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Perfectionnements aux noyaux de fonderie et aux liants employés pour leur préparation.
Cette invention est relative aux noyaux de fonderie et aux liants secs employés pour leur préparation.
Jusqu'à présent, dans la fabrication de noyaux de fonderie employés pour le moulage de pièces de fonderie, on mélangeait habituellement du sable à noyau à un ou plusieurs liants secs ou liquides, tels que par exemple la poix de fonderie pulvérisée, la résine pulvérisée, les céréales pulvérisées, la caséine pulvérisée, la liqueur sulfitique résiduelle de pulpe, les mélasses, la bière aigre, l'huile de lin, l'huile de soja ou une autre huile végétale, des mélan-
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ges d'huile et de résine appelés huiles à noyau, etc...
Puis on humecte au moyen d'une proportion appropriée d'eau le mélange de sable et de liant, convenablement proportionnés, de manière qu'on puisse le pilonner ou l'injecter sous pression dans des boites à noyau de diverses formes et dimensions correspondant aux formes et dimensions des cavités qu'on veut produire à l'aide des noyaux.
Lorsqu'on retire la. boite à noyau, les grains de sable doivent être agglutinés entre eux par le liant, afin de permettre de les manipuler de manière appropriée et de les transporter au four. Dans le four, on cuit les noyaux pour expulser l'eau, chasser les constituants volatils et rendre le noyau apte à résister à la pression ferrostatique rencontrée pendant la coulée.
Pendant la. coulée, la chaleur du métal fondu brûle le liant dont les gaz s'échappent à travers les noyaux et moules, laissant le noyau dans un état friable ou sous forme de sable peu agglutiné, facilement enlevable de la cavité de la pièce de fonderie, quand celle-ci est refroidie.
Chacun des liants à noyau précités présente ses inconvénients. La poix de fonderie n'a pas de "résistance à cru" et en outre il est difficile d'en nettoyer la cavité.
La résine pulvérisée rétrograde à la résine cohérente quand on la garde en stock, c'est-à-dire qu'elle se fond en constituant une masse cohérente. Les mélanges de résine, kérosène et huile de lin (huiles à noyau) tendent à se cristalliser et à précipiter la résine au stockage. Les liants de céréales produisent des noyaux qui foisonnent pendant la cuisson, absorbent l'humidité après la cuisson et donnent naissance à de grands volumes de fumée âcre pendant la coulée. Les liants à noyau liquides passent à la surface du noyau vert
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résistance à la traction indéfiniment.
On constate aussi que lorsque la résine de pin insoluble dans l'essence est pul- vérisée, elle ne rétrograde pas, ou ne se solidifie pas en stock sous forme de gâteau cohérent, comme le font la gommerésine et la résine de bois.
On constate que les noyaùx cuits fabriqués en employant de la résine de pin insoluble dans l'essence ont une grande perméabilité, ce qui permet aux gaz engendrés pendant la coulée de s'échapper naturellement et rapidement. On constate aussi que les noyaux ainsi fabriqués se laissent facilement secouer hors de la pièce coulée après refroidissement, étant donné que le liant brûle complètement, et il ne se forme pas de gaz indésirables à la coulée comme le font les liants de céréales.
Les noyaux fabriqués en n'employant comme liant que de la résine de pin insoluble dans l'essence se cuisent le mieux à environ 176 C. et pas au-dessus de 204 C., en comparaison de la température d'environ 218 C. habituellement employée pour la cuisson de noyaux préparés au moyen des liants à l'huile, par exemple l'huile de lin, et durant la cuisson de noyaux fabriqués en employant la résine de pin insoluble dans l'essence il ne se forme pas de gaz indésirables; en fait, il se forme très peu de gaz d'aucune sorte. En outre, pendant la cuisson des noyaux perfectionnés, il ne se produit guère de foisonnement des noyaux, qui est une particularité défavorable d'un grand nombre de noyaux de l'ancienne technique.
La proportion entre la résine de pin insoluble dans l'essence, et le sable à noyau, employée dans la préparation des noyaux de fonderie perfectionnés peut varier selon la nature du métal à mouler et la complication de la forme des
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et forment une pellicule-ou peau dure et impénétrable. Le liant à l'huile de lin doit être séché par oxydation, ce qui ralentit nécessairement la production. La caséine, le lait écrémé, etc..., sont hygroscopiques et putrescibles quand on les emploie pour les noyaux.
On a fait jusqu'à présent un grand nombre de tentatives de surmonter les difficultés précitées, sans aboutir à un succès complet.
Or on a trouvé qu'un noyau de fonderie préparé au moyen de sable à noyau et de résine de pin insoluble dans l'essence de pétrole (gazoline), avec ou sans addition d'autres matières habituellement employées pour la composition de noyaux, surmonte les difficultés précitées que l'on rencontre dans l'emploi des anciens liants à noyaux.
La résine de pin, insoluble dans l'essence, que l'on emploie pour la préparation du liant à noyau perfectionné et des noyaux fabriqués au moyen de ce liant est définie comme la résine qu'on peut produire à partir du bois résineux, par exemple en soumettant le bois résineux à une extraction à l'aide d'un hydrocarbure de goudron de houille, en éliminant cet hydrocarbure par évaporation, en laissant un résidu comprenant un mélange de résine de bois et de la nouvelle résine, en extrayant de ce résidu la résine de bois à l'aide d'un hydrocarbure de pétrole, et en laissant ainsi la nouvelle résine de pin, insoluble dans l'essence de pétrole.
La résine de pin, insoluble dans l'essence de pétrole, peut être employée comme liant seule avec du sable à noyau, à la place de la résine de bois chaulée employée jusqu'à présent, et on constate qu'elle n'absorbe pas l'humidité après incorporation dans le noyau et cuisson et que les noyaux ainsi fabriqués et gardés en stock conservent leur
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noyaux, mais on trouve qu'en général. une proportion d'environ 0,2 % à environ 3 % en poids de résine de pin insoluble dans l'essence convient pour des noyaux destinés à la coulée de fonte et d'acier moulé.
Bien que ci-dessus on n'ait décrit les avantages de l'emploi de résine de pin insoluble dans l'essence et de sable à noyau que lorsqu'ils sont employés seuls pour la préparation de noyaux de fonderie, on peut, si on le désire, employer aussi en plus de cette résine d'autres ingrédients couramment utilisés pour la composition de noyaux, tout en conservant beaucoup des avantages de la résine de pin insoluble dans l'essence de pétrole.
Par exemple, dans la préparation des nouveaux noyaux de fonderie, on peut employer un mélange de sable à noyau et de résine de pin insoluble dans l'essence, mélangée à une huile végétale, par exemple à l'huile de lin, résine, poix de fonderie, céréale, protéine, dextrine, liqueur sulfitique résiduelle de pulpe ou autres liants à noyau reconnus, et on trouve que les noyaux ainsi produits ont des qualités supérieures grâce à la présence de la résine de pin insoluble dans l'essence.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Noyau de fonderie comprenant du sable à noyau et une résine de pin insoluble dans l'essence de pétrole.
2.- Noyau de fonderie comprenant du sable à noyau, une résine de pin insoluble dans l'essence de pétrole et une huile siccative.
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Improvements to foundry cores and binders used for their preparation.
This invention relates to foundry cores and the dry binders used for their preparation.
Hitherto, in the manufacture of foundry cores used for the molding of foundry parts, core sand has usually been mixed with one or more dry or liquid binders, such as for example powdered foundry pitch, powdered resin. , powdered cereals, powdered casein, residual sulphite pulp liquor, molasses, sour beer, linseed oil, soybean oil or other vegetable oil, mixtures
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oil and resin ges called core oils, etc.
The mixture of sand and binder, suitably proportioned, is then moistened with a suitable proportion of water, so that it can be pounded or injected under pressure into core boxes of various shapes and sizes corresponding to the shapes and dimensions of the cavities that we want to produce using the cores.
When we remove the. core box, the grains of sand must be agglutinated between them by the binder, in order to allow them to be handled in an appropriate manner and to be transported to the oven. In the oven, the cores are fired to expel water, drive out volatile constituents and render the core able to withstand the ferrostatic pressure encountered during casting.
During the. casting, the heat of the molten metal burns the binder, the gases of which escape through the cores and molds, leaving the core in a friable state or as a loosely clumped sand, easily removable from the casting cavity, when this is cooled.
Each of the aforementioned core binders has its drawbacks. Foundry pitch has no "raw strength" and furthermore it is difficult to clean the cavity.
Spray resin retrogrades to coherent resin when kept in stock, that is, it melts into a coherent mass. Mixtures of resin, kerosene, and linseed oil (core oils) tend to crystallize and precipitate resin on storage. Cereal binders produce pits which expand during cooking, absorb moisture after cooking and give rise to large volumes of acrid smoke during casting. Liquid core binders pass to the surface of the green core
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tensile strength indefinitely.
It is also found that when the gasoline-insoluble pine resin is sprayed, it does not retrograde, or solidify in storage as a coherent cake, as do gumresin and wood resin.
It is found that the fired kernels made by using pine resin insoluble in gasoline have a high permeability, which allows the gases generated during the casting to escape naturally and quickly. It is also found that the cores thus manufactured can easily be shaken out of the casting after cooling, since the binder burns completely, and no undesirable gases are formed during the casting as do cereal binders.
Cores made using only gasoline-insoluble pine resin as a binder bake best at around 176 ° C and not above 204 ° C, compared to the temperature of around 218 ° C. usually used for firing kernels prepared with oil binders, for example linseed oil, and during firing of kernels made using pine resin insoluble in gasoline no gas is formed unwanted; in fact, very little gas of any kind is formed. In addition, during the firing of the improved cores, little overgrowth of the cores occurs, which is an unfavorable feature of a large number of cores of the old technique.
The proportion between the pine resin insoluble in gasoline, and the core sand, employed in the preparation of the improved foundry cores may vary according to the nature of the metal to be cast and the complication of the shape of the pieces.
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and form a hard, impenetrable film-or skin. Linseed oil binder must be dried by oxidation, which necessarily slows down production. Casein, skimmed milk, etc., are hygroscopic and putrescible when used for kernels.
A large number of attempts have so far been made to overcome the above difficulties, without achieving complete success.
Now, it has been found that a foundry core prepared by means of core sand and pine resin insoluble in petroleum gasoline (gasoline), with or without the addition of other materials usually employed for the composition of cores, overcomes the aforementioned difficulties which are encountered in the use of old core binders.
The pine resin, insoluble in gasoline, which is used in the preparation of the advanced core binder and of the cores made by means of this binder is defined as the resin which can be produced from softwood, by example by subjecting the softwood to an extraction using a coal tar hydrocarbon, by removing this hydrocarbon by evaporation, leaving a residue comprising a mixture of wood resin and new resin, by extracting from this Residue the wood resin using a petroleum hydrocarbon, and thus leaving the new pine resin, insoluble in petroleum gasoline.
Pine resin, insoluble in petroleum gasoline, can be used as a binder alone with core sand, instead of the limed wood resin used so far, and it is found that it does not absorb moisture after incorporation into the core and firing and that the cores thus manufactured and kept in stock retain their
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nuclei, but we find that in general. from about 0.2% to about 3% by weight of gasoline insoluble pine resin is suitable for cores intended for the casting of cast iron and cast steel.
Although the advantages of using gasoline insoluble pine resin and core sand have been described above only when used alone for the preparation of foundry cores, it is possible, if one Desired, in addition to this resin, also employ other ingredients commonly used for the composition of cores, while retaining many of the advantages of the petroleum gasoline insoluble pine resin.
For example, in the preparation of new foundry cores, a mixture of core sand and pine resin insoluble in gasoline, mixed with vegetable oil, for example linseed oil, resin, pitch, can be used. of foundry, cereal, protein, dextrin, residual sulphite pulp liquor or other recognized core binders, and the kernels thus produced are found to have superior qualities due to the presence of the pine resin insoluble in gasoline.
CLAIMS ---------------------------
1.- Foundry core comprising core sand and a pine resin insoluble in petroleum gasoline.
2.- Foundry core comprising core sand, a pine resin insoluble in petroleum gasoline and a drying oil.
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