BE431095A - - Google Patents

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BE431095A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/10Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
    • B22D13/101Moulds
    • B22D13/102Linings for moulds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description


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  Procédé pour la fabrication de moulages centrifugés. 



   Le procédé faisant l'objet de la présente invention se rapporte à la fabrication de pièces coulées par centrifugation, de toute forme voulue, de préférence de métaux de toutes sortes, et plus spécialement à la coulée par centrifugation de tuyaux en fonte ou en acier. 



   Jusqu'à présent, la coulée par centrifugation de tuyaux en fonte s'opérait presque exclusivement suivant le procédé de " De Lavaud " ou d'après le procédé " Sandspun ". Conformément au premier, la fonte, d'une composition déterminée, est coulée dans des moules rotatifs à réfrigération par eau, et ce au moyen d'un chenal de coulée déplaçable longitudinalement par rapport. au moule, de sorte que la bande de métal se déposant à la surface intérieure de ce dernier, constitue le tuyau.

   Toutefois, ce procédé présente de sérieuses difficultés : par suite du contact brusque, direct, du fer chaud, le moule est soumis à des efforts 

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 considérables ; puis, par suite de l'effet de refroidissement très prononcé, déterminé par le moule, il se produit une solidification à blanc dans les zones extérieures du tuyau ainsi obtenu, de sorte que celui-ci doit encore être soumis à un recuit ultérieur. 



   En vue de supprimer cet effet de saisissement du moule refroidi à l'eau, on a déjà préconisé d'introduire dans ce dernier, avant la coulée du métal, des matières de revêtement sous forme pulvérulente, en forme de tresse, ou encore en forme de bande plastique, qui y constituent une couche de très faible épaisseur. 



  On connaît par exemple des procédés, d'après lesquels une couche de revêtement formant un ensemble parfaitement lié et sans solution de continuité, est déposée sur la face intérieure du moule rotatif, ou suivant lesquels il est constitué, à l'aide d'une matière de garniture dûment choisie, un revêtement à particules cohérentes, en forme de bourre ou de tresse, couvrant la surface interne du moule, et où la pression centrifuge a pour mission de faire adhérer ces matières de revêtement à la paroi du moule à coulée centrifuge.

   La dite force centrifuge détermine le même effet dans les revêtements formés par des matières pulvérulentes connues appliquées à la surface intérieure des moules, de préférence sous forme de très fines particules de poussière, et qui y forment une couche de très faible épaisseur, à savoir de l'ordre de quelques centièmes de   millimètre.   Bien que, en vue d'assurer l'entraînement et l'accélération de la fine poussière, par le moule, et dans le but de diminuer la forte inflammabilité de cette dernière, on y ait déjà additionné de faibles quantités - par rapport au volume total - de particules déjà plus grosses, il n'en est pas moins indispensable de procéder à la coulée du métal immédiatement après la formation de la couche de poussière. 



  La raison en est probablement que, dans le faible laps de temps qui s'écoule jusqu'à l'arrivée du jet de coulée, les particules de poussière ne peuvent céder les gaz y adhérant, de sorte que 

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 la couche de poussière à peine déposée repose sur une couche d'air très mince qui, facilement déplaçable, retarde quelque peu l'abduction de la chaleur. Cela détermine, d'un côté, une amélioration de la structure et une diminution de la durée de recuit, mais nécessite d'autre part, quand même - en règle générale le recuit comme tel. 



   Dans le procédé "Sandspun", on ne retrouve plus les inconvénients résultant de l'emploi de moules refroidis à l'eau ; par contre, on y utilise d'ordinaire des moules à coulée centrifuge qui - exactement comme dans la coulée verticale de tuyaux - sont damés par exemple au moyen de sable de moulage humide, placés ensuite dans une machine centrifuge et coulée finalement dans des conditions déterminées, nécessaires au séchage du sable humide et à la répartition uniforme du métal dans le moule. En vue d'empêcher la détérioration et l'enlèvement du revêtement, par le métal en fusion y coulé, on y a appliqué des couches dures de ciment ou de carbone, ou bien on a additionné au métal des fondants qui absorbent'les particules de matière qui, se détachant du revêtement, se déposent aux surfaces du moulage.

   De cette manière on parvient, d'un côté, à obtenir des tuyaux doux ne   requé-   rant pas de recuit et pouvant être coulés avec n'importe quelle composition de fonte, mais l'application de la garniture de sable comporte, d'autre part, de très sérieuses difficultés. Par suite du damage et du séchage de la garniture,de sable et par suite encore de l'effet thermique du métal de coulée, les masses de sable deviennent si compactes et si'dures, qu'il est très difficile de retirer les tuyaux des moules ; par suite, après la coulée, le revêtement de sable doit être détruit à l'aide de dispositifs assez compliqués.

   D'autre part, le damage des moules au moyen d'un tube-modèle constitue une opération difficile, coûteuse, et qui retarde la   f abrication.   En vue de supprimer le dit damage des moules, à l'aide d'un tuyau-modèle, il a déjà été préconisé de répartir, par centrifugation, dans le moule rotatif, la matière de re- 

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 vêtement renfermant assez de substances de liage ou d'humidité pour déterminer dans celle-ci une agglutination, et de la travailler ensuite à l'aide d'outils spéciaux, comme des trousses ou rouleaux, permettant de la rendre compacte et lisse et de lui donner la forme voulue, de telle manière que - le cas échéant avec séchage simultané de la masse - il s'y produise une garniture suffisamment solide et à surface intérieure bien lisse, pour la coulée du métal.

   Bien qu'on obtienne ainsi une garniture si compacte et unie que la rotation du moule ainsi revêtu peut, avant la coulée du métal, être interrompue complètement en vue de l'introduction des noyaux de manchon ou pour le transport dans la machine de coulée proprement dit, on a quand même jugé nécessaire d'imprimer au métal de coulée, pendant son arrivée, un mouvement de rotation destiné à parer à son action de Il rinçage ", sur le revêtement. Dans ce procédé, on constate, lors du démoulage des tuyaux, les mêmes difficultés que ci-dessus, dues à la compacité de la garniture. 



   Le procédé suivant l'invention diffère essentiellement de ce qui précède. L'application du nouveau procédé ne requiert nullement des moules très précis, en acier ou autres matières coûteuses, ni non plus une composition bien déterminée de la fonte, utilisable exclusivement pour des moules à système de refroidissement, et n'implique pas non plus le recuit ultérieur des moulages obtenus. D'autre part, le nouveau procédé permet de supprimer le damage compliqué des moules au moyen de sable, avant la coulée, ou le troussage et séchage des moules, avant de couler, indispensables jusqu'ici après la fixation par centrifugation du sable de moulage, ainsi que la démolition pénible du revêtement de sable après la coulée.

   On n'en obtient pas moins des moulages - même de fer et d'acier - qui accusent les mêmes caractéristiques et coefficients de résistance que les pièces coulées d'après le procédé De Lavaud, mais qui de plus leur sont supérieurs en ce qui concerne la résistance aux chocs. 

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   Le nouveau procédé basé sur l'utilisation d'un revêtement de substances   aréniformes,   produit par centrifugation, consiste à former, dans le moule ou dans le châssis, une garniture de moulage de matières granulaires incohérentes et introduites à l'état sec, et ce du fait que les particules granulaires du revêtement sont maintenues dans leur position, l'une par rapport à l'autre, uniquement sous l'effet de la vitesse de rotation calculée de telle manière que l'effet de "rinçage" du métal y introduit demeure inopérant en présence d'un tel revêtement suffisamment compact et résistant. Le moulage est alors produit à la vitesse de rotation nécessaire. 



   Par opposition à ce qu'on croyait généralement, il a été constaté, non sans surprise, que des substances granulaires, notamment des matières à poids spécifique sensiblement inférieur à celui du métal de coulée, peuvent être utilisées pour constituer de bonnes surfaces de contact, pour le métal en fusion à couler par centrifugation, lorsque ces substances subissent, suivant l'épaisseur de la couche envisagée, et d'après la grosseur des grains et leur poids spécifique, un mouvement de rotation d'une vitesse telle qu'il se produise une garniture accusant une certaine perméabilité aux gaz et opposant au métal arrivant une résistance suffisante déterminée par le degré de l'action centrifuge.   Il   ne faut donc plus y additionner certains agents   de liage ;

   n'est pas non plus nécessaire de comprimer et   faire adhérer mécaniquement les matières dans les moules ; enfin, le revêtement ne devra pas être lissé ni profilé à l'aide d'outils spéciaux, de même que la compacité en est assurée sans séchage. La garniture de substances granulaires, réalisée d'après le nouveau procédé, constitue directement une couche de contact idéale et d'une résistance entièrement suffisante quant au métal en fusion, pour autant qu'en tenant compte de certaines conditions de coulée, comme par exemple diamètre du moule à coulée centrifuge, poids spécifique et quantité du métal en fusion, on 

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 arrive au moins à la vitesse critique déterminée par les propriétés physiques des matières granulaires et l'épaisseur de la couche qu'elles forment. 



   Un avantage particulier du nouveau procédé réside dans le fait que lors du démoulage des pièces, il ne se produit pas d'engorgement des matières de garniture dont l'état granulaire en facilite l'évacuation, les grains pouvant tomber du moule sans s'agglutiner. 



   Lorsque, d'après le nouveau procédé, on désire couler des métaux ou alliages de métaux qui, en se solidifiant, accusent une contraction fort prononcée, comme par exemple l'acier ou la fonte, il est à recommander de diminuer, dès le début de la solidification du métal, le nombre de tours de manière que par le décroissement de la force centrifuge, la couche-garniture se désagrège, dans sa structure interne, permettant ainsi la contraction axiale et radiale de la pièce coulée. 



   Dans le cas de métaux ou d'alliages qui, par suite d'un refroidissement accéléré, présentent en se solidifiant une amélioration de structure, comme par exemple la fonte, il y a lieu comme cela est connu dans les revêtements séchés et fortement agglutinés - de choisir, quant au revêtement, une épaisseur telle qu'on obtienne un refroidissement, mais sans que le moule puisse produire un effet de saisissement sur le métal en train de se solidifier. L'abduction de la chaleur diminue alors de telle manière qu'aucun recuit de la pièce coulée ne s'avère plus nécessaire, même pas dans le cas d'enveloppes de moule fortement refroidies. 



   L'épaisseur de la couche est toujours déterminée par les propriétés physiques des matières de revêtement, notamment aussi par leur grosseur de grain, ainsi que par l'épaisseur des parois des tuyaux, et elle varie, de préférence, entre 1 mm. et 20 mm., encore qu'elle puisse le cas échéant aller   au-dessous' ou   audessus de ces limites, suivant les conditions dans lesquelles 

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 s'effectue la coulée. 



   Afin d'assurer à la couche une certaine perméabilité aux gaz, la grosseur des grains'dont on se sert, ne devrait pas être inférieure à quelque 0,1   mm.   En utilisant des grains de grosseurs différentes, on pourrait aboutir à une rugosité - quelquefois désirée - de la paroi externe des corps coulés. 



   Dans certains cas, il peut être avantageux d'employer, comme matières de garniture, des mélanges de substances granulées à poids spécifique non uniforme et/ou à conductibilité thermique différente, ce qui s'avère par exemple particulièrement opportun lorsqu'une partie du moule, dont la section différerait des autres parties, doit accuser une abductibilité thermique plus prononcée, sans qu'il faille modifier l'épaisseur de la couche. 



     Lorsqu'il   s'agit de-couler des métaux ou alliages à point de fusion élevé et à intervalles de solidification relativement restreints comme par exemple l'acier ou la fonte, il convient tout en retardant l'émission de la chaleur grâce à l'épaisseur, dûment choisie, de la couche de revêtement - d'introduire les matières de garniture à l'état chaud. 



   Il n'est pas nécessaire de recourir à des agents de liage pour obtenir une conglomération des grains, car l'effet de la force centrifuge - dont la vitesse critique dépend, comme déjà dit ci-dessus, essentiellement des propriétés physiques des matières de revêtement, notamment de leur poids spécifique, de la grosseur des grains et de leur forme - suffit pour déterminer, quant aux particules de la couche, une pression telle que ces matières peuvent être utilisées à l'état absolument sec et agissent, grâce à la vitesse de rotation nécessaire, comme un revêtement rigide et perméable aux gaz. 



   Toutefois, dans bien des cas, on désire employer des matières à poids spécifique relativement faible, comme par exemple du sable argentifère, de la magnésite etc., tout en réduisant la vitesse de rotation critique, en vue d'obtenir les conditions les 

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 meilleures pour le processus de coulée.

   Afin qu'on puisse - tout en conservant les avantages qu'apporte une substance de revêtement granulée, soit une substance à particules aussi sphériques que possible - travailler quand même, dans de tels cas, avec des vitesses réduites de rotation, sans que le métal de coulée mine et enlève la garniture, on peut, d'après une autre caractéristique de l'invention, renforcer - tout au moins - la conglomération de la couche intérieure de la garniture à particules granulées, qui est directement en contact avec le métal de coulée, et ce par addition ou incorporation de substances ou corps granulés à poids spécifique élevé, ou bien en recourant à des moyens déterminant un durcissement ou liage complémentaire ou une compacité accrue de la dite couche intérieure.

   Dans cet ordre d'idées, on pourrait additionner aux matières granulées de revêtement par exemple de la baryte sulfatée granulée ou du minerai de fer en grains etc., éventuellement par incorporation ; dans le cas de minerai de fer ou d'autres matières   aimantables,   on pourrait utiliser des parois de moule à propriétés magnétiques, de sorte que les matières y adhérent non seulement en vertu de la force centrifuge, mais encore par attraction magnétique.

   Une autre possibilité se présente: la garniture à particules granulaires - ou bien seulement la couche intérieure de celle-ci - est mélangée, avant l'introduction dans le moule, à une faible quantité de substances de fixage ou liage ; ces dernières pourraient aussi être appliquées ultérieurement à la couche intérieure ; cela suffirait pour permettre la réduction désirée de la vitesse.de rotation, sans qu'il y ait, lors de la coulée, de dégagement de gaz nuisibles, et sans que la perméabilité aux gaz, de la garniture, en soit compromise, donc par opposition aux couches de revêtement en ciment, imperméables aux gaz, telles qu'on les   connaît.   



   Alors que jusqu'ici, dans le cas de garnitures humides renfermant de l'argile ou des fixateurs ou agents de liage, on se bornait à lisser simplement la surface du revêtement au moyen d'une 

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 règle fixée à l'auge basculante, on peut, en vue de la diminution. de la vitesse critique de rotation, renforcer la conglomération des matières granulées de revêtement en exerçant, de l'intérieur, une pression additionnelle sur la garniture, par exemple à l'aide de cylindres profileurs etc. L'utilisation d'un agent de fixage ou liage approprié avec, simultanément, chauffage de la garniture, permet d'améliorer encore le résultat. Les matières de revêtement peuvent être introduites directement à chaud, ou être chauffées après l'application, de l'intérieur du moule.

   Le chauffage interne des revêtements de moules à coulée centrifuge est connu en soi, mais seulement dans le but d'expulser, du sable de moulage vert, toute trace d'humidité, de manière à le sécher, ou bien en vue de produire, à la surface intérieure du revêtement, une couche imperméable et vitreuse. Contrairement à ce chauffage connu, l'utilisation de la chaleur, suivant l'invention, pour les matières de revêtement granuleuses et aussi sèches que possible, a pour but d'améliorer exclusivement la cohésion des particules granulaires, donc de produire en quelque sorte un frittage, et ce en vue de réduire le nombre de tours qui serait nécessaire sans renforcement de la cohésion des dites particules. 



   L'accroissement de la compacité de la garniture pourrait encore'être obtenu comme suit : au lieu d'introduire les matières de revêtement à l'aide d'un chenal basculant, on utilise une rigole d'écoulement à déplacement relatif, dans le sens axial du moule, et ce si nécessaire au moyen de gaz sous pression. En effet, on a constaté que dans ce cas, les particules de la garniture sont plus cohérentes et se maintiennent mieux dans leur position respective, même lorsque la vitesse de rotation est réduite, que si l'introduction des matières s'effectue à l'aide d'un chenal basculant ou dispositif analogue. 



   Des expériences ont permis de se rendre compte qu'une diminution de la vitesse rotatoire critique et le renforcement de la conglomération de la couche interne peuvent aussi être obtenus 

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 du fait qu'après son achèvement, le revêtement constitué de particules granulées reçoit, à sa surface interne, une fine couche d'autres substances, à la manière d'un enduit, On peut utiliser par exemple du noir de graphite de bonne qualité. Il est encore possible d'employer, pour cette pellicule, un enduit mélangé à des agents de fixage ou liage solides ou liquides.

   Il est notamment avantageux de recourir à des émulsions ou à des solutions colloïdales, de telles substances, dans du verre soluble ou dans des matières ou agents fixatifs huileux, ou bien encore d'incorporer ou d'appliquer à la surface interne, en contact avec le métal en fusion, de l'acide borique et d'autres substances analogues se comportant comme du verre aux températures non trop élevées, On pourrait aussi y appliquer, ou insérer dans les matières de revêtement, séparément ou avec des fixatifs appropriés, des matières métalliques, comme de l'aluminium en poudre, ou encore des oxydes métalliques, comme par exemple de l'oxyde d'aluminium, de la magnésie, etc.

   L'emploi de telles pellicules accuse l'avantage que l'enduit passe plus ou moins fortement à la pièce coulée en améliorant la surface ou en accroissant la résistance à la corrosion, ou adhère par fusion, au moulage, sous forme d'un film vitreux en facilitant de la sorte le démoulage des pièces coulées. 



   Il est encore possible d'utiliser, de la manière connue, un tissu métallique etc., et de l'appliquer ou incorporer à la garniture à particules granulées, à savoir à sa surface intérieure, ce qui permet également de diminuer la vitesse critique. 



   Comme il a déjà été dit, il n'est guère nouveau d'utiliser, comme revêtement de moules à coulée centrifuge, des substances connues en anglais sous la désignation de "mully" ou "slury", et qui se composent essentiellement d'argile, de glaise, de sable et de fortes teneurs en eau. Toutefois, les revêtements de ce genre, par opposition à celui réalisé d'après la présente invention, requièrent un séchage intensif et présentent, par suite de 

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 leur forte teneur en argile et en glaise, une assez faible perméa- bilité aux gaz.

   De plus, à cause de cette teneur en argile et en glaise, ces matières durcissent si fortement sous l'effet de la chaleur de coulée que les garnitures ne peuvent être démolies qu'à l'aide de moyens mécaniques, les pièces de coulée ne pouvant alors être démoulées qu'après destruction du revêtement qui en- veloppe les moulages.

   Dans le cas présent, il est cependant essen- tiel que les moyens renforçant la cohésion de la couche intérieu- re, en contact direct avec la pièce coulée, ne portent pas attein- te à la perméabilité aux gaz ni au pouvoir de "ruissellement" de la matière granulée constituant la garniture, et il est encore essentiel qu'on utilise, pour cette dernière, des substances dont les particules ne se touchent de préférence qu'en un seul point, de même qu'il importe qu'en employant des fixatifs ou agents de liage, la teneur en humidité soit maintenue à un degré si bas qu'on évite non seulement un séchage intense, mais encore tout dégagement prononcé de gaz. 



   D'autre part, il y a lieu de veiller à ce que les matières granulées ne puissent, lors de la coulée du métal, former des t couches qui provoqueraient une obstruction ou un remplissage des interstices entre les différents grains, ce qui produirait un revêtement imperméable aux gaz. C'est pour cette raison qu'on utilise de préférence des matières dont les particules accusent une forme aussi rapprochée que possible d'un corps sphérique. 



  Par contre, l'emploi de particules aplaties, de forme oblongue, qui s'entremêlent à la manière des fibres de feutre et forment ainsi un corps congloméré, s'avère moins favorable, vu que les surfaces de contact s'accroissent alors sensiblement, ce qui augmente fortement le danger de frittage, d'où il résulterait évidemment une diminution, de la perméabilité aux gaz. En consé- quence, en utilisant des particules plates et oblongues, on ne saurait régler le pouvoir thermo-isolant de la couche avec la même précision et la même régularité que dans le cas de matières 

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 à grains plus ou moins sphériques. 



   Pour la confection du revêtement, on emploie de préférence des substances aréniformes, comme les sables de fonderie ou les sables huileux, mais on se sert avantageusement aussi de métaux, même de charbon et de laitier pulvérisé, ou d'autres matières analogues, pour autant que ces substances accusent l'état granulaire voulu et constituent un revêtement perméable aux gaz. 



   En vue de parer à l'entraînement des matières granulées aux endroits du moule où se trouvent des cavités   ou   des saillies, comme par exemple dans la partie en forme de cloche des tuyaux en fonte centrifugés, on peut y prévoir des rainures à gradins, des épaulements ou saillies, ou encore des pointes ou autres, qui arrêtent le glissement des particules.

     A   ces endroits, on pourrait disposer encore un corps en forme de manchon, constitué d'une matière à faible conductivité thermique, par exemple un corps en sable huileux, séché ultérieurement - comme il a déjà été proposé, de manière analogue, pour la confection de tuyaux à brides, bien que ce soit dans un autre but, c'est-à-dire pour faciliter la contraction des tuyaux - ou bien encore un corps en argile réfractaire ou autre, accusant de préférence la même épaisseur que celle du revêtement à particules granulées et se comportant à peu près identiquement à celui-ci, en ce qui concerne la propriété d'empêcher l'abduction de la chaleur. 



   L'introduction des matières de revêtement à particules granulées, dans l'enveloppe du moule à coulée centrifuge, peut s'effectuer progressivement, de la manière connue, d'une extrémité à l'autre de celui-ci, par déplacement axial relatif entre la dite enveloppe du moule et un dispositif débitant les'matières granulées, par exemple un chenal de chargement ou autre ;

   l'épaisseur de la couche que l'on désire obtenir peut être réalisée par des mouvements de va-et-vient répétés, dans le sens axial, entre l'enveloppe du moule 'et le chenal, pendant ce déplacement, le jet de coulée - dans le cas d'un chenal de coulée éga- 

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 lement déplaçable axialement par rapport à l'enveloppe du moule peut suivre, dans le sens axial, le revêtement en formation ou bien la dernière couche de ce dernier, de telle manière que le métal peut déjà se répandre, de la façon connue, sur le revêtement terminé, avant que l'enveloppe du moule soit revêtue, sur toute sa longueur, de matières granulées ou qu'elle ait reçu sa dernière couche. 



   Cette introduction des matières de revêtement, dans l'enveloppe du moule, peut encore être effectuée - comme cela est connu - au moyen d'une rigole basculante remplie jusqu'au bord et s'étendant sur toute la longueur du moule. Pour obtenir partout un revêtement d'épaisseur parfaitement uniforme, la vidange de la rigole basculante doit avoir lieu pendant un tour complet du moule à coulée centrifuge. Pour ce faire, le dispositif d'embrayage et de débrayage de la rigole basculante peut être accouplé desmodromiquement avec la commande du moule.

   Il convient de prévoir, quant à la paroi intérieure de la rigole basculante, une conformation telle que - par exemple à vitesse angulaire constante du mouvement de bascule - il soit déversé, depuis le commencement du mouvement de bascule jusqu'à sa fin, des quantités égales, dans   l'unité.   de temps donnée, par dessus le bord d'écoulement. De plus, la section de la rigole peut être dimensionnée de manière à obtenir aussi dans les moules à section non uniforme, un revêtement-matelas accusant la même épaisseur dans toutes ses parties, comme par exemple dans le cas de moules étagés ou de forme conique.

   Dans ce cas, on apporte des quantités de matières relativement plus grandes aux parties à plus forte section du moule, lesquelles matières remplissent, sous l'action de la force centrifuge; exactement le profil intérieur du moule, sans qu'il faille employer de gabarits etc. En vue de pouvoir travailler avec une seule rigole basculante, même dans le cas de quantités de matières de revêtement non uniformes, par rapport à l'unité de longueur du moule, on prévoit des corps compensateurs 

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 de volume interchangeables et de section différente, au fond de la   rigole ;  de cette manière, la rigole basculante peut, en toutes circonstances, être remplie à ras de bord, malgré la différence quantitative des matières de revêtement, d'une section à l'autre.

   Pour la fabrication de corps tubulaires à paroi extérieure conique, la rigole bascalante peut accuser, d'une extrémité à l'autre, une section croissante ou décroissante, en vue de fournir de cette manière des quantités de matières de revêtement croissantes ou décroissantes, tout le long des parois du moule. 



   Quant à la confection de corps tubulaires, il est utile d'introduire du métal, suivant un procédé connu en soi, dans le moule à coulée centrifuge à revêtement en matières granulées et incliné convenablement, en partant de son extrémité surélevée, et de préférence au moyen d'un chenal de chargement de faible longueur de telle manière que ce métal, sous l'action de la force centrifuge, se dépose progressivement, de l'intérieur, sous forme de spirales, sur la surface intérieure du moule, en parvenant de la sorte jusqu'à l'extrémité inférieure du moule en rotation, d'où les impuretés éventaelles provenant de la coulée sont évacuées et peuvent être reçues dans un récipient à scories. 



  Dans ce procédé, suivant l'invention, il est avantageux de munir l'extrémité d'entrée du moule d'une bague par exemple en argile réfractaire ou en sable huileux séché ou enfin en métal, sur laquelle bague est amené le métal de coulée et d'où ce dernier se répand en forme de spirales jusqu'à l'extrémité inférieure du moule. Ce procédé présente le grand avantage de produire un tuyau entièrement lisse   à.l'intérieur   qui ne requiert plus d'usinage ultérieur. L'inclinaison du moule doit être suffisante pour vaincre la résistance, due au frottement, qu'oppose la surface intérieure du revêtement, mais elle ne doit pas non plus être si forte que le métal pourrait former un corps creux inégal, en se précipitant par dessus la couche de revêtement. 

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   Uniquement à titre d'exemple, il est donné ci-après un mode d'application du procédé suivant l'invention. 



   L'enveloppe, en fonte, d'un moule à coulée centrifuge, qui pourrait se composer de plusieurs parties, soit dans le sens axial, soit radialement, et reliées entre elles, et dont la surface interne pourrait être brute - laquelle enveloppe comporte éventuellement, suivant une autre caractéristique de l'invention, des rainures ou nervures longitudinales, sur toute la longueur du moule, lesquelles servent à l'élimination des gaz'et retiennent en même temps les matières de revêtement, comme cela est connu - est placée autour d'un tuyau à fente longitudinale contenant les matières de revêtement à particules granulées, par exemple du sable d'argent ; le diamètre des grains varie de 0,1 à 2 mm.

   L'enveloppe du moule à coulée centrifuge est mise en rotation de manière que le sable, lors du mouvement de bascule du tuyau à fente, se répande uniformément sur la surface intérieure' du moule pour y constituer une couche dont l'épaisseur est de 3 à 5 mm. environ. Ensuite, le moule est déplacé en arrière et le nombré de tours est réglé de sorte à atteindre au moins la vitesse critique déterminée, d'une part, par les propriétés physiques de la matière granulée, le diamètre du moule à coulée centrifuge et par l'épaisseur du revêtement et, d'autre part, par la pression centrifuge des masses de métal se déversant dans le moule, à laquelle vitesse la couche à particules granulées oppose la résistance nécessaire à l'action du métal de coulée qui y arrive.

   Par la suite, une poche de coulée à bec de faible longueur est amenée devant l'orifice de coulée du moule dûment incliné, Lors de son introduction dans le moule soumis à une vitesse de rotation constante, le métal tombe d'abord sur une bague par exemple de sable huileux ou d'argile réfractaire et, partant de celle-ci, il est réparti uniformément sur la surface intérieure du revêtement et y forme des spirales successives. Lorsque le métal arrive   à l'extrémité.   inférieure du moule, les impuretés 

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 en sont éliminées et, le cas échéant, dès que la solidification est suffisamment avancée, on diminue la vitesse de rotation de manière à permettre au moulage la libre contraction dans les sens axial et radial.

   Comme matières de coulée, on peut employer tout aussi avantageusement soit de la fonte, de toute composition voulue, soit de l'acier ou d'autres métaux ou alliages, soit même des matières non métalliques. Quelle que soit l'espèce de fonte utilisée, elle se solidifie uniformément et prend une structure tout à fait grise. 



   Le nouveau procédé peut être employé aussi bien pour des moules tournant autour d'un axe horizontal que pour ceux dont l'axe de rotation est disposé verticalement. Les matières de revêtement à particules non cohérentes peuvent, au lieu d'être introduites directement dans une enveloppe métallique de moule, être centrifugées aussi dans des moules déjà munis d'un revêtement compact et congloméré, comme par exemple d'une garniture de moulage damée et séchée de sorte que, après chaque coulée, seule la couche à particules granulées, y fixée par centrifugation, doit être renouvelée. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé pour la fabrication de moulages centrifugés, comme notamment de tuyaux en fonte centrifugés, dans des moules à revêtement en matières aréniformes, y réparties par l'action de la force centrifuge, caractérisé en ce que les particules granulées du revêtement, introduites dans le moule à l'état sec et non congloméré, sont maintenues dans leurs positions respectives uniquement par l'effet déterminé par une vitesse de rotation telle qu'elles ne puissent être enlevées ni entraînées, par rinçage, par le métal y introduit, le moulage étant alors obtenu à une vitesse de rotation maintenue de telle manière qu'elle assure la cohésion nécessaire des matières granulées.

Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que <Desc/Clms Page number 17> dans la coulée notamment de métaux et d'alliages accusant une contraction prononcée lors de leur solidification, par exemple de l'acier, la vitesse de rotation est, dès le début de la solidification, réduite de manière que la déconglomération se produisant alors dans la texture du revêtement à particules granulées permette la contraction du moulage, dans les sens axial et radial.
    3. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que pour la coulée de métaux ou alliages dont la structure subit, pendant la solidification, une amélioration par l'accélération du refroidissement, comme par exemple dans le cas de la fonte, l'épaisseur de la couche de revêtement plus ou moins perméable aux gaz, est maintenue assez faible, de manière à faire agir sur le métal de coulée uniquement l'effet refroidissant de l'enveloppe du moule à coulée centrifuge, mais aucunement un effet de saisissement.
    4. Procédé. suivant revendication 1, caractérisé en ce que pour la coulée de métaux ou alliages à point de fusion très élevé et à intervalle de solidification assez restreint, comme par exemple de l'acier, l'introduction dans le moule, des matières granulées de revêtement s'effectue à l'état réchauffé ou complètement chaud.
    5. Procédé suivant revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu.e, comme matières de revêtement, on utilise des mélanges de matières à bonne et à mauvaise conductivité thermique et/ou à poids spécifiques différents.
    6. Procédé suivant revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, en vue de la réduction de la vitesse rotatoire critique, à laquelle la matière de coulée introduite détermine un effet destructif de rinçage, par rapport au revêtement du moule, on renforce au moins la conglomération de la surface intérieure du revêtement 'à particules granulées, en contact direct avec la matière de coulée, et ce par addition ou incorporation de matières ou de corps granulés d'un poids spécifique supérieur, ou bien par des <Desc/Clms Page number 18> moyens produisant un accroissement de la cohésion ou de la compacité de la dite couche intérieure.
    7. Procédé suivant revendication 6,-avec utilisation de fixatifs, caractérisé en ce qu'il est fait usage de fixatifs ne déterminant pas de gazéification pendant la coulée et ne réduisant pas la perméabilité aux gaz, du revêtement.
    8. Procédé suivant revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la cohésion de la couche intérieure de revêtement du moule est accrue par l'utilisation de chaleur et/ou de pression.
    9. Procédé suivant revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les matières de revêtement utilisées avec des fixatifs sont appliquées à chaud sur les matières de revêtement sans fixatifs.
    10. Procédé suivant revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le chauffage de la couche intérieure de revêtement du moule s'effectue de l'intérieur.
    11. Procédé suivant revendications 6 à 10, caractérisé en ce que des matières d'une nature différente sont appliquées, à l'état sec ou humide, avec ou sans addition de fixatifs, à la manière d'un enduit, sur la couche intérieure de revêtement du moule.
    12. Procédé suivant revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la couche intérieure du revêtement est formée par une matière ou contient une substance qui détermine un accroissement de la résistance à la corrosion, de la surface extérieure du moulage, ou de ses autres propriétés, ou qui y constitue une pellicule vitreuse.
    13. Procédé suivant revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'un tissu métallique est appliqué ou incorporé à la couche intérieure du revêtement du moule.
    14. Procédé suivant revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, aux endroits du moule où des différences de section de la pièce à couler, par exemple à la partie en forme de cloche des tuyaux, déterminent une plus forte abduction de la chaleur, il <Desc/Clms Page number 19> est fait usage de matières ou de mélanges à plus forte conductivité thermique, tandis que l'épaisseur de la couche reste uniforme.
    15. Procédé suivant revendications 1 à 14, caractérisé en ce que des pièces rapportées à mauvaise conductivité thermique, par exemple en sable huileux cuit, en argile réfractaire ou autre, et d'une épaisseur correspondant au reste de la couche de revêtement, sont insérées aux parties cintrées de l'enveloppe du moule.
    16. Procédé suivant revendications 1 à 15, avec emploi d'un chenal basculant rempli à ras, servant à l'introduction des matières de revêtement, caractérisé en ce que l'on utilise,un chenal basculant avec pièces interchangeables, à section uniforme ou différente.
    17. 'Procédé suivant revendications 1 à 16, pour la confection de corps tubulaires, par l'introduction du métal par un chenal situé à un niveau plus élevé et ne pouvant être déplacé. et comportant de préférence un bec à faible longueur, caractérisé en ce qu'il est fait usage d'une bague rapportée en sable huileux cuit, en argile réfractaire, en métal ou autre et qui, à diamètre intérieur-égal à celui de la couche de revêtement, sert à la réception et à l'avancement du métal, à l'extrémité d'entrée du moule.
    18. Moule à coulée centrifuge, pour l'application du procédé suivant revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'enveloppe du moule à coulée centrifuge est munie de rainures ou nervures etc., s'étendant longitudinalement, sur toute la longueur du moule, et servant à l'évacuation des gaz.
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