<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour fabriquer des articles en métaux ou alliages .pulvérulents frittés.
La présente invention 'concerne un procédé pour fabriquer des articles en métaux ou alliages pulvérulents frittés. Jusqu'ici la fabrication d'articles de forme com- pliquée, faits notamment en alliages pulvérulents frittés, exigeait de notables dépenses. En effet., pour fabriquer des produits ayant la dureté requise, il faut comprimer les constituants avant et pendant le frittage en employant de fortes pressions. Aussi n'était-il possible de produire par pressage, avec de bons résultats, que des pièces de forme simple comme par -exemple des bâtons, dés et plaques. Quand on essaye de comprimer les constituants pulvérulents dans des @
<Desc/Clms Page number 2>
moules plus compliqués, on n'obtient pa.s des produits de nature uniforme.
Fin effet, par suite du frottem-ent entre les constituants du mélange, la variation de pression devient si grande que la pression ne se propage pas uniformément dans toute la pièce moulée. De ce fait les articles gauchissent au cours du frittage subséquent. Naturellement, il est aussi possible de donner à l'article la. forme voulue après le pressage ou après un frittage préliminaire, mais ceci conduit à des opérations d'usinage coûteuses, notamment quand l'a.rticle n'est pas un corps de révolution.
La présente invention a pour objet un procédé par lequel on peut fabriquer de manière extrêmement simple des articles en métaux ou alliages pulvérulents frittés, même quand ces articles ont une forme compliquée. Ce procédé permet de fabriquer sur une grande échelle industrielle des articles de toute forme voulue, avec une précision et une uniformité qui étaient inconcevables jusqu'à présent. Suivant l'invention, on produit les articles moulés, en introduisant un melange finement divisé des constituants dont on veut former les articles, dans un moule où le mélange est transformé par centrifugeage ou turbinage, savoir par un mouvement du moule suivant une trajectoire de préférence circulaire, en un corps comprime se prêtant au frittage subséquent.
La pièce ainsi produite est comprimée par ce traitement, de sorte qu'après le frittage subséquent on obtient un produit ayant un poids spécifique extrêmement élevé. Si on le désire, on peut mélanger les constituants finement divisés, dont se compose l'article métallique, à un agent qui diminue le frottement entre les différentes particules. Cet agent est avanta- geusement un liquide organique visqueux, comme par exemple la glycérine. Toutefois, les constituants finement divisés peuvent aussi être employés à l'état sec.
<Desc/Clms Page number 3>
Au cours des premiers essais exécutés selon le nouveau procédé, on se heurta cependant à. certains obstacles résultant de la constatation qu'il était très difficile de démouler l'article comprimé sans l'endommager, même quand les moules étaient en plusieurs parties. Mais on écarte cette difficulté en choisissant comme matière pour les moules le graphite ou le carbone graphiteux. ,De ce fait il n'est pas nécessaire d'enlever le produit moulé.du moule avant le frittage, et le frittage peut être exécuté dans le moule en graphite. Ceci simplifiée extrêmement tout le procédé.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple un appareil à l'aide duquel on peut exécuter le procédé conforme à l'invention, ce dessin étant une vue schématique d'un appa- . reil centrifuge à l'aide duquel on peut imprimer aux moules une rotation rapide.
Un arbre principal I est pourvu d'un plateau ou d'un bras-support 2 qui porte plusieurs boîtes 5 et 6 oscil- lant sur des axes 3 et 4, la bof'te 6 étant représentée en coupe. Dans cette bo:rte est logé un moule 7 comportant une cavité 8. Celle-ci a une forme correspondant aux lignes du contour de la pièce à mouler, tout en tenant compte du retrait se produisant au cours du frittage. On introduit dans la. cavité les constituants à fritter 9, après quoi on obture de préfé- rence l'ouverture de la cavité.
Pendant la rotation de l'appareil centrifuge, les bottes 5 et 6, disposées .'excentriquement par rapport à l'arbre principal 1, oscillent vers l'extérieur sur les'axes 3 et 4 sous l'action de la forcte centrifuge, de sorte qu'elles pren- nent finalement une position presque horizontale. Plus grande est la vitesse .de rotation employée et plus grandes seront les forces intervenant pour tasser les constituants dans le moule.
En outre, les forces agissantes deviennent d'autant plus @ @
<Desc/Clms Page number 4>
grandes que la matière à mouler s'éloigne davantage de l'axe de rotation 1. Pour augmenter l'effet des forces de compression, il peut être utile de garnir la cavité 8, comme le montre le dessin, d'un bouchon 10 qui augmente la pression exercée pendant le centrifugeage sur la surface de la matière à mouler, la plus rapprochée de l'axe de l'arbre 1. Ce bouchon peut ne pas être solide, il peut par exemple être en mercure. La compression de la matière à mouler peut devenir si forte que la matière forme une pièce cohérente.
Aprèsque l'opération de centrifugeage est achevée, on retire le moule et on l'introduit dans un four pour produire le frittage. Il faut observer à ce sujet qu'un récipient spécial pour le frittage n'est pas nécessaire, ce récipient pouvant être constitué par le moule lui-même car on n'a pas besoin de retirer du moule la pièce moulée, pour la. fritter. Après le frittage la pièce achevée, qui est alors notablement contractée, peut être enlevée facilement du moule.
Il s'est avéré que les pièces moulées produites de la sorte ont une dureté et une densité très uniformes. En outre, il a été constaté qu'on peut obtenir très facilement par le procéde conforme à l'invention des densités qu'il n'est guère possible d'atteindre par le procédé de pressage usuel.
Comme par ailleurs le procédé est d'une exécution très simple, il procure de très notables avantages et offre des possibilités insoupçonnées, notamment quand il s'agit de fabriquer sur une assez grande échelle des articles de forme compliquée.
Il peut être utile, notamment pour la fabrication de petits articles, de ménager dans chaque moule plusieurs cavités, de façon qu'on puisse produire simultanément au moyen du même appareil centrifuge plusieurs pièces frittées. Toutefois, il faut alors veiller à ce que pendant le centrifugeage les axes de symétrie des pièces deviennent horizontaux et se
<Desc/Clms Page number 5>
placent dans des plans passant par l'arbre principal de l'appareil centrifuge, car autrement il se produirait facilement un gauchissement au cours du frittage par suite de la répartition dissymétrique de la densité dans la pièce moulée. Si on le désire,on peut aussi éliminer cet inconvénient par un autre moyen, savoir en faisant tourner le moule autour de son propre axe pendant le centrifugeage.
On élimine ainsi en outre l'influence de la pesanteur, tendant à provoquer une répartition non uniforme de la matière.
On pourrait supposer que lors de la fabrication d'alliages pulvérulents, qui se composent d'ordinaire de carbures lourds mélangés à des métaux auxiliaires plus légers ou à leurs combinaisons, la matière d'alliage se séparerait pendant le centrifugeage. Il. s'est avéré toutefois qu'il. n'en est pas ainsi, ce qui doit être attribué en majeure partie à la circonstance que la matière additionnelle, plus légère, vient entourer comme une pellicule, par suite du broyage continuel, les particules plus lourdes et adhère ainsi à celles-ci.
On a trouvé que le graphite est la matière convenant le mieux pour la constitution des moules. Quand on veut que l'article fabriqué ait une surface très uniforme, on peut rincer le moule 'avec du graphite colloïdal, lequel obture tous les pores existants. Comme il peut parfois être difficile de ménager les cavités appropriéesdans un morceau de graphite, il est aussi possible de fabriquer les moules par coulée ou par pressage. . cet effet on peut mélanger le graphite ou la poudre de carbone graphiteux à une autre matière, par exemple céramique, et couler ou mouler sous pression le moule à la forme voulue, éventuellement dans une enveloppe métallique afin que le moule résiste au travail. de compression pendant le centrifugeage. Dans certains cas on peut aussi employer
<Desc/Clms Page number 6>
des métaux comme matière pour le moule.
Toutefois, quand le frittage est exécuté dans le moule, il faut veiller lors du choix de la matière du moule à ce que celle-ci n'exerce pas d'influence nuisible sur le produit d'alliage. Si l'on emploie un métal facilement fusible, comme par exemple le plomb, le moule fond déjà dans une phase peu avancée du frittage.
Au lieu de centrifuger le moule sur une trajectoire circulaire, on peut aussi le centrifuger sur une trajectoire fermée ayant une autre forme.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procedé pour fabriquer des articles moulés en métaux ou alliages pulvérulents frittés., caractérisé en ce qu'on introduit un mélange finement divisé des constituants dont on veut former les articles, dans un moule où on trans- forme le mélange par centrifugeage ou turbinage, savoir en im- primant au moule un mouvement de préférence circulaire, en un corps comprimé se prêtant au frittage subséquent, après quoi on procède au frittage.