vient également buter en 2b. Il en résulte une absorption d'oxygène, une formation de retassures, une liquation des métaux composant l'alliage, une formation de couches intermédiaires, etc..
La disposition suivant la Fig. 2 permet d'éviter les remous dans la matière en fusion, la formation de soufflures, l'écumage et, par conséquent, 1-'absorption d'air, ce résultat étant obtenu par le fait que le métal en fusion est amené à suivre un trajet grâce auquel l'à-coup du métal lors de la coulée est évité.
A cet effet, on prévoit, pour l'introduction du métal en fusion 1, un canal 2 qui ferme le prolongement arqué du jet principal, évitant ainsi les coudes brusques et permettant un écoulement uniforme du métal. C'est seulement après avoir pénétré du canal 2 dans le canal en dérivation 2c que le métal remonte d'une manière uniforme dans le moule 3, vu que l'à-coup en 2a suivant Fig. 1 est évité.
Afin de rendre complètement inoffensifsles faibles remous
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qui pourraient encore se produire en d'autres points du moule, la présente invention fait usage du dispositif auxiliaire représenté schématiquement dans la Fig. 3.
Il s'agit d'un dispositif pour l'introduction de gaz sous pression. Suivant l'invention, on introduira dans le moule, lors de la coulée, un gaz inerte, de l'azote, par exemple, sous pression, ce gaz étant utilement réchauffé pour des raisons qui seront exposées plus loin.
Ce dispositif consiste en un tube 4 réuni par exemple à une bombone d'azote non représentée, et pourvu d'un bec 5 et d'un élément de chauffage 6, pouvant être par exemple une résistance électrique de chauffage.. Le bec 5 du tube 4 débouche, comme montré dans la Fig. 2, dans un canal d'admission 7 communiquant avec le moule 3 de telle manière que le gaz inerte pénètre dans le moule par l'entrée et par le fond de celui-ci, enaffluant simultanément à travers les canaux en dérivation 7a et 7b.
Le procédé suivant l'invention est exécuté de la manière suivante, en faisant usage du dispositif décrit plus haut :
La matière en fusion remplit d'abord le canal 2 courbé sur toute sa longueur, ce qui a lieu pratiquement sans à-coups.
La masse de métal qui continue à affluer pénètre dans le moule 3 et rencontre ici l'atmosphère d'azote qui y règne déjà à ce moment et qui avait refoulé l'air ou l'oxygène. Dans de telles conditions, les remous qui pourraient éventuellement se produire n'auraient pour effet qu'une absorption, par le métal en fusion, de l'azote inoffensif.
Le réchauffage de l'azote, assuré par l'élément de chauf- fage 6, est désirable en vue d'éviter le refroidissement des métaux en fusion par l'azote introduit dans le moule.
Grâce au procédé décrit ci-dessus, il est possible d'obte
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nir, d'une manière ignorée jusqu'à présent, un moulage absolu- ment étanche sous pression et qui se distingue également par une résistance plus élevée, vu que toute introduction d'oxydes est évitée avec certitude.
La Fig. 4 représente schématiquement un moule en sable pour l'exécution de moulages composites, pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre du nouveau procédé de coulée.
Le moule 10 pourvu d'un évent 9 et d'un noyau 8 est muni, comne montré au dessin, de l'armature en acier 11. L'introduction du bronze en fusion se fait par le canal 12 en dérivation sur un canal 13 qui se termine par un canal 14 en cul-de-sac courbé sur toute sa longueur. Par le canal 15, on introduit dans le moule un gaz inerte, de l'azote par exemple, de préférence réchauffé, lequel refoule l'air contenu dans le moule, en le chassant vers le haut.
Le moulermanent pour l'exécution de moulages composites montré dans la Fig. 5 présente une conformation tout à fait wseblable à celle du moule suivant la Fig. 4.
L'élément d'appui ou corps de support 16 pour le palier composite est encastré dans une coquille 17 de manière à entourer un noyau 18. Deux canaux 19 et 20 conduisent dans la coquille. Par le canal 20, on introduit dans la coquille des gaz inertes, de l'azote par exemple, de préférence réchauffé, dans le but de chasser de celle-ci l'air ou l'oxygène. Le jet 19 sert à l'introduction du métal antifriction, lequel pénètre d'abord dans une chambre en cul-de-sac 21 courbée sur toute sa longueur et pourvue d'un évent 21a par lequel l'air contenu dans la coquille ou les gaz inertes refoulés par le métal en fusion peuvent s'échapper.
A travers le canal en dérivation 19a le métal antifriction arrive sans remous, en une coulée uni- forme, jusqu'au corps de support 16, en remplissant l'espace
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compris entre ce dernier et le noyau 18, ainsi que toute la coquille.
Les dimensions de l'espace 21 sont choisies de telle manière que la matière remplissant celui-ci constitue un accumulateur de chaleur servant au réchauffage et grâce auquel le moule, après achèvement de la coulée, reste suffisamment chaud pour permettre l'exécution de coulées se succédant régulièrement.
REVENDICATIONS.
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1 - Procédé pour la coulée de-moulages à parois minces en métaux non ferreux et leurs alliages, tout en évitant les absorptions d'oxygène, le manque d'étanchéité, la formation de tassures et la liquation, caractérisé en ce qu'on remplit d'abord de métal en fusion un canal en cul-de-sac courbé sur toute sa longueur et formant le prolongement du jet de coulée, après quoi le dit métal pénètre dans le moule rempli d'un gaz inerte de préférence réchauffé.