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pour: Coquille métallique de moulage de pièces coulées en alliage de cuivre.
On sait que, pour évacuer l'air des points dangereux des coquilles métalliques qui servent à la fabrication de pièces coulées, par exemple de pistons de moteur en aluminium, on introduit dans la coquille des éléments rapportés constitués par des bandes de tôle ondulées: ou striées... A l'aide de ces bandes de tôle, on réalise des conduits à travers lesquels on peut évacuer l'air de la coquille pendant la coulée. Lors de la coulée de pièces en aluminium, il faut porter la coquille avant @
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la couléeà une température relativement élevée, et la maintenir à cette température, pour que le métal versé dans la coquille ne se refroidisse que progressivement.
On sait que l'aluminium commence par passer de l'état liquiue à un état pâteux et que ce n'est qu'ensuite qu'il passe à l'état absolument solide, de sorte que, par suite du lent passage à l'état solide) il ne se pro- duit pas de difficultés appréciables lors de la solidi- fication de la pièce coulée. Par suite de la tempé- rature élevée de la coquille,l'air qui se trouve dans la coquille lorsqu'on verse l'aluminium liquide dans le moule ne se dilate plus d'une façon appréciable et peut donc être évacué assez facilement.
Les conditions sont entièrement différentes lorsqu'on coule des alliages de cuivre ou d'autres métaux lourds non ferreux dans des coquilles métalli- ques. L'évacuation de l'air de la coquille est rendue extrêmement difficile parce que la coquille est, au moment ae la coulée, à une température sensiblement plus basse que le métal qu'on verse dans cette coquil- le. souvent, on la refroidit avant chaque coulée jusqu'à une température d'environ 100 C par exemple en la plongeant dans un bain d'eau.
Par conséquent, lorsque le ;-étal,qui est généralement à une température de 1000 C et davantage pénètre dans la coquille, cette dernière est soumise à une élévation brusque et importante de la température qui entraîne égale- ment une forte dilatation des volumes d'air contenus dans la coquille. cet air se dilate en multipliant plusieurs fois son volume lorsque le métal chaud pénètre dans la coquille, il s'oppose au courant de
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métal et gêne la coulée. D'autre part, l'évacuation de l'air de la coquille est rendue difficile par le fait que,pendant la coulée,on fait souvent passer la coquille de la position horizontale dans la position verticale, afin de mieux faire pénétrer le métal dans la coquille.
Bien que les types de coquille actuellement connus tien- nent compte d'une façon spéciale de la nécessité d'évacuer l'air, il n'a pas encore été possible jusqu'ici d'évacuer l'air complètement de la coquille dans tous les cas. L'ob- tention d'une pièce coulée dépourvue de défauts exige toutefois une évacuation complète de l'air, car des quantités d'air même très faibles gênent le courant du,métal qui s'écoule dans la coquille et restent dans les gorges et angles vifs de la coquille. Cela est parti- culièrement désagréable lorsqu'on coule des pièces creuses pour lesquelles on utilise un noyau en acier ou en fer, car ce dernier est imperméable à l'air.
Lorsqu'on obtient les cavités au moyen d'un noyau en sable, le métal qui coule peut refouler les petites quantités d'air qui sont gênantes à l'intérieur de la paroi perméable du noyau, tandis que lorsqu'on utilise des noyaux en acier ou en fer, il se forme facilement, en ces points, des matelas d'air qui empêchent les pièces coulées de se solidifier d'une manière régulière et qui donnent naissance à des points où le métal est aspiré. De ce fait, les pièces coulées de ce genre comportent souvent des défauts et fournissent un déchet, surtout lorsqu'il s'agit de pièces qui doivent résister à des. pressions élevées.
Par la présente invention, on peut obtenir d'une façon certaine une évacuation complète de l'air, même en utilisant des coquilles avec des noyaux métalliques, par le fait que les noyaux ou les autres pièces de la @
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coquille sont exécutées de façon à pouvoir effectuer un mouvement par leur dilatation ou contraction consécutive aux variations de température qui se produisent pendant la coulée, et qu'elles forment par ce moyen des conduits pour l'évacuation de ltair. Il est avantageux d'exécuter le noyau en plusieurs pièces qu'on maintient assemblées par exemple par des rivets ou des vis de telle sorte que les différentes pièces du noyau puissent se déplacer sous l'influence de l'échauffement qui se produit pendant la coulée.
Il est avantageux de subdiviser le noyau dans le sens de l'écoulement du courant du métal, et plus spécia- lement par une ou plusieurs fentes longitudinales, suivant la dimension du noyau, à la suite de quoi on assemble ces pièces individuelles en les serrant modérément, afin de leur permettre de se déplacer les unes par rapport aux autres.
Tandis qu'on exécute en une matière se dilatant peu sous l'effet de la chaleur, par exemple en fonte grise, la coquille soumise à des variations considérables de la température pendant la coulée en raison de sa température initiale basse, afin d'éviter de trop fortes déformations de la coquille et de manière à obtenir une pièce coulée de cotes précises, il est avantageux d'exécuter en des matiè- res différentes les pièces de la coquille dont on désire qu'elles se déforment temporairement sous l'influence de la dilatation calorifique, ;Jour constituer des conduits d'air ou évents. C'est ainsi qu'on peut exécuter les noyaux avec avantage au moyen de pièces en fer, en acier ou en fonte, qu'on assemble de façon que les différentes pièces soient mobiles les unes par rapport aux autres.
Un noyau de ce type,exécuté en des matières différentes, peut se dilater, lorsque le métal chaud entre dans le moule, sous l'effet de l'échauffement brusque qui se produit à oe moment ce qui a pour effet que les différentes pièces ont
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tendance à se séparer les unes des autres, Il se produit alors entre les différentes pièces assemblées de fines fentes qui sont suffisantes pour absorber et évacuer à l'instant même de petits volumes d'air gênant la coulée. lors de la solidification de la pièce coulée, les pièces qui forment les noyaux sont de nouveau comprimées sans que de ce fait elles se desserrent.
Il y a intérêt à pratiquer , dans le noyau établi par exemple en fonte grise ou en acier moulé,, des fentes dans lesquelles on.insère de minces tôles de fer.
Celles-ci sont reliées au noyau par plusieurs rivets dispo- sés à une certaine distance les uns des autres, de telle façon que,, sous l'influence du fort échauffement produit par le métal fondu qui pénètre dans la cavité de la coquil- le, les pièces de tôle se courbent, par exemple s'ondulent, par suite de leur plus grande dilatation et produisent ainai un-certain écartement du noyau, de sorte qu'il se forme dans celui-ci des canaux déchappement de l'air, cons- titués par de petites fentes d'air et dans lesquels peut pénétrer l'air qui se trouve dans la coquille, A la basse température à laquelle le noyau se trouve au début de la coulée, celui-ci se présente sous la forme d'un corps com- pact et cohérent dans lequel les canaux d'air qui se forme- ront plus tard sont encore fermés.
Il est avantageux d'enduire les pièces des noyaux avant la coulée, d'une matière isolante, de la même façon qu'on enduit la paroi intérieure de la coquille, afin que ces pièces des noyaux se séparent plus facilement des pièces coulées, Cette couche isolante peut être obtenue par exemple par l'immersion de la coquille ou des noyaux dans un bain contenant les matières isolantes à l'état finement divisées.
On peut utiliser comme matières isolantes par exemple du graphite., de la craie, de l'argile, de l'oxyde daluminium; de l'oxyde de zinc, de l'oxyde de plomb, du talc, du sable
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ou d'autres produits terreux ne dégageant pas de gaz. on verse ces produits isolants à l'état finement divise dans de l'eau dans laquelle on plonge la coquille ou ses noyaux réchauffés par la coulée précédente, jusqu'à ce qu'ils se soient refroidis à peu près jusqu'à 100 C.
Au voisinage de la coquille, le bain se trouve porté à l'ébullition, ce qui a pour effet que la couche isolante qui reste de la coulée précédente est enlevée par lavage avec les dépôts d'oxyde éventuele, et qu'il se forme,apràs que la coquille ou les noyaux ont été retirés du bain, par évaporation de l'eau, une couche isolante mince et régulière. Cette cou- che isolante constitue un agent de polissage qui donne aux noyaux un aspect noir et brillant et qui leur donne l'ap- parence d'être d'une seule pièce.
Mais elle ne gêne pas l'évacuation de l'air, parce que les pièces du noyau se obligatoirement déplacent à chaque coulée par suite de leur dilatation par la chaleur et qu'elles dégagent par ce moyen les conduits nécessaires à l'évacuation de l'air, on augmente encore ce mouvement de déplacement réciproque des pièces du noyau fortement refroidi, provoqué par le réchauffage pendant la coulée du métal, en utilisant des matières différentes pour la fabrication des pièces des noyaux.
Par la présente invention, on améliore considé- rablement la coulée des alliages cuivreux et des autres métaux lourds non ferreux. Par ce moyen, il devient possi- ble d'utiliser désormais des noyaux permanents, réutilisa- bles, pour de nombreuses pièces coulées pour lesquelles il fallait se servir jusqu'ici de noyaux en sable pour éviter les difficultés dues à l'air, de sorte qu'en faisant l'éco- nomie des noyaux coûteux en sable qui ne servaient qu'une fois,on améliore considérablement le rendement économique du procédé de coulée en coquille, d'autant plus qu'on évite d'une façon certaine, par suite de la bonne évacuation de l'air, la formation de points d'aspiration ou d'autres @
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points non étanches dans la pièce coulée, de sorte que, malgré l'utilisation de noyaux métalliques,
il ne se pro- duit pas de déchets.
REVENDICATIONS
1 ) Coquille métallique servant à la fabrica- tion de pièces coulées en des alliages cuivreux ou analo- gues, qui sa trouve avant chaque coulée à une température plus basse que le métal coulé, et qu'on refroidit notam- ment jusqu'à la température d'environ 100 C. caractérisée par le fait que certaines pièces de la coquille, notamment des noyaux métalliques, sont exécutées de façon à être mobi- les les unes par rapport aux autres sous l'influence des 'variations de température qui se produisent pendant la coulée, et qu'elles forment ainsi des conduits pour l'éva- cuation de l'air.
2 - Coquille selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que les pièces de la coquille qui sont mobiles les unes par rapport aux autres pendant la coulée sont réunies par des rivets ou des vis de façon à former une pièce; d'ensemble.
3 - Coquille selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les pièces de la coquille sont subdivisées dans le sens de l'écoulement du courant du métal.