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Procédé de coulée de tubes à parois épaisses par voie centrifuge
On sait qu'il n'a pas été possible jusqu'à présent de couler d'une manière courante des tubes à parois épaisses par voie centri- fuge en raison des difficultés d'introduction dans un moule tubulai re généralement peu incliné, d'une masse suffisante de métal fondu sans que ce dernier ne ressorte du moule pendant la centrifugation par l'orifice d'introduction. On a bien essayé d'utiliser un moule légèrement incliné dans lequel on introduit la cuiller de chargement pour la ressortir progressivement au cours de l'opération en distri buant le métal sur toute la longueur du moule.
Il est possible ain si d'alimenter progressivement le moule en métal en fusion de manie re à assurer de l'extérieur à l'intérieur la solidification success va et continue de couches annulaires jusqu'à obtention d'une épais- seur relativement considérable mais limitée cependant à un diamètre voisin de celui de l'encombrement de la cuiller de chargement.
Ces dispositifs antérieurs sont intéressants en ce sens que l'on peut ¯
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arriver à réduire le diamètre du tube grâce à cette alimentation pro- gressive ainsi qu'au refroidissement de l'extrémité du moule servant à l'introduction du métal, refroidissement qui détermine à la fin de l'opération le formation d'un prolongement tubulaire solide qui empê- che toute projection vers l'extérieur du rnétal en fusion lorsque, la charge étant complète, la centrifugation touche à sa fin.
La présente invention permet pour la première fois l'obtention de tubes centrifugès très épais et de faible diamètre intérieur par utilisation à cet effet des moules du type basculant autour d'un axe horizontal. De tels moulos sont en usage courant pour la coulée centrifuge de tubes normaux ne présentant pas une épaisseur particu- lièrement forte; jusqu'à ce jour on utilise ces moules d'abord en position inclinée pour les remplir plus commodément au moyen d'une cuiller de chargement extérieure qui peut être fixe, on les abaisse ensuite progressivement à l'horizontale pendant que l'on commence à les faire tourner autour de leur axe de manière qu'ils ne prennent un. vitesse suffisante pour la centrifugation et la distribution du métal sur toute la longueur du moule que lorsqu'ils sont revenus à l'horizo@ tale.
La présente invention utilise de tels moules en modifiant le procédé de coulée qui leur était appliqué en ce sens que, le moule étant encore chargé entièrement en position inclinée d'une quantité généralement faible mais pouvant aller néanmoins jusqu'au voisinage @ 90 , le volume de métal liquide introduit est supérieur à la capacité libre du dit moule considérée au-dessous du bord inférieur de l'orifi- ce d'introduction, dans la position finale horizontale ou à peu près horizontale, occupée par le moule au moment de l'achèvement de la solidification; le moule étant ainsi rempli, on effectue le retour progressif du moule vers sa position finale, tout en effectuant la centrifugation du métal qui s'achève dans la position finale du moule.
Cette centrifugation se fait toujours à une vitesse de rotation du moule, suffisamment rapide pour qu'à aucun moment le métal liquide non entraîné se trouvant au voisinage de l'axe du moule à l'intérieur du
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tube en formation, ne soit en quantité suffisante pour atteindra le niveau de l'orifice d'introduction; la fin seule de la centrifugation se fait en position sensiblement horizontale pour que la paroi inté- rieure du tube qui achève de se solidifier prenne une forme bien cylir. drique s'il y a lieu et à ce moment tout le métal non encore solidifié est pratiquement entraîné pour former les dernières couches internes du tube.
Il s'ensuit que le volume de métal liquide introduit à l'origine peut être supérieur à la capacité libre du moule disponible au-dessous de l'orifice d'introduction pour la position finale du moul- autrement dit, bien qu'en position sensiblement horizontale on ne puis se songer à remplir même la moitié du moule -.our éviter que le métal n'en ressorte immédiatement, on peut n @@sissant assez lentement le moule uans le procédé conforue à l'invention, le charger à sensible- ment plus que moitié de son volume total .
Il faut pour cela qu'à chaque inclinaison du moule en cours de centrifugation corresponde une certaine quantité de métal entraîné. et sur le point de se solidifier, cette quantité étant suffisante pour que le reste de la charge, non entraîné, ne remplisse l'intérieur du tube en formation que jusqu'à un niveau passant au-dessous de l'orifice a'introduction pour l'inclinai- son considérée.
On comprendra mieux l'invention en se référant titre d'exemple explicatif seulement à une application particulière du procédé confor- me à l'invention en vue de l'obtention d'un tube de 150 mm. de diamèt extérieur, de 50 mm. de diamètre intérieur et de 6 m. de longueur.
Dans cette application, on peut utiliser un moule dont l'inclinaison initiale sur l'horizontale est de 10 , le remplissage du moule se fai= sant pour cette inclinaison pendant qu'on le fait tourner dès le début du remplissage à 800 tours. La durée de la coulée est de 40 secondes, câpres quoi on ramené le moule % l'horizontale, la durée de ce retour étant de 3 minutes. La centrifugation à la même vitesse de rotation se poursuit pendant ce retour et continue pendant 10 minutes encore, lorsque le tube est revenu à l'horizontale, toujours à la même vitesse ou bien à une vitesse se réduisant progressivement au fur et à mesure ¯
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du refroidissement.
On peut apporter de nombreuses variantes à l'exécution du procc dé conforme à l' invention. n particulier, les tubes moulés par centrifugation peuvent présenter une forme extérieure cylindrique ou conique ou même différente d'une surface de révolution, notamment par la formation de cannelures. La surface extérieure des tubes peut présenter das parties ayant, pour certaines zones annulaires ou angulaires, des diamètres différents d'autres zonss.
De même, l'une des extrémités du tube ou les deux peuvent être fermées ou encore la surface intérieure du tube peut prendre une forme paraboïdale, par exemple, par application des procédés prévus dans le brevet belge R 440.764 de la demanderesse, en date du 5 Mars 1,941 . Suivant d'autres variantes, le chargement peut se terminer un peu avant le commencement du retour du moule à l'horizontale, ou bien encore au cours du début de ce mouvement de retour.